Resolución y resultados Ficha 4 : Divisor de tensión y Condensador

Resolución y resultados Ficha 4 : Divisor de tensión y Condensador
Divisor de tensión
1) a) Vout = 12V. 10k/(10k+100k) = 1,09 V
b)Vout = 12V. 10k/(10k+50k) = 2 V
c)Vout = 12V. 10k/(10k+0k) = 12 V
3) Mucha luz: RLDR = 1,5k
Vout = 10V. 1,5k/(1,5k+220k) = 0,067 V
En sombra: RLDR = 780k
Vout = 10V. 780k/(780k+220k) = 7,8 V
2) Mucha luz: RLDR = 2k
Vout = 10V. 22k/(2k+22k) = 9,17 V
En sombra: RLDR = 470k
Vout = 10V. 22k/(470k+22k) = 0,45 V
4) [1ª Ley de Kirchoff]
a) VR = Vcc – VLDR = 12 V – 8,15 V = 3,85 V
[Ley de Ohm]
b) I = VR / R = 3,85 V / 470k = 8,19. 10-3 mA = 8,19 μA
[Ley de Ohm]
c) RLDR = VLDR / I = 8,15 V / 8,19. 10-3 mA = 995k
5) a) VLDR = Vcc – VR = 12 V – 6,5 V = 5,5 V
b) I = VR / R = 6,5 V / 100k = 0,065 mA = 65 μA
c) RLDR = VLDR / I = 5,5 V / 0,065 mA = 84,61k
[1ª Ley de Kirchoff]
[Ley de Ohm]
[Ley de Ohm]
Condensadores
C=Q/V
capacidad = carga eléctrica / voltaje → Faraday = Coulomb / voltios
E = ½. Q . V = ½ . C . V2
energía almacenada: Q: Coulombs; V: voltios; C: Faradios → E: Julios
Capacidades en paralelo
6) CT = C1 + C2 + C3 = (10 + 4,7 + 0,8) μF = 15,5 μF
Q = C . V = 15,5 μF. 10V = 155 μC = 155 . 10-6 C
E = ½ . 15,5 μF .(10 V)2 = 775 μJ = 775 . 10-6 J
800 nF = 0,8 μF
Capacidades en serie
7) 1 μF = 1.10-6 F = 1000 nF
CT = 1 / (1/C1 + 1/C2 + 1/C3) = (220-1 + 1000-1 + 500-1)-1 nF = 132,53 nF
Q = C . V = 132,53 nF. 10V = 1325,3 nC = 1,3253 μC = 1,3253 . 10-6 C
E = ½ . 132,53 nF .(10 V)2 = 6626,5 nJ = 6,6265 μJ = 6,6265. 10-6 J
8) Q = C . V = 470 μF . 9 V = 4230 μC = 4,23 mC
Q = C . V = 470 μF . 12 V = 5640 μC = 5,640 mC
Q = C . V = 470 μF . 25 V = 11759 μC = 11,759 mC
E = ½. 470 μF. (9 V)2 = 19035 μJ = 19,035 mJ
E = ½. 470 μF. (12 V)2 = 33840 μJ = 33,84 mJ
E = ½. 470 μF. (25 V)2 = 146875 μJ = 146,875 mJ
9) Constante de tiempo = τ = R . C
R: Ω; C: Faradio →
τ: segundos
a) τC = RC . C = 100. 103 Ω. 1000. 10-6 F = 100 seg
b) τD = RD . C = 220. 103 Ω. 1000. 10-6 F = 220 seg
c) t99%cargado = 5. τC = 5. 100 s = 500 s
d) t1%descargado = 5. τD = 5. 220 s = 1100 s
10) CT = [1-1 + 10-1 + 22-1 ] -1 μF + [4,7-1 + 1-1 + 2,2-1 ] μF = 0,873 μF + 0,5997 μF =1,47278 μF
Q = C . V = 1,47278 μF . 15 V = 22,091 μC
E = ½ . C . V2 = 0,5 . 1,47278 μF . (15 V)2 = 165,688 μJ