CIRCUITOS RC

RC CIRCUITS

Gustavo Adolfo Torres Grau.

c
Facultad de ingeniería Civil - 40182995

lm
Resumen

En esta práctica de Circuitos RC que se trata de un circuito conformado por una resistencia y un
capacitor conectados en serie, y respectivamente a una fuente de voltaje de 25 voltios. El experimento
consiste en conocer y observar los procesos de carga y descarga de un capacitor con la influencia de
un resistor, por medio de un software de simulación de la universidad de colorado en california. para
esto fue necesario ir registrando los datos del voltaje que varían con respecto al tiempo. Una vez
obtenido los datos se procede a graficar al Tiempo vs el Voltaje, en el caso de la carga y descarga,
observando que ambas graficas no son lineales. Y realizando un ajuste exponencial hallamos los
valores experimentales con respecto al circuito, los cuales confrontamos con los datos teóricos y
verificar los posibles errores cometidos en la aplicación de los conocimientos adquiridos previamente
y la aplicación del software.

Palabras claves: Circuito, Voltaje, Condensador, Tiempo, Carga y Descarga

Abstract

In this RC Circuit practice, it is a circuit made up of a resistor and a capacitor connected in series, and
respectively a 25 volt voltage source. The experiment consists of knowing and observing the charge
and discharge processes of a capacitor with the influence of a resistance, by means of simulation
software from the University of Colorado in California. for this, it is necessary to record the voltage
data that depends on time. Once the data is obtained, proceed to graph Time vs. Voltage, in the case
of loading and unloading, observing that both graphs are not linear. And performing an exponential
adjustment finds the experimental values with respect to the circuit, which we confront with the
technical data and verify possible errors made in the application of previously acquired knowledge
and the application of the software.

Keywords: Circuit, Voltage, Capacitor, Time, Charge and Discharge

observar en espacios de tiempo relativamente cortos

(5s) a variación del voltaje respecto del tiempo.
1. Introducción
2. Marco teórico:
En continuidad con los descubrimientos de la
electricidad, el turno ahora es para los famosos Capacitancia
circuitos RC y que de manera sencilla y objetiva se
espera expresar como la conexión de una fuente de Es la capacidad que tienen los conductores eléctricos
energía, seguida de una resistencia que, conectada en de poder admitir cargas cuando son sometidos a un
serie con un condensador, fija la mirada para potencial. Se define también, como la razón entre la
magnitud de la carga (Q) en cualquiera de los
conductores y la magnitud dela diferencia de El circuito RC más simple que existe consiste en un
potencial entre ellos (V). Es entonces la medida de la condensador y una resistencia en serie. Cuando un
capacidad de almacenamiento de la carga eléctrica. circuito consiste solo de un condensador cargado y
una resistencia, el condensador descargará su energía
Inductancia almacenada a través de la resistencia. La tensión o
diferencia de potencial eléctrico a través del
Es una medida de la oposición a un cambio de condensador, que depende del tiempo, puede
corriente de un inductor o bobina que almacena hallarse utilizando la ley de Kirchhoff de la corriente,
energía en presencia de un campo magnético, y se donde la corriente a través del condensador debe ser
define como la relación entre el flujo magnético y la igual a la corriente a través de la resistencia. Esto
intensidad de corriente eléctrica que circula por la resulta en la ecuación diferencial lineal:
bobina y el número de vueltas del devanado.

Circuitos RC y RL

Los circuitos de primer orden son circuitos que Resolviendo esta ecuación para V se obtiene la
contienen solamente un componente que almacena fórmula de decaimiento exponencial:
energía (puede ser un condensador o inductor), y que
además pueden describirse usando solamente una
ecuación diferencial de primer orden. Los dos donde V0 es la tensión o diferencia de potencial
posibles tipos de circuitos primer orden Los circuitos eléctrico entre las placas del condensador en el
RC comprenden una fuente, resistor y condensador, tiempo t = 0.
mientras que los RL una fuente, resistor y bobina.
El tiempo requerido para que el voltaje caiga hasta
Vo/e es denominado "constante de tiempo RC" y es
dado por:

3. Procedimiento
Circuito RC en serie.
Para el desarrollo de la práctica, fue necesario utilizar
un software como simulador (Kit de construcción de
Este mismo circuito tiene además una utilidad de
circuitos (CA y CC) Laboratorio virtual. En donde
regulación de tensión, y en tal caso se encuentran
digital y electrónicamente contamos con los
configuraciones en paralelo de ambos, la resistencia y
siguientes elementos de circuito, resistencia,
el condensador, o alternativamente, como limitador
condensador, fuente de voltaje, interruptor, cables y
de subidas y bajas bruscas de tensión con una
un voltímetro, y un cronometro digital (teléfono
configuración de ambos componentes en serie. Un
celular).
ejemplo de esto es el circuito Snubber.
I. Se tomó una resistencia con un valor en
ohmios (100Ω). Una batería como fuente de
energía de (25V), un condensador de (0,2 F),
a este ultmi se conecta un voltimetro y se
empieza a registrar los datos para elaborar
las tablas de teimpo Vs Voltaje.

4. Resultados y Análisis

2
 t (s) 10
No. De t (exacto CARGA 20 1 5,38 20,886
10
toma (S) ) (V)
21 7 5,41 21,279
1 0   0
11
2 5 5,24 2,726 22 2 5,37 21,729
3 11 5,34 5,597 11
4 16 5,33 7,426 23 7 5,46 21,961
5 21 5,18 8,987 12
6 26 5,36 10,431 24 3 5,39 22,138
7 32 5,22 11,604 12
8 37 5,26 12,609 25 8 5,24 22,388
9 42 5,36 14,109 13
26 3 5,14 22,627
10 48 5,39 15,297
13
11 53 5,38 16,065
27 9 5,43 22,845
12 58 5,36 16,674
14
13 64 5,26 17,39 28 4 5,26 23,012
14 69 5,21 18,045 14
15 74 5,33 18,644 29 9 5,26 23,142
16 80 5,41 19,32 15
17 85 5,42 19,785 30 4 5,39 23,263
18 90 5,36 20,22 16
19 96 5,3 20,572 31 0 5,33 23,408
16
32 5 5,39 23,549
17
33 1 5,43 23,674
17
34 6 5,33 23,766
18
35 2 5,98 23,861
18
36 7 5,15 23,941
19
37 2 5,43 24,016
19
38 8 5,39 24,109
20
39 3 5,1 24,153
20
40 8 5,43 24,205
21
41 4 5,36 24,259
21
42 9 5,38 24,313
3
 22
43 4 5,25 24,374
23
44 0 5,16 24,413
23
45 5 5,43 24,467
24
46 0 5,43 24,517
24
47 6 5,15 24,554
25
48 1 5,39 24,591 El modelo que se ajusta a esta tabla es de la forma:
25
49 6 5,4 24,615 E=A (1−e−Bt )
26
50 2 5,19 24,647 En la ecuación anterior, E representa el voltaje.

26
51 7 5,46 24,667 y = 12,25e0,0029x
27
52 2 5,38 24,691 RC Descarga
27
53 8 5,38 24,717 No. De t t (s) CARGA
28
dato (S) Exacto (V)
54 3 5,38 24,738
1 0   25
28
55 8 5,29 24,757 2 5 5,2 21,135
29 3 11 5,58 17,627
56 4 5,39 24,78 4 16 5,36 14,834
29 5 22 5,7 12,169
57 9 5,38 24,79 6 27 5,36 10,013
30 7 32 5,07 8,289
58 4 5,04 24,803 8 37 5,17 6,79
31 9 43 5,36 5,52
59 0 5,36 24,821
10 48 5,19 4,536
31
11 53 5,27 3,738
60 5 5,26 24,833
12 59 5,33 3,089
32
61 0 5,24 24,847 13 64 5,26 2,538
32 14 69 5,42 2,079
62 5 5,36 24,858 15 75 5,26 1,706
33 16 80 5,43 1,383
63 1 5,43 24,87 17 85 5,45 1,124
33 18 91 5,53 0,91
64 6 5,51 24,88 19 96 5,36 0,757
10
20 2 5,39 0,62
4
 10
21 7 5,39 0,505
11
22 3 5,43 0,407
11
23 8 5,44 0,332
12
24 4 5,96 0,264
12
25 9 5,36 0,215
13
26 5 5,41 0,175
14
27 0 5,29 0,142
14
28 5 5,44 0,116
15
29 1 5,29 0,096
15 5. CONCLUSIONES
30 6 5,39 0,078  Cuando un condensador está en periodo de
carga la corriente tiende a reducirse a
16
medida que pasa el tiempo mientras que la
31 1 5,38 0,063
tensión para el condensador aumenta con el
16
paso del tiempo. Para el proceso de
32 7 5,1 0,052
descarga de un condensador la corriente
17
disminuye exponencialmente con el paso
33 2 5,38 0,043
del tiempo, dado que a mayor la corriente
17
tiende más lentamente a cero. El mismo
34 7 5,36 0,035 comportamiento ocurre con la tensión en
18 función del tiempo.
35 3 5,34 0,028
18 6. INFOGRAFIA
36 8 5,21 0,023
19 Software circuito simulador.
37 3 5,39 0,019 https://phet.colorado.edu/sims/circuit-
construction-kit/
19
38 9 5,34 0,015 Bustamante A., Instrucciones de montaje de la
20 boratorio RC
39 4 5,4 0,013 Robles A. Universidad Nacional. Bogota
20 Colmbia.
40 9 5,39 0,01 https://www.academia.edu/8570730/Circuitos_RC
21 _Experimental
41 5 5,28 0,008
22
42 0 5,3 0,007
22
43 5 5,16 0,006
5