28 Maquinas

I.
CUESTIONARIO
1. ¿Cuál es el comportamiento de la carga y la corriente cuando se carga un capacitor?
Carga de un condensador
Considérese el circuito en serie de la figura. Inicialmente el condensador está descargado.

Si se cierra el interruptor I la carga empieza a fluir produciendo corriente en el circuito, el
condensador se empieza a cargar. Una vez que el condensador adquiere la carga máxima,
la corriente cesa en el circuito.
En el circuito de la figura tendremos que la suma
Vab+Vbc+Vca=0
 El extremo a tiene un potencial mayor que el

extremo b de la resistencia R ya que la
corriente fluye de a a b. De acuerdo a la ley de
Ohm Vab=iR
 La placa positiva del condensador b tiene
mayor potencial que la placa negativa c, de
modo que Vbc=q/C.
 El terminal positivo de la batería a tiene mayor
potencial que el terminal negativo c, de modo
que Vca=-Ve , donde Ve es la fem de la batería
La ecuación del circuito es
iR+q/C-Ve =0
Teniendo en cuenta que la intensidad se define como la carga que atraviesa la sección del
circuito en la unidad de tiempo, i=dq/dt, tendremos la siguiente ecuación para integrar
Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la intensidad en función del tiempo

La carga tiende hacia un valor máximo C·Ve al cabo de un cierto tiempo, teóricamente
infinito.
La intensidad disminuye exponencialmente con el tiempo, hasta que se hace cero cuando
el condensador adquiere la carga máxima.
La cantidad RC que aparece en el denominador de t se denomina constante de tiempo del

circuito. Este representa el tiempo que tomará a la corriente para decrecer hasta 1/e de su
valor inicial.
Un tubo-capilar alimentado por un flujo constante producido por un frasco de Mariotte es la

analogía hidráulica de la carga de un condensador.
2. ¿Cuál es el comportamiento de la carga y la corriente cuando se descarga un

capacitor?
Descarga de un condensador
Consideremos ahora el circuito que consta de un condensador, inicialmente cargado con

carga Q, y una resistencia R, y se cierra el interruptor I.
La ecuación del circuito será la siguiente.
Vab+Vba=0
 Como la corriente va de a hacia b, el potencial

de a es más alto que el potencial de b. Por la
ley de Ohm Vab=iR.
 En el condensador la placa positiva a tiene más

potencial que la negativa b, de modo que Vba=-
q/C.
La ecuación del circuito es

iR-q/C=0
Como la carga disminuye con el tiempo i=-dq/dt. La ecuación a integrar es
La carga del condensador disminuye exponencialmente con el tiempo. Derivando con

respecto del tiempo, obtenemos la intensidad, en el sentido indicado en la figura.
que disminuye exponencialmente con el tiempo.
La descarga tubo-capilar es la analogía hidráulica de la descarga del condensador.
3. ¿Cómo se obtiene el factor 0.693 del tiempo de carga y descarga de un capacitor?
En los circuitos típicos de multivibradores, el voltaje efectivo a través de la resistencia no

cambia por un factor de e , sino por otras cantidades. En un oscilador 555 típico, la parte
de "voltaje creciente" del ciclo comenzará con el condensador cargado a 1 / 3VDD (lo que
significa que la resistencia de carga verá 2 / 3VDD a través de él) y durará hasta que el
voltaje alcance 2 / 3VDD (lo que significa la resistencia de carga ve 1 / 3VDD). Eso se
reduce por un factor de dos, y el logaritmo natural de 2 es 0.693.
4. ¿Cuál es la tendencia de las caídas de tensión en los Resistores R1 y R2?
La caída de tensión a la diferencia de potencial que existe entre los extremos de cualquier
conductor, semiconductor o aislante. Este valor se mide en voltios y representa el gasto de
fuerza que implica el paso de la corriente por el mismo.
Asimismo, la caída de tensión es medida frecuentemente en tanto por ciento de la tensión

nominal de la fuente de la que se alimenta. Por lo tanto, si en un circuito alimentado a 400
Voltios de tensión se prescribe una caída máxima de tensión de una instalación del 5%,
esto significará que en dicho tramo no podrá haber más de 20 voltios, que sería la tensión
perdida con respecto a la tensión nominal.
No existe un conductor perfecto, pues todos presentan una resistividad al paso de la
corriente por muy pequeña que sea, por este motivo ocurre que un conductor incrementa
la oposición al paso de la corriente, a medida que también va aumentando su longitud. Si
esta resistencia aumenta, por consiguiente, aumenta el desgaste de fuerza, es decir, la
caída de tensión. Podríamos decir que la caída de tensión de un conductor viene
determinada por la relación que existe entre la resistencia que ofrece este al paso de la
corriente, la carga prevista en el extremo más lejano del circuito y el tipo de tensión que se
aplicará a los extremos.
CONCLUSIONES
 Identificamos que los elementos de un circuito se dividen en dos: elementos pasivos

y elementos activos y concluimos que los elementos pasivos son los resistores, los
capacitores y los inductores. los elementos activos más comunes incluyen a los
generadores y las baterías.
 Concluimos que se dispuso correctamente de los elementos pasivos en el
multivibrador astable.
 Se logro calcular el tiempo de carga y descarga de un condensador con ayuda de
un cronómetro que nos permitió registrar los resultados obtenidos.
 Identificamos las propiedades de la asociación resistencia condensador.

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1. ¿Cuál es el comportamiento de la carga y la corriente cuando se carga un capacitor?

Considérese el circuito en serie de la figura. Inicialmente el condensador está descargado.

En el circuito de la figura tendremos que la suma

 El extremo a tiene un potencial mayor que el

La ecuación del circuito es

Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la intensidad en función del tiempo

La cantidad RC que aparece en el denominador de t se denomina constante de tiempo del

Un tubo-capilar alimentado por un flujo constante producido por un frasco de Mariotte es la

2. ¿Cuál es el comportamiento de la carga y la corriente cuando se descarga un

Consideremos ahora el circuito que consta de un condensador, inicialmente cargado con

La ecuación del circuito será la siguiente.

 Como la corriente va de a hacia b, el potencial

 En el condensador la placa positiva a tiene más

La ecuación del circuito es

Como la carga disminuye con el tiempo i=-dq/dt. La ecuación a integrar es

La carga del condensador disminuye exponencialmente con el tiempo. Derivando con

que disminuye exponencialmente con el tiempo.

La descarga tubo-capilar es la analogía hidráulica de la descarga del condensador.

3. ¿Cómo se obtiene el factor 0.693 del tiempo de carga y descarga de un capacitor?

En los circuitos típicos de multivibradores, el voltaje efectivo a través de la resistencia no

4. ¿Cuál es la tendencia de las caídas de tensión en los Resistores R1 y R2?

Asimismo, la caída de tensión es medida frecuentemente en tanto por ciento de la tensión

 Identificamos que los elementos de un circuito se dividen en dos: elementos pasivos

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