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• Samy Zaruma

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GUÍA DE PRÁCTICAS: LABORATORIO DE FÍSICA-ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

UNIVERSIDAD DE CUENCA FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA LABORATORIO DE FÍSICA-ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO PRÁCTICA 4: CAPACITORES Y CAPACITANCIA

1. Objetivo General a) Definir la propiedad de capacitancia de un elemento y su comportamiento en un circuito temporizador RC. 2. Objetivos Específicos: a) Conocer matemáticamente las variables que definen la capacitancia de un capacitor. b) Conocer la unidad de medición de capacitancia. c) Reconocer las curvas características de carga y descarga de un capacitor d) Comprobar el funcionamiento de un circuito temporizador 3. Sustento Teórico (Investigar e incluir en el informe): a) b) c) d) e) f)

Definición y Propiedades de un Capacitor Definición de Capacitancia Unidad de Capacitancia Simbología Electrónica de un Capacitor Carga de un Capacitor, Circuito RC Tipos de Capacitores

4. Materiales: Laboratorio: Estudiantes: a) Batería de 9V (1) b) Capacitores Electrolíticos: 3300uF/25v (1), 1000uF/25v (1), 470 uF/25v (1) c) Diodo Led (1)

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d) e) f) g) h)

Resistencia de 1.2KΩ (1) Protoboard Cables de conexión Pulsantes para protoboard Multímetro

5. Procedimiento: a) Reconocer el terminal positivo y negativo del capacitor. Completar la

tabla I, con

los valores marcados para capacidad y voltaje. Elemento

Capacidad

Voltaje

Capacitor 1 Capacitor 2 Capacitor 3 TABLA I. Valores Característicos de un Capacitor

b) Armar el circuito de la figura 1, en el protoboard.

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Fig.1 Circuito de Prueba para un Capacitor Nota: Emplee como fuente de alimentación la batería de 9V.

c) Pulsar P1. Realizar éste procedimiento de manera instantánea para cada uno de los capacitores. A continuación emplee el multímetro y mida el voltaje acumulado en cada uno de los

capacitores,

complete

la

tabla

II.

Realice

un

análisis

acerca

del

comportamiento del capacitor como acumulador.

Elemento

Voltaje Batería

Voltaje Capacitor

Capacitor 1 Capacitor 2 Capacitor 3

TABLA II. Voltaje en el capacitor

d) Dejar de pulsar P1, pulsar P2 y mantenerlo pulsado hasta que el led se apague por completo. Medir el intervalo de tiempo en que el Diodo LED permanece encendido. Repetir el proceso para cada uno de los capacitores. Complete la Tabla

Valor del Capacitor

Elemento

Tiempo de Encendido LED (s)

III.

Capacitor 1 Capacitor 2 Capacitor 3

TABLA III. Tiempo de Descarga del Capacitor

El circuito de la figura 2, se denomina Temporizador, puesto que permite la circulación de corriente durante un intervalo de tiempo.

e) La

curva

característica

de

descarga

en

un

capacitor

está

dada

por

t

I=

dQ VCC − RC e , donde Vcc, es el voltaje de carga del condensador obtenido = dt R

en la tabla II.

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El valor RC (Resistencia x Capacitancia), determina el tiempo de descarga. Calcular el valor de RC y completar la Tabla IV. Comparar y realizar un análisis con los valores cronometrados en la tabla III. Considere una resistencia aproximada de 5000Ω, para el diodo LED

Resistencia del Circuito R=1200 + 5000 R≈ 6200

Valor del Capacitor

τ = RC

C1= C2= C3=

TABLA IV. Cálculo del tiempo de Descarga

f)

Realice un gráfico de la curva de descarga para cada capacitor. Emplee la t

− V ecuación de descarga I = CC e RC . R

(Emplear los valores de la Tabla II y Tabla IV) Nota: Incluir fotografías del o los montajes empleados para el desarrollo de la práctica

6. Análisis de Resultados Realizar un análisis de los resultados obtenidos: compare los valores de las mediciones en cada punto b a f, del numeral 5, respecto al comportamiento teórico (En los literales que corresponda). 7. Conclusiones Generales (en función de los objetivos)

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