Electro Usach

Carga y descarga de un condensador
Profesor(a): Ivonne lvarez
Objetivos:
El condensador es un dispositivo
pasivo, que se usa en la electrnica.
Tiene la capacidad de almacenar
energa sustentando un campo
elctrico.
El condensador est compuesto por
un par de superficies conductoras,
generalmente en forma de lminas o
placas, en situacin de influencia total
(esto es, que todas las lneas de
campo elctrico que parten de una
van a parar a la otra) separadas por
un material dielctrico o por el vaco.
Las placas, sometidas a una
diferencia de potencial, adquieren
una determinada carga elctrica,
positiva en una de ellas y negativa en
la otra, siendo nula la variacin de
carga total.
Aunque desde el punto de vista fsico
un condensador no almacena carga
ni
corriente
elctrica,
sino
simplemente
energa
mecnica
latente; al ser introducido en un
circuito se comporta en la prctica
como un elemento "capaz" de
almacenar la energa elctrica que
recibe durante el periodo de carga, la
misma energa que cede despus
durante el periodo de descarga.
Estudiar el proceso de carga y

descarga de un condensador.
Resumen:
En
esta
experiencia
electromagnetismo
de
aplicaremos
analizaremos la estructura de un
condensador,
conceptos
aplicando
de
la
anteriormente
ley
los
de
ya
ohm
estudiada.
Analizaremos un circuito RC, bajo el

tenor de carga y descarga de este
bajo
un
voltaje
especfico,
determinando la relacin funcional de

la diferencia de potencial respecto a
la
constate
corresponde
rgimen
de
a
tiempo,
la
transitorio
la
cual
duracin
de
carga
del
y
descarga de un condensador.
Introduccin:
1
Materiales:
Para llevar a cabo este proceso es

necesario armar un circuito en
paralelo como el que se muestra en
la imagen.
Se nos pide graficar en Data Studio
Voltaje vs Tiempo, se conecta la
sonda de voltaje en los terminales de
la resistencia. Luego, durante un
breve intervalo de tiempo, se carga el
condensador. Una vez cargado el
condensador, se desconecta la fuente
continua al mismo tiempo que se
inicia la adquisicin de datos.
1. Condensador
2. Fuente de poder
3. Sensor de voltaje
4. Software Data Studio
5. Cables
Desarrollo experimental:
Experiencia n1: Carga del
condensador
Se debe montar un circuito RC serie

como el que se muestra en la
imagen, donde R es la resistencia de
20.000 , C la capacidad del
condensador de 330F y V es la
fuente de 10 volt.
Se nos pide graficar en Data Studio
Voltaje vs Tiempo, asegurndonos
de que el condensador est
inicialmente
descargado,
encendemos la fuente continua al
mismo tiempo que damos inicio a la
adquisicin de datos, luego cuando el
grafico obtenido muestre una curva
casi paralela al eje del tiempo,
detenemos el proceso.
Anlisis Experimental:
Experiencia n2:
condensador
En el grfico es posible apreciar

como a medida que el tiempo
transcurre el voltaje va aumentado de
forma gradual, es decir, no se aprecia
Descarga
Experiencia n1:
del
un aumento explosivo, por otra parte

a este grfico es necesario aplicarle
un ajuste del tipo exponencial inverso
de la forma:
Experiencia n2:
A ( 1eCx ) + B
Que arroja los siguientes coeficientes:
A= 9,68
B= -0,267
C= 0,162
La relacin funcional para la carga del
condensador estar dada por:
V c =V 1 1e
t
RC
En el grfico se puede apreciar la

curva que se obtiene al descargar el
condensador, donde claramente el
voltaje comienza a disminuir de forma
abrupta a medida que pasa el tiempo,
hasta valores cercanos a cero.
Para obtener la relacin funcional
correspondiente,
es
necesario
realizar un ajuste a la curva del tipo
exponencial en base natural, de la
forma:
Cx
A e +B
)+ B
Por lo tanto aplicando los coeficientes

a la formula se obtendr que:
V c =9,68 ( 1et )0,267
Con estos datos adems es posible
estimar la constante de tiempo
capacitiva:
=
1
RC
Que arroja los siguientes coeficientes:

A = -10
B = 10
C = 0,162
Con los datos conocidos, es posible

encontrar el valor de C:
0,162=
1
1
C=
RC
20000 0,162
Expresndola como:
t
V c =V 1 e RC
C=312,5 F
Ahora bien, rectificando el grfico

anterior obtenemos el siguiente
grfico:
C=308,64 F
Conclusiones:
A partir del experimento realizado,
podemos determinar que la relacin
que existe entre el tiempo y el voltaje
en la carga del condensador es un
tipo de relacin directa en donde el
voltaje crece exponencialmente a
medida que transcurre el tiempo.
Cuya ecuacin corresponde a:

ln V c =
t
+ ln V 1
RC
Por otro lado la relacin que se

establece entre el voltaje y el tiempo
en la descarga del condensador es
una especie de relacin indirecta, es
decir, a medida que transcurre el
tiempo, la carga del condensador
decrece exponencialmente.
Cuya pendiente es igual al valor

recproco de la constante de tiempo
= RC del circuito
Con estos datos adems es posible
estimar la constante de tiempo
capacitiva:
1
t=
RC
Mientras mayor es la resistencia, ms

lento es cualquiera de los procesos,
sea
carga
o
descarga
del
condensador.
t define el tiempo en que demora el
Condensador
en
Cargarse
o
Descargarse:
cuando
RC
es
pequea, el condensador se carga
rpidamente; cuando es ms grande,
el proceso de carga toma ms
tiempo.
Con los datos conocidos, es posible

encontrar el valor de C:
0,162=
1
1
C=
RC
20000 0,162
Sabiendo que el valor nominal del

condensador
es
C=330F,
calculamos el porcentaje de error
(C expC nom)
Error =
C exp
Obteniendo errores porcentuales de

6,9% y 5,6% con esto, comprobamos
que nuestra actividad experimental no
est muy alejada del valor real, y as
damos
por
finalizado
nuestro
experimento.

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Carga y descarga de un condensador

Profesor(a): Ivonne lvarez

Estudiar el proceso de carga y

Analizaremos un circuito RC, bajo el

determinando la relacin funcional de

Para llevar a cabo este proceso es

Se debe montar un circuito RC serie

En el grfico es posible apreciar

un aumento explosivo, por otra parte

En el grfico se puede apreciar la

Por lo tanto aplicando los coeficientes

Que arroja los siguientes coeficientes:

Con los datos conocidos, es posible

Ahora bien, rectificando el grfico

Cuya ecuacin corresponde a:

Por otro lado la relacin que se

Cuya pendiente es igual al valor

Mientras mayor es la resistencia, ms

Con los datos conocidos, es posible

Sabiendo que el valor nominal del

Obteniendo errores porcentuales de

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