Carga y Descarga de un Capacitor -Informe de Laboratorio-

8/12/2019 Carga y Descarga de un Capacitor -Informe de Laboratorio-

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FISICA III -LABORATORIO-

1 JUNIO 03, 2008

CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR

Giancarlo Callaoapaza Chávez

Universidad Privada del NorteFacultad de Ingeniería

e-mail: [email protected]

RESUMEN:

En el desarrollo del análisis experimental que se llevó a cabo, se determinó el

comportamiento de los procesos de carga y descarga de un capacitor, el cual se

encontraba conectado en serie con un resistor y una fuente de alimentación utilizando

como instrumentos de medición el multitester en las opciones correspondientes y el

cronómetro. Se comprobó que el comportamiento de los datos obtenidos (voltaje y

tiempo) toma la forma de curvas exponenciales así como también se dedujeron las

ecuaciones de este fenómeno mediante la segunda ley de Kirchhoff y el cálculoinfinitesimal, corroborándose las relaciones existentes entre estas ecuaciones

matemáticas y el fenómeno mismo, Se calculó además las constantes de tiempo

experimentales mediante regresión lineal y se determinó el error del mismo respecto

a la constante de tiempo teórico RC medida previamente (la cual no se diferenciaba

sustancialmente de lo provisto por el fabricante) , llegando a un error experimental

superior al 5 % permisible a pesar de la precisión en la toma de datos; este error se

debe a que la placa de pruebas, un circuito pre armado, tenía fallos en su construcción

ya que agregaba al sistema una resistencia adicional no deseada de aproximadamente550 Ω, dificultando la tarea de análisis.

mailto:[email protected]







2 JUNIO 03, 2008

1. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Para comenzar con el experimento pasaremos a definir primero el fenómeno de carga

y descarga de un capacitor en un circuito RC, conformado en este caso por un

resistor y un capacitor conectados en serie a través de una fuente de alimentación

con un voltaje terminal igual a la FEM de la batería, despreciando la resistencia interna

de la misma, para poder simplificar el análisis presentado a continuación:

CARGA DE UN CAPACITOR

En la figura 1 pasaremos a mostrar un diagrama de este circuito para comenzar con

el análisis.

Figura 01. Diagrama de circuito RC para la carga del capacitor

Partimos de un sistema en el cual el capacitor esta inicialmente descargado, como el

interruptor no cierra el circuito no existe corriente alguna en el sistema por lo que si

definimos t=0 al cerrar el interruptor, la carga comenzara a recorrer por el circuito

estableciendo una corriente en el mismo y el capacitor empezara a cargarse.

Este proceso de carga del capacitor terminara cuando el mismo se encuentre a la

misma diferencia de potencial que la mal llamada FEM E de la batería (debido a que la

denominación fuerza electromotriz no es correcta y a que en si no se está

describiendo a una fuerza sino una diferencia de potencial proveniente de la fuente)

entrando en un estado estacionario al no existir corriente alguna recorriendo ninguna

de las ramas que contiene el capacitor.

Para describir cuantitativamente este proceso de carga que varía en el tiempo y en el

cual la resistencia R del resistor influye aplicamos la segunda ley de Kirchhoff o ley de

las mayas, el cual define lo siguiente:




3 JUNIO 03, 2008

∑ ∆ = 0

El cual señala que la suma de las diferencias de potencial aplicadas a todos los

elementos que conforman un circuito cerrado debe ser igual a 0.

Mediante esta ley obtenemos lo siguiente:

= 0

Donde E es la diferencia de potencial de la fuente, ⁄ la diferencia de potencial del

capacitor y la diferencia de potencial del resistor. Para la determinación de los

signos utilizamos la manera convencional, equívoca1

pero funcional de asignación de ladirección de la corriente, el cual señala que esta tiene la misma dirección que el flujo

de la carga positiva, por lo tanto al recorrer del extremo derecho al izquierdo de la

fuente tenemos un voltaje positivo, al recorrer del extremo inferior al superior del

capacitor tenemos un voltaje negativo y al recorrer el circuito en la misma dirección

que la corriente en el resistor el voltaje en el mismo es negativo teniendo el voltaje del

circuito igual a 0 que necesitamos.

Tenemos que tener presente que tanto como representan valores instantáneos, ya

que estos dependen del tiempo en el cual sucede tanto la carga como la descarga del

capacitor.

Ahora determinaremos los valores máximos tanto de la corriente como de la carga en

el sistema. En t=0 como mencionábamos la ∆ en el capacitor es igual a 0 por lo que

al hacer la variación respectiva en nuestra ecuación de la segunda ley de Kirchoff

tenemos: = 0

á =

Es decir en el estado inicial, la diferencia de potencial presente en el resistor es la

misma que en la fuente y por lo tanto la corriente presente en este estado del circuito

es máxima.

1 Realmente la corriente sigue la dirección de la carga negativa (electrones) por las ramificaciones delcircuito, solo que esta convención es una de las tantas malas costumbres como el término flujo de calor.




4 JUNIO 03, 2008

Ahora en el otro extremo, cuando → ∞ la diferencia de potencial presente en el

capacitor será la misma2 que en la fuente y por lo tanto al no existir corriente (por ser

despreciable por la tendencia al infinito en el tiempo) la diferencia de potencial aplicada

al resistor resultar ser 0 y entonces la segunda ley de Kirchhoff aplicada a nuestra

malla es:

= 0

á =

Es decir, la diferencia de potencial aplicada en el capacitor es la misma que la de la

fuente y por ende la carga del mismo es máxima.

Ahora realizaremos un análisis de cómo varía la carga y la corriente en el tiempo en

nuestro sistema para lo cual expresaremos la malla en términos infinitesimales y

resolvemos la ecuación diferencial por variables separables y determinaremos la

expresión final aplicando propiedades de logaritmos y exponenciales.

= 0

= 0

=

=

∫

= ∫

ln =

= − ⁄

Y finalmente obtenemos la expresión de la carga en función del tiempo reacomodando

esta última línea, llegando a lo siguiente:

2

Nunca llega a ser la misma, se considera así solo en términos prácticos ya que estrictamente a nivelteórico la ecuación = no tiene solución, y en nuestro contexto esto significa que pase el tiempo quepase el voltaje del capacitor nunca será exactamente el mismo que el de la fuente.




5 JUNIO 03, 2008

= 1 − ⁄ Ó

= á1 − ⁄

Para fines prácticos aplicados en el laboratorio podemos expresar la carga como el

voltaje aplicado al capacitor en función del tiempo de la siguiente manera:

= 1 − ⁄

= − ⁄ …….. (1)

Para hallar la corriente del sistema en tenemos que derivar la carga respecto del

tiempo:

= [ 1 − ⁄ ]

= −

⁄

Para los fines prácticos aplicados en el laboratorio podemos expresar la corriente

como el voltaje aplicado a la resistencia en función del tiempo de la siguiente manera:

= − ⁄

= −

⁄

………… [2]

Una manera de relacionar el voltaje del capacitor y del resistor [1] y [2] de interés para

el análisis tabular de datos obtenidos es el siguiente:

En = 0 el voltaje de la ecuación (2) es 0 = , el mismo de la fuente de

alimentación y el voltaje de la ecuación (1) es 0 = 0, como es deducible, dándonos

la siguiente ecuación:

= ………. (3)




6 JUNIO 03, 2008

DESCARGA DE UN CAPACITOR

Una vez terminado el proceso de carga del condensador pasaremos a analizar la

descarga del mismo en función del tiempo, para esto imaginemos que el condensador

del circuito de la figura 1(cuyo interruptor debe cerrar el circuito) ahora esta

totalmente cargado y no existe corriente alguna en el sistema (lo cual es una

consecuencia simplemente); entonces pasaremos a abrir el interruptor y extraer del

sistema la fuente de alimentación (todo esto se realiza mediante un selector, el cual es

comúnmente usado para que ahora el circuito cerrado comprenda solo el capacitor

cargado y el resistor original) resultando el diagrama de circuito siguiente:

Figura 02. Diagrama de un circuito RC para la descarga del capacitor

Una vez que el circuito se encuentre cerrado por el interruptor comenzar a fluir

corriente desde la placa positiva inferior del capacitor hacia la placa superior negativadel mismo, descargándose, pero a la vez esta corriente pasa a través del resistor por

lo cual nuestra malla para este sistema es:

= 0

Tanto los valores de q como los de I son instantáneos, para ahora analizar la variación

de la carga en el tiempo, expresamos la malla en términos infinitesimales de carga ymediante variables separables y propiedades de los logaritmos y exponenciales

resolver la ecuación diferencial.

= 0

∫

á= ∫

ln á =




7 JUNIO 03, 2008

á = − ⁄

= á− ⁄

Para fines prácticos aplicados en el laboratorio podemos expresar la carga qt como

el voltaje aplicado al capacitor en función del tiempo de la siguiente manera:

= − ⁄

= − ⁄

= − ⁄ ………….. [4]

Para hallar la corriente del sistema tenemos que derivar la carga respecto del tiempo:

= − ⁄

=

− ⁄

El signo menos en esta expresión no indica que la corriente es negativa, lo cual no

existe, sino que la dirección de la corriente es inversa a la del proceso de carga del

capacitor.

Para los fines prácticos aplicados en el laboratorio podemos expresar la corriente

como el voltaje aplicado a la resistencia en función del tiempo de la siguiente manera:

= − ⁄

= − ⁄…………….. (5)

Una manera de relacionar el voltaje del capacitor y del resistor [4] y [5] que es de

interés para el análisis tabular de los datos obtenidos es el siguiente:

= ………. (6)




8 JUNIO 03, 2008

CONSTANTE DE TIEMPO

Podemos observar que en todas las expresiones hasta ahora desarrolladas se

encuentra un término muy particular, − ⁄ , el cual nos indica que si el tiempo llegará

a ser igual a R los procesos de carga y descarga tendrían el

− (36.79 ) del valor

máximo de la corriente máxima en el caso de la carga del capacitor, y de la carga

máxima y la corriente máxima en el caso de la descarga del capacitor y el −

(63.21 ) del valor máximo de la carga máxima del capacitor en el proceso de carga

del mismo . A este término RC [en segundos] que acabamos de mencionar y utilizar

para este análisis, se le conoce como la constante de tiempo.

2. MATERIALES, EQUIPO E INSTRUMENTOS

Materiales

Cables eléctricos conectores

Un condensador (C=3300 µF)

Un resistor (R=4.66 kΩ)

Equipo

Placa de pruebas (circuito pre armado)

Fuente de alimentación

Instrumentos

Multímetro digital

Cronómetro (Precisión=±0.01)




9 JUNIO 03, 2008

3. DATOS OBTENIDOS

CARGA DEL CAPACITOR

TABLA 01: Datos experimentales del voltaje y el tiempo

para el proceso de carga del condensador

N° de toma de

datos

Voltaje

capacitor (V)

Tiempo (s)

1 0.02 0.00

2 3.25 5.1.0

3 4.42 7.41

4 5.00 8.68

5 5.89 10.47

6 6.55 12.31

7 7.16 14.40

8 7.50 15.34

9 8.23 18.09

10 8.25 18.46

11 8.78 20.60

12 9.16 22.57

13 9.79 26.25

14 10.10 28.69

15 10.47 31.75

16 10.82 35.81

17 11.05 39.19

18 11.30 43.35

19 11.96 70.22

DESCARGA DEL CONDENSADOR


para el proceso de descarga del condensador

N° toma de

datos

Voltaje

capacitor (V)

Tiempo (s)

1 12.13 0.00

2 10.54 2.75

3 9.13 5.25




10 JUNIO 03, 2008

4 8.88 5.66

5 7.64 7.59

6 6.99 9.00

7 6.67 10.76

8 6.18 11.289 5.83 12.54

10 5.62 12.35

11 4.77 15.53

12 4.02 17.97

13 3.63 19.59

14 3.16 22.07

15 2.92 23.28

16 2.53 25.25

17 1.54 33.57

18 1.09 39.65

19 0.21 72.16

4. ANÁLISIS DE DATOS Y DISCUSIÓN

Se presenta un resumen de las ecuaciones deducidas previamente en la secciónanterior para el análisis de datos correspondiente y después se realiza el cálculo

correspondiente para las ecuaciones de regresión lineal de datos para la obtención de

los RC experimentales.

Voltaje del capacitor en función del tiempo durante el proceso de carga

= − ⁄ ……….. (1)

Voltaje del resistor en función del tiempo durante el proceso de carga

= ………. (3)




11 JUNIO 03, 2008

Voltaje del capacitor en función del tiempo durante el proceso de descarga

= − ⁄ ………….. [4]

Voltaje del resistor en función del tiempo durante el proceso de descarga

= ………. (6)

Regresión lineal para la obtención de en el proceso de carga del

capacitor

= 1 − ⁄

− ⁄ =

ln− ⁄ = ln( )

ln 1 = ln( )

= −........ [7]

Donde =

Regresión lineal para la obtención de en el proceso de descarga del

capacitor

= − ⁄

ln() = ln − ⁄

ln() ln = 1

=

…….... [8]

Donde

=




12 JUNIO 03, 2008

Error experimental asociado a las constantes de tiempo experimental calculadas

% = |−óó

| ∗ …… [9]

Ahora pasaremos a realizar el análisis de los datos obtenidos en el laboratorio tanto para

carga como para la descarga del capacitor.

CARGA DEL CONDENSADOR

Utilizando los datos de la tabla 01 pasaremos a graficar el voltaje del capacitor durante el

proceso de carga del mismo

Gráfico 01. Voltaje del capacitor durante el proceso de carga en el tiempo

Podemos verificar por el trazado de puntos la tendencia exponencial propuesta por la

ecuación [1]

Ahora se pasará a calcular el , para lo cual tenemos que reajustar los datos

de la tabla 01 para poder utilizar la regresión lineal definida mediante la ecuación [7]


0

2

4

6

8

10

12

14

0 10 20 30 40 50 60 70 80

V o l t a j e ( V )

tiempo (s)

V(t)Capacitor vs. T




13 JUNIO 03, 2008

para el proceso de carga del condensador

N° de toma

de datos

Voltaje (V) Tiempo (s) FUENTE

E (V)

(V)

(V)

(adimensional)

1 0.02 0.00 12.17 2.50 2.50 0.00164

2 3.25 5.1.0 12.17 2.19 2.50 0.31068

3 4.42 7.41 12.17 2.05 2.50 0.45128

4 5.00 8.68 12.17 1.97 2.50 0.52907

5 5.89 10.47 12.17 1.84 2.50 0.66160

6 6.55 12.31 12.17 1.73 2.50 0.77264

7 7.16 14.40 12.17 1.61 2.50 0.88754

8 7.50 15.34 12.17 1.54 2.50 0.95781

9 8.23 18.09 12.17 1.37 2.50 1.12779

10 8.25 18.46 12.17 1.37 2.50 1.1328811 8.78 20.60 12.17 1.22 2.50 1.27814

12 9.16 22.57 12.17 1.10 2.50 1.39703

13 9.79 26.25 12.17 0.87 2.50 1.63187

14 10.10 28.69 12.17 0.73 2.50 1.77143

15 10.47 31.75 12.17 0.53 2.50 1.96835

16 10.82 35.81 12.17 0.30 2.50 2.19887

17 11.05 39.19 12.17 0.11 2.50 2.38565

18 11.30 43.35 12.17 -0.14 2.50 2.63824

19 11.96 70.22 12.17 -1.56 2.50 4.05962

Pasaremos a graficar los datos de la última columna en función del tiempo para poder

hallar la pendiente de la recta determinada por la ecuación [7], la cual es el inverso del

que estamos buscando.




14 JUNIO 03, 2008

Gráfico 02. Regresión lineal para la determinación de en el proceso de carga

Constante de tiempo para la carga aplicando la ecuación [7] es:

= 17.241 []

Constante de tiempo teórico del sistema

ó = 15.378 []

Ahora pasaremos a determinar el error asociado a esta parte del experimento aplicando

la ecuación [9]

%−− = 12.11%

Utilizando los datos provistos por la tabla 01 podemos determinar la variación de la

corriente de carga del capacitor mediante la variación del voltaje del resistor ya que ambas

son proporcionales.

y = 0.058x + 0.051

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

4.00000

4.50000

0 10 20 30 40 50 60 70 80

L n [ E / ( E - V

( t ) ) ] ( A d i m e n s i o n a l )

Tiempo (s)

Ln[E/(E-V(t)capacitor)] vs. T




15 JUNIO 03, 2008

TABLA 04: Datos experimentales del voltaje y el tiempo para el proceso de carga

del condensador y cálculo del voltaje del resistor en el tiempo

N° de toma de

datos

Voltaje

capacitor (V)

Tiempo (s) FUENTE E

(V)

Voltaje resistor

(V)*

1 0.02 0.00 12.17 12.15

2 3.25 5.1.0 12.17 8.92

3 4.42 7.41 12.17 7.75

4 5.00 8.68 12.17 7.17

5 5.89 10.47 12.17 6.28

6 6.55 12.31 12.17 5.62

7 7.16 14.40 12.17 5.01

8 7.50 15.34 12.17 4.67

9 8.23 18.09 12.17 3.9410 8.25 18.46 12.17 3.92

11 8.78 20.60 12.17 3.39

12 9.16 22.57 12.17 3.01

13 9.79 26.25 12.17 2.38

14 10.10 28.69 12.17 2.07

15 10.47 31.75 12.17 1.70

16 10.82 35.81 12.17 1.35

17 11.05 39.19 12.17 1.12

18 11.30 43.35 12.17 0.87

19 11.96 70.22 12.17 0.21

*obtenido mediante la ecuación [3]

Ahora al graficar la variación del voltaje del resistor en el tiempo podremos visualizar esta

proporcionalidad entre la corriente y el voltaje antes mencionada.




16 JUNIO 03, 2008

Gráfico 03. Voltaje del resistor durante el proceso de carga en el tiempo

DESCARGA DEL CONDENSADOR

Utilizando los datos de la tabla 02 pasaremos a graficar el voltaje del capacitor durante el

proceso de descarga del mismo.

Gráfico 04. Voltaje del capacitor durante el proceso de descarga en el tiempo

Podemos verificar por el trazado de puntos la tendencia exponencial propuesta por la

ecuación [4].

0

2

4

6

8

10

12

14

0 10 20 30 40 50 60 70 80

V o l t a j e ( V )

Tiempo (s)

V(t)resistor vs. T

0

2

4

6

8

10

12

14

0 10 20 30 40 50 60 70 80

V o l t a j e ( V )

Tiempo (s)

V(t)capacitor vs. T




17 JUNIO 03, 2008

Ahora se pasará a calcular el , para lo cual tenemos que reajustar los datos

de la tabla 02 para poder utilizar la regresión lineal propuesta mediante la ecuación [8].


para el proceso de descarga del condensador

N° de toma

de datos

Voltaje (V) Tiempo (s) FUENTE

E (V)

(V)

(V)

(adimensional)

1 12.13 0.00 12.13 2.50 2.50 0.00000

2 10.54 2.75 12.13 2.36 2.50 0.14050

3 9.13 5.25 12.13 2.21 2.50 0.28412

4 8.88 5.66 12.13 2.18 2.50 0.31188

5 7.64 7.59 12.13 2.03 2.50 0.46228

6 6.99 9.00 12.13 1.94 2.50 0.55120

7 6.67 10.76 12.13 1.90 2.50 0.59806

8 6.18 11.28 12.13 1.82 2.50 0.67436

9 5.83 12.54 12.13 1.76 2.50 0.73266

10 5.62 12.35 12.13 1.73 2.50 0.76935

11 4.77 15.53 12.13 1.56 2.50 0.93334

12 4.02 17.97 12.13 1.39 2.50 1.10440

13 3.63 19.59 12.13 1.29 2.50 1.20645

14 3.16 22.07 12.13 1.15 2.50 1.3451115 2.92 23.28 12.13 1.07 2.50 1.42410

16 2.53 25.25 12.13 0.93 2.50 1.56746

17 1.54 33.57 12.13 0.43 2.50 2.06390

18 1.09 39.65 12.13 0.09 2.50 2.40950

19 0.21 72.16 12.13 -1.56 2.50 4.05633

Pasaremos a graficar los datos de la última columna en función del tiempo para poder

hallar la pendiente de la recta determinada por la ecuación [8], la cual es el inverso del que estamos buscando.




18 JUNIO 03, 2008

Gráfico 05. Regresión lineal para la determinación de en el proceso de

descarga

Constante de tiempo para la carga aplicando la ecuación [8] es:

= 17.544 []

Constante de tiempo teórico del sistema

ó = 15.378 []

Ahora pasaremos a determinar el error asociado a esta parte del experimento aplicando

la ecuación [9]

%−− = 14.08%

Utilizando los datos provistos por la tabla 02 podemos determinar la variación de la

corriente de descarga del capacitor mediante la variación del voltaje del resistor ya que

ambas son proporcionales.

y = 0.057x + 0.034

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

4.00000

4.50000

0 10 20 30 40 50 60 70 80

L n [ E / V ( t ) ] ( a d i m e n s i o n a l )

Tiempo (s)

Ln[E/V(t)capacitor] vs. T




19 JUNIO 03, 2008

TABLA 06: Datos experimentales del voltaje y el tiempo para el proceso de descarga

del condensador y cálculo de voltaje del resistor en el tiempo

N° toma de

datos

Voltaje

capacitor (V)

Tiempo (s) Voltaje resistor

(V)*

1 12.13 0.00 -12.13

2 10.54 2.75 -10.54

3 9.13 5.25 -9.13

4 8.88 5.66 -8.88

5 7.64 7.59 -7.64

6 6.99 9.00 -6.99

7 6.67 10.76 -6.67

8 6.18 11.28 -6.18

9 5.83 12.54 -5.8310 5.62 12.35 -5.62

11 4.77 15.53 -4.77

12 4.02 17.97 -4.02

13 3.63 19.59 -3.63

14 3.16 22.07 -3.16

15 2.92 23.28 -2.92

16 2.53 25.25 -2.53

17 1.54 33.57 -1.54

18 1.09 39.65 -1.09

19 0.21 72.16 -0.21

*obtenido mediante la ecuación [6]

Ahora al graficar la variación del voltaje del resistor en el tiempo podremos visualizar esta

proporcionalidad entre la corriente y el voltaje antes mencionada.




20 JUNIO 03, 2008

Gráfico 6. Voltaje del resistor durante el proceso de descarga en el tiempo

5. RESULTADOS:

Podemos resumir los resultados del presente informe en la siguiente tabla:

TABLA 07: Errores experimentales asociados a cada circuito analizado

Constante de

tiempo

[s]

Constante de

tiempo

[s]

Error

experimental

[ )

Carga del capacitor 15.378 17.241 12.11

Descarga del capacitor 15.378 17.544 14.08

Los errores experimentales están muy por encima de lo permisible debido a que la

placa de pruebas, un circuito pre armado, el cual fue proveído para este

experimento y en donde estaban conectados tanto la resistencia, el capacitor y la

fuente de poder fue mal construido ya que agregaba al sistema una resistencia no

deseada, adicional a los 4.66k del resistor, de aproximadamente 550, lo cual

dificultaba la tarea de análisis mediante los valores de R y C teóricos y su

comparación con los experimentales.

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

V o l t a j e ( V )

Tiempo (s)

V(t)resistor vs. T




21 JUNIO 03, 2008

Hubo una toma de datos mucho más precisa en la carga del capacitor que en la

descarga del mismo, señalando esto, tanto las diferencias de errores de RC

experimental entre ambos procesos mostrados en la tabla 07 como las respectivas

gráficas del voltaje del capacitor en el tiempo (gráfico 1 y 4).

6. CONCLUSIONES:

Se corroboró que tanto en los procesos de carga y descarga del capacitor y la

resistencia la carga y la corriente tienen un comportamiento exponencial.

Se determinaron las ecuaciones que determinan el comportamiento de este

fenómeno mediante el uso de la segunda ley de Kirchhoff y el cálculo infinitesimal. Se determinó la constante de tiempo RC experimental en los procesos de carga y

descarga del capacitor, los cuales difieren en un porcentaje mucho más de lo

permisible debido a un incremento en la resistencia del sistema por una mala

construcción del tablero de pruebas utilizado en este experimento.

Se analizaron las gráficas de voltaje versus tiempo en los circuitos RC tanto en los

procesos de carga y descarga y se observó y confirmó la relación entre las

ecuaciones que determinan este fenómeno y el comportamiento del fenómeno en

mismo.




22 JUNIO 03, 2008

REFERENCIAS

[1] Serway; Beichner, “ ísica Tomo 2”, Editorial Mc-Grawhill, 5ta edición, México, 2002.

[2] Tipler; Mosca, “ ísica para la ciencia y la tecnología Vol. 2” , Editorial Reverté, 5ta

edición, España, 2006.




23 JUNIO 03 2008

ANEXOCUESTIONARIO:

I. En el proceso de carga, indique cuál es la diferencia de potencial entre los bornes del

condensador, cuando ha sido conectado a una batería largo tiempo

La diferencia de potencial entre los bornes del condensador cuando → ∞ será el

mismo que la FEM E provista por la fuente de alimentación solamente en términos

prácticos, porque a nivel estrictamente teórico nunca podrá ser exactamente igual a

la FEM E, ya que:

= 1 − ⁄

Ahora teniendo V(t) = E tenemos:

= 1 − ⁄

− ⁄ = 0

Lo cual no tiene solución.

II. ¿Cuál es el significado de la constante de tiempo en el proceso de descarga de un

condensador?

Explicado en el fundamento teórico.

III. ¿Qué forma tiene la curva “corriente-tiempo” en la carga y descarga de del

condensador

También poseen una forma exponencial y son proporcionales al voltaje de la

resistencia en el tiempo. Desarrollado en la sección 2, gráficos 3 y 6.

IV. Deduzca teóricamente la ecuación (1) de la introducción de la hoja de práctica

Desarrollado en el fundamento teórico.

Documents

Carga y Descarga de un Capacitor -Informe de Laboratorio-