Preiforme 6 Sub D

Universidad Tecnológica de Bolı́var
FÍSICA ELÉCTRICA
Grupo H1, Subgrupo D
LAB 6 - Circuitos RC: Carga y descarga de un

condensador.
Donovan Gomez Medrano, T00061057

Nayib Rafael Guerrero Zarza, T00065642
Cristal Sofı́a Herrera Arrieta, T00062398
Isaac David Castrillon Tetay, T00061319
Revisado Por
Prof. Gabriel Andres Hoyos Gomez Casseres
9 de octubre de 2023
1. Introducción
Este experimento se centra en el comportamiento transitorio de un circuito RC cuando
se alimenta con una fuente de corriente continua (CC). La razón para utilizar una fuente de
corriente continua en lugar de una fuente de voltaje continua es que nos permite observar
cómo el capacitor se carga gradualmente con el tiempo. Además, este experimento nos brinda
la oportunidad de determinar los parámetros caracterı́sticos de un circuito RC, como la
constante de tiempo y la respuesta temporal.
El objetivo principal de este experimento es observar cómo varı́an la corriente y el voltaje
en un circuito RC a medida que el capacitor se carga desde cero hasta alcanzar un estado
estable cuando se conecta una fuente de corriente continua. Para lograrlo, se llevará a cabo
el montaje del circuito, la medición de las variables eléctricas en diferentes momentos y la
posterior comparación de los resultados experimentales con las predicciones teóricas.
Al comprender el comportamiento transitorio de un circuito RC y al determinar sus
parámetros caracterı́sticos, se puede aplicar este conocimiento en una amplia gama de apli-
caciones prácticas, como diseño de filtros, temporizadores y circuitos de control.
.
1
2. Objetivos
Observar el comportamiento de la variación de corriente y tensión de un circuito RC
durante la carga de un condensador.
Analizar el comportamiento de la variación de corriente y tensión de un circuito RC

durante la descarga de un capacitor.
Determinar las condiciones y caracterı́sticas propias de este circuito para ambos casos.
3. Preparación de la práctica
La capacitancia eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga
eléctrica. La capacitancia también es una medida de la cantidad de energı́a eléctrica alma-
cenada para un potencial eléctrico dado. El dispositivo más común que almacena energı́a
de esta forma es el condensador, que consiste en dos placas conductoras separadas por un
material aislante o dieléctrico. La capacitancia de un condensador se define como la relación
entre la carga que almacena y el voltaje que se aplica entre sus placas. La unidad de capa-
citancia es el faradio (F). La capacitancia depende de la geometrı́a, el tamaño y el tipo de
dieléctrico del condensador.
Un circuito transitorio RC es un circuito que contiene una resistencia (R) y un conden-
sador (C) conectados a una fuente de voltaje o corriente. Un circuito transitorio RC tiene
un comportamiento dinámico cuando se conecta o desconecta la fuente, es decir, cuando se
carga o descarga el condensador. Durante el proceso de carga o descarga, la corriente y el
voltaje en el circuito varı́an con el tiempo según unas ecuaciones diferenciales que dependen
de la resistencia y la capacitancia. El tiempo caracterı́stico que determina la rapidez con la
que se alcanza el estado estacionario se llama constante de tiempo y se denota por :
T = RC (1)
Las gráficas de Q, I y V en los circuitos RC muestran cómo varı́an la carga del condensador
(Q), la corriente en el circuito (I) y el voltaje en el condensador (V) en función del tiempo (t)
2
durante los procesos de carga y descarga. Estas gráficas tienen forma exponencial y se pueden
obtener a partir de las ecuaciones diferenciales que rigen el comportamiento del circuito. Las
gráficas de Q, I y V tienen la misma forma, pero con diferentes amplitudes y signos según el
proceso considerado. Las gráficas también dependen de los valores de R y C del circuito.
4. Procedimiento
4.1. Carga del Condensador.
Se realiza el montaje experimental de acuerdo con la siguiente figura:
Figura 4.1: Esquema de un circuito RC con fuente tensión constante.
Donde se tiene que:
Capacitancia C valor del orden de 100µF
Resistencia R valor del orden de KΩ.
Tensión ϵ un valor entre 5 y 20 voltios.
Para simular los interruptores, será suficiente conectar y desconectar los respectivos
cables.
Configuramos la herramienta de medida que tengamos. Es decir, ajustamos nuestro

voltı́metro para realizar las medidas de tensión. Antes de empezar con la medición, se tiene
presente cual es nuestro valor de ϵ.
3
Se cierra el interruptor S1 e iniciamos el cronometro simultáneamente. Registramos los
valores de tensión que observamos cada 10s hasta que el condensador se cargue por completo.
Sabemos esto cuando el voltı́metro lanza el mismo valor después de 2 o 3 observaciones
seguidas.
Se registran los datos en una tabla la cual incluya t, V y los valores de C y R como la
siguiente:
Figura 4.2: Tiempo y tensión en el proceso de carga de un condensador.
4.2. Descarga del Condensador: determinación de la constante de

tiempo.
Para esta parte del proceso se tiene en cuenta el mismo circuito realizado en la ilustración
bajo las mismas condiciones dadas para el condensador, resistencia y tensión.
Ajustamos nuestro voltı́metro nuevamente si es necesario, cuando el condensador se en-
cuentra cargado completamente y la lectura del voltı́metro no varı́a, anotamos este valor
como tensión inicial V0 del proceso de descarga.
Cuando estamos seguros de esto, se abre el interruptor S1 , se cierra el interruptor S2 e
iniciamos el cronometro simultáneamente.
Registramos los valores de tensión que observamos cada 10s hasta que el condensador se
descargue por completo. Es decir, cuando el voltı́metro lance un valor de 0.
Se registran los datos en una tabla la cual incluya t, V, lnV y los valores de C y R como
4
la siguiente:
Figura 4.3: Tiempo y tensión en el proceso de descarga de un condensador.
5
Bibliografı́a
[1] W. Moebs, S. J. Ling, y J. Sanny, “8.1 Condensadores y capacitan-

cia”, Fı́sica universitaria volumen 2, 17-nov-2021. [En lı́nea]. Disponible en:
https://openstax.org/books/f %C3 %ADsica-universitaria-volumen-2/pages/8-1-
condensadores-y-capacitancia. [Consultado: 07-oct-2023].
[2] “Teorı́a Capacidad y Condensadores”, Bioprofe, 28-jun-2016. [En lı́nea]. Disponible en:
https://bioprofe.com/teoria-capacidad-y-condensadores/. [Consultado: 07-oct-2023].
[3] J. L. Fernández, “Condensador Eléctrico”, Fisicalab.com. [En lı́nea]. Disponible en:

https://www.fisicalab.com/apartado/capacidad-condensador. [Consultado: 07-oct-2023].

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Analizar el comportamiento de la variación de corriente y tensión de un circuito RC

4.1. Carga del Condensador.

Se realiza el montaje experimental de acuerdo con la siguiente figura:

Figura 4.1: Esquema de un circuito RC con fuente tensión constante.

Donde se tiene que:

Capacitancia C valor del orden de 100µF

Resistencia R valor del orden de KΩ.

Tensión ϵ un valor entre 5 y 20 voltios.

Configuramos la herramienta de medida que tengamos. Es decir, ajustamos nuestro

Figura 4.2: Tiempo y tensión en el proceso de carga de un condensador.

4.2. Descarga del Condensador: determinación de la constante de

Figura 4.3: Tiempo y tensión en el proceso de descarga de un condensador.

[1] W. Moebs, S. J. Ling, y J. Sanny, “8.1 Condensadores y capacitan-

[3] J. L. Fernández, “Condensador Eléctrico”, Fisicalab.com. [En lı́nea]. Disponible en:

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