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MÉTODO OPERATIVO a) Proceso de carga. Montar el circuito de la figura, colocando el conmutador en la posición "inferior" antes de conectar la alimentación de potencia. Póngase atención a polaridades de los distintos elementos. Comprobar, por la lectura del voltímetro, que el condensador está completamente descargado. Si no fuera así, descargarlo pulsando el pulsador P. En el mismo instante (instante t = 0) en que se pase el conmutador a la posición "superior", leer simultáneamente las indicaciones del galvanómetro y del voltímetro (un alumno se ocupará de cada instrumento). Anotar los resultados en las columnas marcadas i y Vcb, respectivamente, de la tabla correspondiente. Repetir las lecturas simultáneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares de tiempo (de 15 segundos, por ejemplo). Anotar los resultados en la tabla.Se dará por finalizado el proceso de carga del condensador cuando las lecturas de los instrumentos de medida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas. A partir de las anotaciones de la tabla, representar gráficamente la intensidad y la carga del condensador en función del tiempo. Determinar, sobre dichas gráficas, la constante de tiempo RC y el semiperíodo del circuito. Comprobar los resultados con los previstos teóricamente.

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Page 1: Informe física Desarrollo

MEacuteTODO OPERATIVOa) Proceso de carga1048729 Montar el circuito de la figura colocando el conmutador en la posicioacuten inferior antes deconectar la alimentacioacuten de potencia Poacutengase atencioacuten a polaridades de los distintoselementos

1048729 Comprobar por la lectura delvoltiacutemetro que el condensador estaacutecompletamente descargado Si nofuera asiacute descargarlo pulsando elpulsador P

1048729 En el mismo instante (instante t =0) en que se pase el conmutador ala posicioacuten superior leersimultaacuteneamente las indicacionesdel galvanoacutemetro y del voltiacutemetro(un alumno se ocuparaacute de cadainstrumento) Anotar los resultadosen las columnas marcadas i y Vcbrespectivamente de la tablacorrespondiente

1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (de 15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tablaSe daraacute por finalizado el proceso de carga del condensador cuando las lecturas de los instrumentos de medida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas

1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo

1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuito

1048729 Comprobar los resultados con los previstos teoacutericamente

1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla

R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s

i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)

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54 2099216516 042 26

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3Voltaje - tiempo

Tiempo [s]

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Intensidad de corriente - tiempo

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b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente

Proceso de descarga del condensador

0 100 200 300 400 500 600 7000

100

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Carga eleacutectrica - tiempo

Tiempo [s]

Carg

a el

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[microC]

1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla

R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s

t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)

0 -55 005808 -263 264

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Intensidad de corriente - tiempo

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Voltaje - tiempo

Tiempo [s]

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je d

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C a

B [V

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c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida

1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo

1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro

1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2

1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error

1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)

0 50 100 150 200 250 300 3500

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Carga eleacutectrica -tiempo

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1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla

R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s

i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)

10 0 0 285

54 2099216516 042 26

47 416717977 074 229

41 6204355062 101 201

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b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente

Proceso de descarga del condensador

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Carga eleacutectrica - tiempo

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1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla

R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s

t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)

0 -55 005808 -263 264

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Intensidad de corriente - tiempo

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Voltaje - tiempo

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Volta

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B [V

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c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida

1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo

1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro

1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2

1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error

1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)

0 50 100 150 200 250 300 3500

001

002

003

004

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Carga eleacutectrica -tiempo

tiempo [s]

Carg

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3Voltaje - tiempo

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Intensidad de corriente - tiempo

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b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente

Proceso de descarga del condensador

0 100 200 300 400 500 600 7000

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Carga eleacutectrica - tiempo

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Carg

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1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla

R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s

t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)

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150 -11 001361462 -056 056

150 -1 001361462 -05 05

180 -09 001018594 -043 044

195 -08 000881047 -038 038

195 -07 000881047 -033 034

225 -06 000659166 -029 028

240 -05 000570155 -025 026

255 -04 000493163 -022 022

270 -03 000426568 -017 017

285 -03 000368966 -015 015

300 -02 000319142 -013 013

0 50 100 150 200 250 300 350

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

Intensidad de corriente - tiempo

Tiempo [s]

Inte

sdad

de

corr

ient

e [micro

A]

0 50 100 150 200 250 300 3500

05

1

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2

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3

Voltaje - tiempo

Tiempo [s]

Volta

je d

e de

C a

B [V

]

c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida

1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo

1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro

1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2

1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error

1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)

0 50 100 150 200 250 300 3500

001

002

003

004

005

006

007

Carga eleacutectrica -tiempo

tiempo [s]

Carg

a el

eacutectr

ica

[microC]

Page 4: Informe física Desarrollo

0 100 200 300 400 500 600 7000

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3Voltaje - tiempo

Tiempo [s]

Volta

je d

e C

a B

[V]

0 100 200 300 400 500 600 7000

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Intensidad de corriente - tiempo

Tiempo [s]

Inte

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[microA]

b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente

Proceso de descarga del condensador

0 100 200 300 400 500 600 7000

100

200

300

400

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700

800

Carga eleacutectrica - tiempo

Tiempo [s]

Carg

a el

eacutectr

ica

[microC]

1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla

R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s

t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)

0 -55 005808 -263 264

15 -46 005023709 -23 23

30 -42 004345326 -201 201

45 -36 00375855 -173 174

60 -31 003251009 -151 152

75 -27 002812005 -131 132

90 -24 002432282 -114 115

105 -2 002103836 -099 099

120 -16 001819742 -087 087

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150 -1 001361462 -05 05

180 -09 001018594 -043 044

195 -08 000881047 -038 038

195 -07 000881047 -033 034

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240 -05 000570155 -025 026

255 -04 000493163 -022 022

270 -03 000426568 -017 017

285 -03 000368966 -015 015

300 -02 000319142 -013 013

0 50 100 150 200 250 300 350

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Intensidad de corriente - tiempo

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Voltaje - tiempo

Tiempo [s]

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c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida

1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo

1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro

1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2

1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error

1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)

0 50 100 150 200 250 300 3500

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Carga eleacutectrica -tiempo

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b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente

Proceso de descarga del condensador

0 100 200 300 400 500 600 7000

100

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Carga eleacutectrica - tiempo

Tiempo [s]

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1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla

R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s

t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)

0 -55 005808 -263 264

15 -46 005023709 -23 23

30 -42 004345326 -201 201

45 -36 00375855 -173 174

60 -31 003251009 -151 152

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105 -2 002103836 -099 099

120 -16 001819742 -087 087

135 -13 001574011 -066 066

150 -11 001361462 -056 056

150 -1 001361462 -05 05

180 -09 001018594 -043 044

195 -08 000881047 -038 038

195 -07 000881047 -033 034

225 -06 000659166 -029 028

240 -05 000570155 -025 026

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285 -03 000368966 -015 015

300 -02 000319142 -013 013

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Voltaje - tiempo

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c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida

1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo

1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro

1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2

1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error

1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)

0 50 100 150 200 250 300 3500

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Carga eleacutectrica -tiempo

tiempo [s]

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Page 6: Informe física Desarrollo

1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla

R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s

t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)

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195 -08 000881047 -038 038

195 -07 000881047 -033 034

225 -06 000659166 -029 028

240 -05 000570155 -025 026

255 -04 000493163 -022 022

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Voltaje - tiempo

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c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida

1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo

1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro

1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2

1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error

1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)

0 50 100 150 200 250 300 3500

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Voltaje - tiempo

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c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida

1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo

1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro

1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2

1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error

1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)

0 50 100 150 200 250 300 3500

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Carga eleacutectrica -tiempo

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c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida

1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo

1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro

1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2

1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error

1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)

0 50 100 150 200 250 300 3500

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Carga eleacutectrica -tiempo

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