Subido por Alex Caballero

informe 10 de circuito electrico

Anuncio
UNIVERDSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROMMAN
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA PROFECIONAL DE FISICA APLICADA
“ELEMENTOS QUE ALMACENAN ENERGIA”
INFORME N.º 10
Nombre del docente: MsC. Edith C. Paredes Ch.
Nombre del alumno: Pedro vilca Apaza
Condigo del estudiante: 2023-121018
Tacna-Perú
2023
1. OBJETIVOS
 Comprobar experimentalmente que el tiempo de carga de un condensador es
directamente proporcional a la capacidad y a la resistencia.
 Determinar la constante de tiempo R.C para dos circuitos distintos.
 Obtener las gráficas de corriente y voltaje para los procesos de carga y descarga
2. MATERIALES Y EQUIPOS
MATERIALES
Cables cocodrilos
Proto board
Bolígrafo y cuaderno de apuntes
Potenciómetro
EQUIPOS
Una fuente de poder c.c. (0-20v)
Un voltímetro (o un galvanómetro)
Capacitores
Resistencias
Cámara
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1.-Carga de condensador
1.1. Arme el siguiente circuito utilizando un pulsador normal abierto (SW 1)
VA = 10v, R1 = 33kΩ, C1 = 470uF
SW1
R1
+
VA
C1
-
1.2. Determine la constante de tiempo
R1.C1 = τ1 = 15.51 [s]
+
+
V
-
1.3. Descargue el capacitor uniendo sus terminales con un conductor
R1
SW1
+
VA
C1
+
+
V
-
-
1.4. Presione el pulsador durante un tiempo de 150 segundos mientras completa la tabla N°
1 con la lectura del voltímetro cada 5 segundos
Notas:
 Si comete algún error mientras se carga el capacitor debe comenzar nuevamente
desde el punto 1.3
 El tiempo cero (τ=0) corresponde al instante en que se pulsa el pulsador
 La columna de la intensidad de corriente del capacitor se completa utilizando la
siguiente ecuación.
𝐼𝐶 =
𝑉𝐴 −𝑉𝐶
𝑅1
t (s)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
VC(V)
0.01
2.49
4.25
5.52
6.48
7.12
7.59
7.98
8.26
8.47
8.67
IC (mA)
30.3
17.3
13.2
11.1
9.6
8.7
8.1
7.5
7.1
6.7
6.5
t (s)
VC(V)
IC (mA)
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
8.81
8.94
9.03
9.12
9.19
9.25
9.30
9.34
9.38
9.41
6.3
6.1
5.9
5.7
5.6
5.5
5.3
5.3
5.2
5.1
1.5. Cambie C1 por un capacitor C2 de 220 uF.
1.6. Determine la nueva constante de tiempo
R2.C2 = τ2 = 7.26 [s]
1.7. Descargue el capacitor uniendo sus terminales con un conductor
1.8. Presione el pulsador durante un tiempo de 100 segundos mientras completa la tabla N°
2 con la lectura del voltímetro cada 5 segundos
1.9 Si comete algún error mientras se carga el capacitor debe comenzar nuevamente desde
el punto1.7
0
t (s)
0.0
VC(V)
IC (mA) 30.3
55
t (s)
7.92
VC(V)
IC (mA) 3.6
5
4.29
22.7
60
7.98
2.9
10
5.64
17.4
65
8.04
2.6
15
6.35
13.5
70
8.10
2.4
20
6.82
10.6
25
7.11
8.7
75
8.15
2.3
30
7.33
7.3
80
8.19
2.1
35
7.51
6.12
85
8.23
2
40
7.64
5.2
90
8.26
1.9
45
7.79
4.6
95
8.28
1.8
50
7.84
4.03
100
8.31
1.7
1.10. Grafique los datos de las tablas 1 y 2
En el grafico 1 dibuje las curvas de voltaje (con diferentes colores) y, en el grafico 2 dibuje
las curvas de intensidad de corriente (con diferentes colores)
Identifique en cada grafico los valores de τ1 y τ2 (constantes de tiempo)
Gráfico N° 1
Gráfico N° 2
2. Descarga del condensador
2.1. Arme el siguiente circuito utilizando un pulsador normal cerrado (SW 1)
VA = 10v
R1 = 33kΩ
R2 = 33KΩ
C1 = 470uF
SW1
R1
+
VA
C1
-
+
+
V
-
R2
2.2. Determine la constante de tiempo
R1.C1 = τ1 = _15.55 [s]
2.3. Pulsando SW 1 por 150 segundos complete la tabla N° 3 con la lectura del voltímetro cada
5 segundos
Notas:
Si comete algún error mientras se descarga el capacitor debe repetir hasta un comienzo este
punto dejando al menos 3 segundos sin presionar el pulsador antes de comenzar
nuevamente
El tiempo cero (t=0) corresponde al instante en que se pulsa el pulsador
La columna de la intensidad de corriente del capacitor se completa utilizando la siguiente
ecuación
𝐼𝐶 =
𝑉𝐶
𝑅1
0
5
10
15
20
t (s)
9.08 6.83 5.23 4.07 3.20
VC(V)
IC (mA) 27.55 15.73 12.01 10.06 8.76
55
t (s)
1.08
VC(V)
IC (mA) 5.73
25
30
35
40
45
50
2.62
2.19
1.84
1.58
1.39
1.21
7.96
7.36
6.86
6.50
6.09
5.95
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0.96
0.88
0.80
0.74
0.68
0.64
0.60
0.56
0.54
5.56
5.40
5.23
5.10
4.99
4.88
4.79
4.74
4.66
2.4. Cambie C1 por un capacitor C2 de 220 uF
2.5. Determine la nueva constante de tiempo
R1.C2 = τ2 = 7.23 s
2.6. Pulsando SW 1 por 100 segundos complete la tabla N° 4 con la lectura del voltímetro cada
5 segundos
0
5
10
15
20
t (s)
9.09 5.19 3.96 3.32 2.89
VC(V)
IC (mA) 27.52 20.69 15.84 12.34 9.70
55
t (s)
1.89
VC(V)
IC (mA) 3.28
25
30
35
40
45
50
2.63
2.43
2.26
2.15
2.01
1.96
7.93
6.64
5.56
4.79
4.21
3.66
60
65
70
75
80
85
90
95
100
1.84
1.78
1.73
1.68
1.65
1.61
1.58
1.56
1.54
2.92
2.67
2.42
2.23
2.07
1.93
1.82
1.71
1.63
2.7. Grafique los datos de las tablas 3 y 4
En el grafico 3 dibuje las curvas de voltaje (con diferentes colores) y, en el grafico 4 dibuje
las curvas de intensidad de corriente (con diferentes colores)
Identifique en cada grafico los valores de τ1 y τ2 (constantes de tiempo)
Gráfico N° 3
Gráfico N° 4
4. DISCUSIÓN Y ANALIZIS
Mientras realizamos el experimento pudimos utilizar el osciloscopio por un
momento en la carga del capacitor, en donde pudimos observar la gráfica
número 3.
Comparando las líneas que describen los dos capacitores en el grafico 1
observamos que el capacitor con mayor capacitancia demora más en cargar.
En el grafico 3 sucede lo contrario, el capacitor con menor capacitancia se
descarga más rápido. Si comparamos el grafico 2 y 4 observaremos que, tanto
se descarga o carga un capacitor siempre esta tiende a disminuir con el tiempo.
5. CONCLUSION
Nuestra experiencia manejando capacitores fue la deseada, no tuvimos ningún
problema ni exploto nada, las graficas 1 y 3, son las que se observaron en el
osciloscopio. Las corrientes siempre disminuyen cuando un capacitor se
descarga o carga. A mayor capacitancia la carga será mas lenta y la descarga
mas lenta, a menor capacitancia la carga será rápida y la descarga mas rápida.
6. BIBLIOGRAFIA
- J. Goldemberg; Física General y Experimental. Vol I. Editorial Interamericana,
1972.
7. ANEXOS
Descargar