Fsica II

Fsica IIFacultad de Ingeniera Universidad Nacional de La Plata.

Laboratorio Nro 2

Circuitos en estado transitorio

Circuito RC

Fecha: 13/02/2015Docente:JTP:

Anthony Loja 63622/2

Objetivo del laboratorio:Visualizacin y anlisis cuantitativo de los procesos de carga y descarga de un condensador en circuitos simples, al aplicar al mismo una tensin continua.

Determinacin de las constantes de tiempo () de carga y descarga de dichos circuitos.

Materiales e instrumentos

Se utilizaron los siguientes instrumentos:

Cronometro

Circuito RC para carga y descarga del capacitor

Voltmetro

Descripcin de la actividad y procedimientos:Se realizaron 2 experiencias, una de ellas con el objetivo de estimar el tiempo en que tardaba en cargarse el capacitor y otra para estimar el tiempo en que el capacitor se descargaba.Se utilizo el circuito RC de 2 maneras diferentes, para el proceso de carga del capacitor se dispuso el circuito como se ve en la siguiente figura:

En cambio para el proceso de descarga se desconectaron los bornes de la fuente y se utilizo al capacitor como fuente.Datos del fabricante

valorError porcentual (%)Error ()

R19,87(K)50,993()

C2200x10-6(F)20(4,4x10-4 F)

terico

= RC

= ( 19,87K)x( 2200x10-6 ) = 43,714 seg

= R x C = 19,87K x 1000x10-6F = 43,714 segEl error es simplemente = 43,714 seg x[ 5+20]/100 = 10,928 seg[s] [s]

Terico43,71410,928

Prtico, carga57 0,5

Prctico, descarga630,5

1era experiencia:

Antes de comenzar con la experiencia se desconecto los bornes del voltmetro del circuito y se los puso en contacto entre ellos para garantizar que el capacitor estuviera descargado, luego se lo conecto devuelta en la posicin original y se lo prende para asegurar que su medicin sea nula.

Con el circuito armado como se muestra en la figura 1, se pulsa el pulsador en intervalos de 2 segundos, los cuales fueron medidos con un cronometro y se anotan los valores obtenidos en el voltmetro, alcanzando la capacidad mxima del capacitor. Estos valores se los volc en una tabla a fin de que por medio del programa Excel se obtuviera el grafico correspondiente a la carga en funcin del tiempo.Carga del capacitor c/3seg

0,001,622,252,482,56

0,051,682,272,492,56

0,251,712,282,492,57

0,331,752,302,502,57

0,461,802,332,502,57

0,571,842,342,512,57

0,651,872,352,512,57

0,761,912,372,522,58

0,831,942,382,52

0,931,972,392,53

1,042,002,402,53

1,102,032,412,53

1,162,062,422,54

1,222,082,432,54

1,282,112,442,54

1,352,142,442,55

1,422,162,452,55

1,472,182,462,55

1,522,202,472,56

1,572,232,472,56

Grafica

= 57.00 seg.2da experiencia:Para la segunda experiencia se quito la pila que se utilizo para cargar el capacitor y se puenteo el circuito de manera que el capacitor actuara como fuente y se descargara.

Luego se realizo el mismo procedimiento que en la 1era experiencia, se pulso el pulsador durante intervalos de 2 segundos, y los valores obtenidos con el voltmetro se volcaron en la siguiente tabla, la cual es mas extensa que la de carga ya que el proceso de descarga en mas lento que el de carga, con estos valores se confecciono el grafico de descarga que se ve a continuacin.Carga del capacitor c/3seg

2,580,940,350,140,060,03

2,430,920,330,140,060,03

2,270,870,320,130,060,03

2,220,820,300,130,050,03

2,100,790,290,120,050,02

2,000,760,280,120,050,02

1,910,730,260,110,050,02

1,820,690,250,110,050,02

1,720,650,240,100,050,01

1,640,620,230,100,040,00

1,560,600,220,090,04

1,480,570,210,090,04

1,420,540,200,080,04

1,360,520,190,080,04

1,290,490,180,080,04

1,220,460,170,070,04

1,170,440,160,070,03

1,110,410,160,070,03

1,060,390,150,070,03

1,010,370,150,060,03

Grafica

= 63.00 seg.Conclusin:Los valores que fueron determinados de forma analtica, se corresponden con los valores tomados experimentalmente. Estos presentan un alto grado de fidelidad en comparacin con las caractersticas generales del proceso de carga y descarga de un capacitor.Dicha discrepancia entre los valores medidos y calculados se deben al observador, instrumentos de medicin y caractersticas de los componentes del circuito los cuales presentan cierta diferencia entre sus valores tericos y reales tales como el cronometro y el controlador.