Laboratorio #04 Fisica II

AÑÑ O
2019
UNIVERSIDAD PRIVADA NORBERT WIENER
FACULTAD DE INGENIERIA Y NEGOCIOS

EAP INGENIERIA
CURSO: FISICA II
DOCENTE: Elías Catalán Sánchez
ALUMNOS:
Zavaleta Rodríguez; Yonatan
LIMA – PERÚ
2019-II
CURSO:
…………………………………………..
LABORATORIO Nº 04
CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR
1. OBJETIVO:
- Observar el proceso de carga y descarga de un condensador.
- Estudiar las características de carga y descarga de un condensador.
- Estudiar la variación del voltaje y corriente durante dicho proceso.
2. COMPOTENCIAS
Estudiante conoce la carga y descarga de un condensador.
3. EQUIPO Y MATERIALES:
Un fuente variable de 0-12 VDC
Panel de circuitos eléctricos.
Un multímetro digital (voltímetro y amperímetro)

Un condensador de 330µF.
Dos (02) resistencia s > 600 
Un (01) Cronómetro.
Un (01) Protoboard.
Un juego de cables de conexión.

4. FUNDAMENTO TEORICO:
Los condensadores son dispositivo para almacenar carga, es decir almacenar energía.
Cuando se conecta un capacitor
descargado a dos puntos que se
encuentran a potenciales distintos, el
capacitor no se carga
instantáneamente sino que adquiere
cierta carga por unidad de tiempo,
que dependen de su capacidad y la
resistencia del circuito. La figura n| 1
representa un capacitor y una
resistencia conectados en serie a
dos puntos entre los cuales se
mantienen una diferencia de
potencial. Si q es la carga del
condensador en ciento instantes posteriores al cierre del interruptor e i es la intensidad
de la corriente en el circuito en el mismo instante, se tiene
Donde Qf es el valor final hacia el cual tiende asintóticamente la carga del capacitor, I o es
la corriente inicial y e = 2,718 es la base de los logaritmos naturales. En la figura 2. Se
representa la gráfica de ambas ecuaciones, donde se observa que la carga inicial del
capacitor es cero y que la corriente tiende asintóticamente a cero.
Al cabo de un tiempo igual a RC, la corriente en el circuito ha disminuido a 1/e (  0,368)
de su valor inicial. En este momento la carga del capacitor ha alcanzado una fracción (1-
1/e) (0.632%) de su valor final. Producto RC es, en consecuencia, una medida de la
velocidad de carga del capacitor y por ello se llama constante de tiempo. Cuando RC es
pequeña, el capacitor se carga rápidamente; cuando es más grande, el proceso de
carga toma más tiempo.
Figura 2.
B) Descarga del condensador:
Suponga ahora, en la figura 1, que el capacitor ya ha adquirido una carga Qo y que

además hemos quitado la fuente del circuito y unido los puntos abiertos. Si ahora
cerramos el interruptor, tendremos que:
En la figura 3 se representa las gráficas de estas expresiones. Observemos que la

corriente inicial es Io y la carga inicial Qo; además, tanto i como q tienden asintóticamente
a cero. La corriente es ahora negativa por que tiene, obviamente, un sentido opuesto al
de carga.
Figura 3
5. PROCEDIMIENTO:
Carga:
1. Armar el circuito con el interruptor abierto.

2. Cerrar el interruptor y, durante el proceso de carga, medir los valores de intensidad
de corriente y diferencia de potencial cada 5 segundos, hasta que los instrumentos no
registren variación alguna.
3. Tabular los valores medidos.
4. Confeccionar las respectivas graficas en función del tiempo.
TABLA 01
T(S) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
V(volt) 3 3.7 5.58 8.99 12.5 14.93 17.68 20 22.2 22.5 22.8
A 1.2 150.3 147.1 143.8 140.8 137.6 135.8 129.3 126.8 123.2 121.7
Descarga:
1. Abrir el interruptor.
2. Desconectar la fuente y unir los puntos abiertos con un puente conductor.
3. Cerrar el interruptor y, durante el proceso de descarga, medir los valores de
intensidad de corriente y diferencia de potencia caras 5 segundos, hasta que los
instrumentos no registren variación alguna.
4. Tabular los valores medidos.
5. Confeccionar las respectivas graficas en función del tiempo.
TABLA 02
T(S) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
V(volt) 44.8 44.7 44.7 44.6 44.5 44.4 44.3 44.2 44.1 44.03 39.9
A 107 105 -150 -228 -350 -390 -401 -401 -397 -390 -384
6. CUESTIONARIO:
1. Presente brevemente, el funcionamiento teórico sobre el condensador y el proceso de

carga.
Procedimiento de carga de un condensador es muy parecido al de descarga, con la única

diferencia que el circuito va a recibir energía de la fuente constantemente hasta que las
resistencias y condensador se carguen completamente Se llama condensador a un dispositivo
que almacena carga eléctrica. El condensador está formado por dos conductores próximos
uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo
valor, pero con signos contrarios. En su forma más sencilla, un condensador está formado por
dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas
por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta
se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de
las placas cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y
la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el condensador se encuentra
Cargado con una carga Q.
PROCESO DE CARGA DE UN CONDENSADOR:

Cuando al condensador le aplicamos una diferencia de potencial este se carga, ya que al no
estar las dos placas metálicas unidas entre sí directamente, sino por medio de una batería o
pila, cada una de las placas se cargará con electricidad positiva o negativa, ya que una de las
placas cederá electrones para que la otra los gane.
Normalmente en un circuito, los condensadores se cargarán y se descargarán a través de
resistencias. La carga y descarga de un condensador a través de resistencias se produce
según una constante de tiempo y dependiendo de la resistencia y de que le administremos
según la fórmula t= R • C siendo t el tiempo en segundos, R el valor de la resistencia en
Ohmios y C el valor del condensador en Faradios. En una constante de tiempo el
condensador se carga aproximadamente un 63%, en la segunda constante de tiempo se
carga otro 63% y así sucesivamente, se considera que el condensador está totalmente
cargado en 5 constantes de tiempo. El proceso de descarga es similar al de carga.
2. Con los datos de la tabla, realice las gráficas de voltaje (v) versus tiempo (t) y corriente
(i) versus el tiempo, Para el proceso de carga del condensador.
En dichas graficas ubique el valor de RC (s). ¿Aunque valores de la tensión y corrientes
corresponden?
GRAFICA DE CARGA
3. Es de uso común asumir el valor de t = 6 RC segundos para la carga (o descarga)

Completa de un condensador.
GRAFICA DE DESCARGA
4. Platee las ecuaciones teóricas que permitan calcular el voltaje y la corriente en el
condensador durante el proceso de carga del mismo. Calcule los valores teóricos de V
y I para diferentes valores de tiempo (t) y compare con sus medicines.
IR = es caída de potencial en el resistor.

Q/C = es caída de potencial a través del capacitor.
q = valor instantáneo de carga.
I = valor instantáneo de corriente.
En t = 0, la carga “q” del capacitor es cero, De la ecuación:
- IR – 0 = 0, luego I = E = I0
R
Donde: I0 es la corriente inicial.
Cuando el condensador se carga a su máxima carga Q las cargas cesan de fluir y la corriente
en el circuito es 0, es decir I = 0; luego E = Q, entonces:
Q = EC C
5. ¿Cuál es el valor de la corriente al inicio de la carga del condensador?

El valor es cero, ya que inicialmente el capacitor esta descargado y no existe corriente alguna
cuando el interruptor “S” está abierto.
6. Si en mismo circuito utilizado para las pruebas se coloca un condensador del doble de
capacidad cuál estima que sería el valor inicial de la corriente de carga? Justifique su
respuesta analíticamente.
Siendo: c=q/v y V=cte. para cada caso. Tomando en cuenta, V=IR, entonces la corriente seria
la misma, sea cual fuese la variación de la capacidad del condensador en uso.
7. OBSERVACIONES
 En el experimento se pudo observar la que al ir cargándose el condensador, este
seste proceso se hacía más lento conforme se iba llenando.
 Al cargar el condensador la intensidad de este aumentaba.
 Durante la descarga del condensador se notó que la intensidad disminuye junto con el
voltaje en forma exponencial.
 Se observó que al tomar el tiempo esta no es exacta solo un aproximado al tiempo

exacto que se da la carga y descarga, ya que el condensador no estará totalmente
cargada ni totalmente descargada, siempre faltara un poco.
 Se observó que el tiempo en que se carga del condensador a su totalidad es mayor al

tiempo en que tarda en descargase a su totalidad el mismo condensador.
8. CONCLUSIONES:
 A través del siguiente trabajo nos pudimos dar cuenta sobre ciertas cosas, por
ejemplo que la relación que hay entre el tiempo con la carga del condensador, es un
tipo de relación directa lo cual mientras mayor es el tiempo mayor es la carga que
va a tener el condensador.
 Por otro lado la relación que tiene la descarga del condensador con respecto al
tiempo es una relación indirecta, a medida que transcurre más tiempo, la carga del
condensador es menor.
 Con respecto a los gráficos en el de descarga se puede ver que en el inicio de las
mediciones las diferencias de voltaje de descarga eran mayores con respecto a los
intervalos de descarga finales, la diferencia de voltaje mientras avanza el tiempo,
disminuyen los intervalos de descarga. Lo que nos lleva a tener una curva logarítmica.
 Con respecto a la carga del condensador en el inicio, la diferencia de carga de un

intervalo de voltaje es mayor mientras avanza el tiempo a que cuando nos acercamos
al límite de la carga máxima del condensador, lo que nos lleva a tener una curva con
forma exponencial, o logarítmica, pero con el signo contrario.
9. BIBLIOGRAFIA
1. Serway R, 2011, Física (T.II), México, Ed. Mc. Graw Hill.

2. Tipler R, 2009, Física (T.II), Barcelona, Ed. Reverté.
3. Wilson J, 2012, Física, México, Ed. Prentice Hall.

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Panel de circuitos eléctricos.

Un multímetro digital (voltímetro y amperímetro)

Dos (02) resistencia s > 600 

Un juego de cables de conexión.

Suponga ahora, en la figura 1, que el capacitor ya ha adquirido una carga Qo y que

En la figura 3 se representa las gráficas de estas expresiones. Observemos que la

1. Armar el circuito con el interruptor abierto.

1. Presente brevemente, el funcionamiento teórico sobre el condensador y el proceso de

Procedimiento de carga de un condensador es muy parecido al de descarga, con la única

PROCESO DE CARGA DE UN CONDENSADOR:

3. Es de uso común asumir el valor de t = 6 RC segundos para la carga (o descarga)

IR = es caída de potencial en el resistor.

5. ¿Cuál es el valor de la corriente al inicio de la carga del condensador?

 Al cargar el condensador la intensidad de este aumentaba.

 Se observó que al tomar el tiempo esta no es exacta solo un aproximado al tiempo

 Se observó que el tiempo en que se carga del condensador a su totalidad es mayor al

 Con respecto a la carga del condensador en el inicio, la diferencia de carga de un

1. Serway R, 2011, Física (T.II), México, Ed. Mc. Graw Hill.

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