Laboratorio de Electromagnetismo Ingeniería Física Electromagnetismo
Karen Argote OrdoñezInforme6 de Octubre de 2018
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Laboratorio de Electromagnetismo
Ingeniería Física
Universidad del Cauca
OBJETIVO
- Analizar los procesos de carga y descarga de un capacitor a través una resistencia.
MARCO CONCEPTUAL
Dentro de las leyes de Kirchhoff, que son de gran ayuda para el análisis de circuitos eléctricos se encuentran la ley de la unión, en la cual la suma de las corrientes que entran al circuito, debe ser igual a la suma de las corrientes que la abandonan.
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Por otro lado, la ley de mallas donde en un circuito, la suma de las diferencias de potencial debe sr igual a cero.
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El amperímetro es el instrumento encargado de medir corriente en un circuito, un amperímetro ideal debe tener una resistencia interna igual a cero para que la corriente a medir no se vea alterada, pero lo cierto es que este instrumento en su interior tiene una resistencia de valores muy pequeños que se podrían obviar.
El voltímetro es aquel instrumento que mide la diferencia de potencial en un circuito, esta diferencia se mide si se unen los dos terminales del voltímetro a dos puntos del circuito sin abrirlo, un voltímetro ideal tiene una resistencia infinita que impide que la corriente no pase a través de él.
METODOLOGIA
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- En la primera parte de la práctica, se tiene una resistencia de 120 KΩ en una Protoboard, donde es alimentada a través de una fuente de potencial variable, este circuito a la vez está conectado a un amperímetro que en cada variación de voltaje nos indica la corriente de carga medida en la resistencia.
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- En la segunda parte de la práctica se adiciona al circuito un capacitor de 2200 u, con el objetivo de analizar la carga y descarga de este, teniendo presente variables como voltaje, amperaje y tiempo, que son de gran ayuda en la elaboración de las gráficas correspondientes.
RESULTADOS
Tabla 1. Diferencia de potencial en la resistencia según la variación de corriente.
RESISTENCIA | |
Amperaje | Voltaje |
0,86 | 1,02 |
17 | 2,03 |
25,2 | 3 |
33.6 | 4,01 |
42 | 5 |
50,4 | 6,01 |
58,7 | 7 |
67,1 | 8 |
75,6 | 9,01 |
84 | 10,02 |
Tabla 2. Carga y descarga del condensador.
CONDENSADOR | ||||
CARGA | DESCARGA | |||
Tiempo | Voltaje | Amperaje | Voltaje | Amperaje |
30 | 1,08 | 74,9 | 8,65 | 72,5 |
60 | 2,07 | 66,5 | 7,7 | 64,7 |
90 | 2,92 | 59,4 | 6,86 | 57,6 |
120 | 3,7 | 52,9 | 6,11 | 51,3 |
150 | 4,38 | 47,3 | 5,46 | 45,9 |
180 | 4,99 | 42,1 | 4,86 | 40,9 |
210 | 5,53 | 37,6 | 4,34 | 36,5 |
240 | 6,01 | 33,6 | 3,87 | 32,6 |
260 | 6,3 | 31,1 | 3,59 | 30,2 |
270 | 6,42 | 30 | 3,45 | 29 |
300 | 6,82 | 26,7 | 3,08 | 26 |
330 | 7,16 | 23,9 | 2,75 | 23,1 |
360 | 7,46 | 21,4 | 2,46 | 20,7 |
390 | 7,73 | 19,1 | 2,19 | 18,5 |
420 | 7,97 | 17,2 | 1,96 | 16,5 |
450 | 8,18 | 15,3 | 1,74 | 14,7 |
480 | 8,37 | 13,7 | 1,56 | 13,2 |
510 | 8,54 | 12,3 | 1,39 | 11,8 |
540 | 8,69 | 11,1 | 1,24 | 10,5 |
570 | 8,82 | 10 | 1,11 | 9,4 |
600 | 8,94 | 8,9 | 0,99 | 8,5 |
630 | 9,05 | 8 | 0,88 | 7,5 |
660 | 9,14 | 7,3 | 0,79 | 6,8 |
690 | 9,23 | 6,5 | 0,7 | 6 |
720 | 9,30 | 5,9 | 0,63 | 5,4 |
750 | 9,37 | 5,3 | 0,56 | 4,8 |
780 | 9,43 | 4,9 | 0,5 | 4,3 |
810 | 9,49 | 4,4 | 0,45 | 3,9 |
840 | 9,53 | 4 | 0,4 | 3,5 |
870 | 9,57 | 3,7 | 0,36 | 3,1 |
900 | 9,61 | 3,3 | 0,32 | 2,8 |
ANALISIS
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Grafica 1. Voltaje y amperaje obtenido con la resistencia
En la gráfica 1. Se puede observar y afirmar que en esta primera parte de la práctica es regida por lo establecido en la ley de ohm, es decir, se observa que la corriente a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial. En este caso la pendiente es aproximadamente el valor de la resistencia 0.1129 uΩ donde el valor teórico de la resistencia es de 120 kΩ.
Carga de un capacitor.
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Grafica 2. Voltaje de carga de capacitor
En esta grafica se puede observar el crecimiento exponencial del voltaje en función del tiempo. En el tiempo (t=0), es decir en el momento en el que está cerrado el circuito, el voltaje es nulo. Una vez empiece el tiempo a correr el voltaje comienza a crecer hasta llegar a su máximo valor. Analizando la gráfica nos atreveríamos a decir que el valor de la fuente se puede asociar con la capacidad de almacenamiento del capacitor. La carga de un capacitor a través de un re
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