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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE FÍSICA

CARGA Y DESCARGA DE CONDENSADORES Nombres: Crespo Flores José Elías Rodríguez Balderrama Iván

Grupo: Martes /14:15-15:45 Docente: Ing. Luis Roberto Agreda C.

Cochabamba-Bolivia-2020

1. Resumen Se desea determinar las funciones ic = f(t) y vc = f(t), además graficarlas, también se desea calcular la constante de tiempo RC (τ). Para poder cumplir con nuestros objetivos, se procedió a armar el siguiente circuito

Para poder determinar la corriente del capacitor en función del tiempo, se utilizó la ley de voltajes de Kirchhoff, de donde se obtuvo la siguiente ecuación:

E−i⋅R−

1 ∫ i⋅dt=0 (1) C

De la ecuación (1), se pudo obtener las relaciones funcionales buscadas: E i= e R

−t τ

(

−t

V C =E⋅ 1−e

τ

)

Para poder obtener el valor de la constante de tiempo, se utilizó la siguiente relación:

τ =R⋅C

2. Objetivos a) Determinar la función ic = f(t), vc = f(t). b) Graficar las funciones determinadas experimentalmente y analíticamente. c) Determinar la constante de tiempo . 3. Fundamento Teórico El capacitor es un dispositivo que almacena energía en un campo electrostático. Una lámpara de destello o de luz relámpago, por ejemplo, requiere una breve emisión de energía eléctrica, un poco mayor de lo que generalmente puede proporcionar una batería. Podemos sacar energía con relativa lentitud (más de varios segundos) de la batería al capacitor, el cual libera rápidamente (en cuestión de milisegundos) la energía que pasa al foco. Otros capacitores mucho más grandes se emplean para proveer intensas pulsaciones de láser con el fin de inducir una fusión termonuclear en pequeñas bolitas de hidrógeno. Los capacitores se usan también para producir campos eléctricos como es el caso del dispositivo de placas paralelas que desvía los haces de partículas cargadas. Los capacitores tienen otras funciones importantes en los circuitos electrónicos, especialmente para voltajes y corrientes variables con el tiempo. La propiedad para almacenar energía eléctrica es una característica importante del dispositivo eléctrico llamado Capacitor. Se dice que un capacitor está cargado, o sea cuando el capacitor almacena energía, cuando existe carga eléctrica en sus placas o cuando existe una diferencia de potencial entre ellas. La forma más común para almacenar energía en un capacitor es cargar uno mediante una fuente de fuerza electromotriz fem; de ésta forma y después de un tiempo relativamente corto, el capacitor adquiere una carga eléctrica Qo y por lo mismo tendrá una diferencia de potencial Vo entre sus placas. Circuito Materiales     

Resistor Fuente de voltaje Interruptor Condensador Ohmímetro

Graficas

Vc=Vo e^(-t/Rc)

T (s) 5,05 15,05 25 35 45 55 65 75 85,05 95

Uc(v) 9,24 7,9 6,76 5,78 4,95 4,23 3,62 3,1 2,65 2,27

T (s) 5,05 15,05 25 35 45 55 65 75 85,05 95

Ln 2,22354189 2,06686276 1,91102289 1,75440368 1,59938758 1,44220199 1,28647403 1,13140211 0,97455964 0,81977983

T (s) 5,05 15,05 25 35 45 55 65 75 85,05 95

Uc(v) 9,24 7,9 6,76 5,78 4,95 4,23 3,62 3,1 2,65 2,27

Ln 2,22354189 2,06686276 1,91102289 1,75440368 1,59938758 1,44220199 1,28647403 1,13140211 0,97455964 0,81977983

Intercepción Variable X 1

Calculo de C:

ln U c =¿ lnU 0−¿ ln U c =¿ A−B t ¿ −0,016=

−1 RC

C=6250 [ μF ]

1 ¿¿ RC

2,3 0,0004 -0,016 7,7515E-06