Practica 5 Curva de carga de los capacitores

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Zacatenco

Curva de carga de los capacitores

Navarro K.(1), Cárdenas E.(2)

Laboratorio de física, de la carrera de ICE

25 de Abril del 2018

Introducción:

El comportamiento de la corriente en el tiempo, I(t), cuando un capacitor C es cargado a través de un resistor R a un voltaje fino V, es determinado por las leyes de kichhoff:

I(t)=I0e-ti rc        donde L0=V/R

La dependencia de la corriente de carga con la capacitancia, la resistencia y el voltaje, se determina por medio de la medición de valores obtenidos al variar sistemáticamente los parámetros.

Historia:

En octubre de 1745 Ewald Georg von Kleist, de Pomerania (Alemania), observó que la carga eléctrica podía ser almacenada conectando por medio de un cable un generador electrostático a un volumen de agua en el interior de una jarra, frasco o botella de vidrio. 

Al año siguiente, el físico holandés Pieter van Musschenbroek inventó un condensador similar que fue llamado botella de Leyden (por la Universidad de Leiden donde trabajaba)

Daniel Gralath fue el primero en combinar varias botellas de Leyden en paralelo formando una "batería" para incrementar la capacidad de almacenamiento de carga. Asimismo, Benjamin Franklin investigó la botella de Leyden y llegó a la conclusión en 1749 de que la carga se almacenaba no precisamente en el agua, como otros habían asumido, sino en el borde del cristal. También acuñó el término "batería” que posteriormente se aplicó a grupos de células electroquímicas. Gracias al descubrimiento de Franklin las botellas de Leyden posteriores se confeccionaron recubriendo el interior y el exterior de los frascos con una hoja de metal, dejando un espacio en la boca para evitar la formación de arcos entre las láminas. La primera unidad de capacidad fue el "tarro", equivalente a alrededor de 1,11 nanofaradios. Empezó a estudiarse la inductancia o medida de la oposición a un cambio de corriente de un inductor que almacena energía en presencia de un campo magnético.

Desde el inicio del estudio de la electricidad se utilizaron para los condensadores materiales no conductores como vidrio, porcelana, papel y mica en función de aislantes o dieléctricos. En los primeros años de Guillermo Marconi se usaron condensadores de porcelana para los aparatos inalámbricos de transmisión, mientras que para la recepción se usaron pequeños condensadores de mica en los circuitos resonantes. Estos último, los condensadores de mica, fueron inventados en 1909 por William Dubilier. Antes de la Segunda Guerra Mundial, la mica era el dieléctrico para los condensadores más común en los Estados Unidos.

Con el desarrollo de materiales plásticos por los químicos orgánicos durante la Segunda Guerra Mundial, la industria comenzó a reemplazar el condensador de papel con películas de polímero delgadas. Un desarrollo muy temprano en condensadores de película se describe en la patente británica 587.953 de 1944. Último, pero no menos importante, es el condensador de doble capa eléctrica o supercondensador.

TEORIA:

PROCEDIMIENTO

Experimento 1:

Para realizar la práctica se realiza el siguiente circuito. [pic 1]quedando de la siguiente manera:

[pic 2]

Teniendo en cuenta que los componentes son los siguientes:

R1= 2MΩ                        R2= 100Ω

C= 10μF                        V=9V

Se coloca en el multímetro el rango de 200μA CD y se espera a que la corriente indique 0.

Con ayuda de un compañero se sincroniza  arrancando el cronometro al mismo tiempo se  cambia de posición de carga, permitiendo así el paso de la corriente durante 90 s. y anotando los valores cada 5s durante 3 veces.

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