Informe Capitulo 7
Informe Capitulo 7
Informe Capitulo 7
ABSTRACT
KEYWORDS:
Circuit.
Parallel.
Series.
Constant.
Condenser.
Associations.
Time.
Plates.
Charge.
Potential difference.
1. INTRODUCCIÓN
En el capítulo 7 de laboratorio de física 2, se hace uso de Finalmente se analiza la carga y descarga de los
algunos términos ya utilizadas en prácticas anteriores, condensadores teniendo en cuanta los valores del voltaje
teniendo en cuenta que cada uno de los conceptos, y del tiempo (Cada 5 segundos se registra una valor),
métodos y análisis vistos con anterioridad repercuten en necesarios en el análisis de condensadores en serie y en
el entendimiento y compresión de todo aquello que se paralelo junto con unas resistencias, más específicamente
relaciona con los condensadores también llamado en circuitos RC (resistencia-condensador).
capacitores y de los cuales s tienen muchas aplicaciones a
la vida real siendo uno de ellos la manera en que la NOTA: Es necesario conocer los submúltiplos para hacer
energía eléctrica llega a nuestros hogares de una forma buen uso de las medidas (pico,micro,nano),entre otra.
efectiva y como estos son fundamentales en el flujo de
carga entre terminales eléctricos con diferencia entradas
de potencial eléctrico. 2. CONTENIDO
Para una asociación en paralelo: 2. Encender la fuente hasta que el voltímetro marque
10 volt.
Ceq=C 1+ C 2+…+Cn
Ceq=2200 µF +220 µF=2420 µF 3. Construir una tabla donde se pondrán los datos
obtenidos en la tercera parte de este laboratorio, esta
tabla debe contener dos columnas voltaje y tiempo.
CONDENSADORES EN
PARALELO 4. Anotar en la tabla el valor del condensador cuando el
voltaje es igual a 10 volt
voltaje (V) tiempo (s)
10,05 0 5. Desconectar la fuente y tomar el voltaje a través del
7,6 5 condensador cada 5 segundos hasta que la carga sea
¼ del valor inicial para que la cantidad de datos
5,6 10
obtenidos no sean tan pocos.
4,1 15
3 20 En esta parte del capito así como en las demás al
momento de tomar los datos se tuvo cuenta también los
2,2 25
resultados obtenidos cuando la carga era menor a ¼ del
1,7 30 valor inicial.
1,2 35
0,9 40 6. Según la tabla hecha en este punto hallar la
capacitancia equivalente.
0,6 45
0,5 50 Para una asociación de capacitancias en serie la
voltaje: 10,05 V capacitancia equivalente es igual al inverso de la suma de
los inversos de las capacitancias.
capacitor 1: 2200 µF
capacitor 2: 220 µF Para una asociación en serie:
capacitancia equivalente: 2420 µF
−1
resistencia: 32,6 KΩ 1 1 1
TABLA 7.3
Ceq= ( +
C1 C2
+…+
Cn )
−1
1 1
Conexión de condensadores en serie Ceq= ( +
2200 µF 220 µF ) =200 µF
ANALISIS: 8
voltaje (V)
6
construya gráficas de voltaje contra tiempo y de
ellas deduzca cuánto tarda el voltaje en caer a la
mitad de su valor inicial. Compare esa magnitud 4
con el valor de la constante de tiempo.
2
Las gráficas correspondientes a los datos hallados en ese
numeral son las siguientes:
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
CONDENSADOR 1 tiempo (s)
12
Condensador 1:
10
f(x) = 10.13 exp( − 0.06 x )
Al tener la siguiente formula
8
y=10,133∗e−0,064 x
voltaje (V)
6
Podemos despejar de ella el valor de X
4 ln ( y )−ln (10,133)
x=
−0,064
2
Remplazando la y por 5 ya que este es la mitad del valor
inicial del voltaje; de donde queda que:
0
0 10 20 30 40 50 60
tiempo (s) ln ( 5 )−ln(10,133)
x= =11,0369s
−0,064
Condensador 2:
ln ( y )−ln(10 , 958)
x=
−0 , 066
Remplazando la y por 5 ya que este es la mitad del valor
inicial del voltaje; de donde queda que:
ln ( 5 )−ln (10,958)
x= =11,89 s
−0,066
3 Universidad Tecnológica de Pereira.
voltaje (ln(V))
encuentre cada valor de RC, a partir de la
relación (recuerde que el voltaje es proporcional 0.5
a la carga):
0
CONDENSADOR 1 CONDENSADOR 2 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
1
1,36 15
0.5
−1
0 RC = =1,0526
0 10 20 30 40 50 60 1,36−2,31
-0.5
Condensador 2:
-1
-1.5 voltaje
(ln(V)) tiempo (s)
tiempo (s)
2,31 0
1,44 15
−1
RC = =1,1494
1,44−2,31
3 Universidad Tecnológica de Pereira.
CONDENSADORES EN SERIE 1
Ceq=
3 C
1 1 1 −1 Serie: C1=100F
Ceq= (
+
C1 C2
+…+
Cn ) Vemos que la mejor forma es construir el condensador
en paralelo.
En este caso también tenemos que una capacitancia tiene
un valor de 220 µF y la otra capacitancia tiene un valor
de 2200 µF por lo que la capacitancia equivalente es OBSERVACIONES
igual a:
En esta práctica número 7 (Carga y descarga de
−1 condensadores) es de gran importancia que el
Ceq= ( 22001 µF + 2201µF ) =200 µF estudiante no solo se limite a conocer un
procedimiento para poder hallar la carga y descarga
de un condensador, sino que pueda analizar él
Comparando este valor con el de ambas capacitancia se porque es necesario saber unos cuantos conceptos
nota que es menor que cada una de las capacitancias. físico-matemáticos relacionados con la ley de ohm
para poder interpretar correctamente cómo se
f) ¿Cómo se deben combinar las capacitancias de comporta la los diferentes tipos de condensadores en
los condensadores individuales para obtener la función de las otras variables físico-eléctricas
capacitancia equivalente serie? presentes en un circuito, y como a su vez las
resistencias son de comportamiento inverso a los
Para una asociación de capacitancias en serie sabemos condensadores, por lo cual esta práctica le falto
que la diferencia de potencial total es igual a la suma de cierto contenido ya que si el estudiante no se limita a
cada uno de los potenciales que integran el sistema solo entender el tiempo necesario de descarga, sino
que puede efectuar un análisis correcto y práctico
Vtotal=V 1+V 2+V 3+…+Vn para la carga del mismo en función no solo del
tiempo ,sino de otra variables entonces se podrá
Y que la carga es la misma para cada punto del sistema efectuar un mejor proceso cognoscitivo del tema de
los capacitores los cuales como se vio en clases es de
Qtotal=Q1=Q2=…=Qn suma importancia para el flujo de corriente eléctrica
en los hogares.
Q
Y como C= ; entonces: Aunque tal vez el enfoque de este laboratorio solo
V
era proporcionar la idea de la medición correcta de
−1 los condensadores en serie y paralelo, para la
V1 V2 V3 Vn
Ctotal= ( + +
Q 1 Q 2 Q3
+…+
Qn ) obtención de los resultados de carga y descarga
teniendo como base el voltaje en función del tiempo,
sería muy bueno para los estudiantes que se nos
Por lo cual para obtener una capacitancia equivalente en hablara de los materiales de los cuales está
serie se debe tomar el inverso de la suma de los inversos compuesto los distintos tipos de condensadores
de cada una de las capacitancias del sistema, así: (electrolítico y de cerámica) y como la composición
atómica y molecular de ellos son los responsables de
1 1 1 1 −1 que se produzca un almacenamiento de electrones
Ctotal= (
+ +
C1 C 2 C3
+ …+
C3 ) con una determinado potencial eléctrico, voltaje o
FEM, al interior de cada capacitor.
Los condensadores son el inverso a las resistencias Cuando los condensadores se conectan en serie, la
ya que mientras en serie se suman cada una de las capacitancia equivalente de dicho circuito es menor
resistencias para encontrar uno equivalente pero con que la de cada una de las capacitancias presentes en
condensadores tenemos que la capacitancia total es el circuito, debido a la forma en como se hallan las
igual al inverso de la suma de cada capacitor y a su capacitancias en circuitos en serie.
vez mientras que en una conexión en paralelo las
resistencia equivalente igual al inverso de la suma de Cuando los condensadores están conectados en
cada resistencia en los capacitores los simplemente paralelo la capacitancia equivalente es mayor que
se suman igual. Todo esto teniendo en cuenta que los cada una de las capacitancias individuales debido a
valores de voltaje y corriente eléctrica si se que en serie se suman el valor de capacitancia de
comportan de la misma forma en ambos tipos de cada uno de los condensadores.
circuitos es decir que en serie la corriente es la
misma en todo el circuito y el voltaje es diferente e
igual a la suma de cada uno de los voltajes, y en El condensador adquiere su carga máxima cuando la
paralelo el voltaje es el mismo pero la corriente es corriente que circula en el circuito es cero.
diferente e igual a la suma de cada uno de las
corrientes presentes en el circuito
En los hogares un capacitor sirve para ayudar a la
trasformación de energía de alterna a continua y a su
SERIE
vez para disminuir el voltaje por ejemplo de 110V a
Vtotal=V 1+V 2+V 3+…+Vn 6V, dando así la posibilidad de utilizar muchos de
Qtotal=Q1=Q2=…=Qn los aparatos electrónicos en nuestros hogares como
computadores portátiles, celulares, tabletas, entre
otros.
3 Universidad Tecnológica de Pereira.
3. BIBLIOGRAFÍA
http://media.utp.edu.co/facultad-ciencias-
basicas/archivos/contenidos-departamento-de-
fisica/exp-5-funciones-no-lineales-2013.pdf
http://media.utp.edu.co/facultad-ciencias-
basicas/archivos/contenidos-departamento-de-
fisica/exp-27.pdf
http://basicas.utp.edu.co/contenidos-departamento-
de-fisica.html