Electricidad y Magnetismo Práctica #3 Circuito RC
Enviado por Christian Geovanni Hernandez Murillo • 7 de Agosto de 2017 • Prácticas o problemas • 4.273 Palabras (18 Páginas) • 245 Visitas
Universidad Politécnica de Aguascalientes
Departamento de Ciencias Básicas
Ingeniería en Sistemas Estratégicos de Información
Electricidad y Magnetismo
Práctica #3 Circuito RC
Bravo de Alba Héctor Daniel UP160734
Martínez Hernández Luis Alfonso UP160838
Mira Rosillo Edgar Iván UP160712
Pérez Medina Raúl Alejandro UP160172
M. C. Christian Geovanni Hernández Murillo.
UPA; viernes 30 de junio de 2017.
Fecha de entrega: viernes 7 de julio de 2017.
Introducción
En este trabajo que pertenece a la materia de Electricidad y Magnetismo se hace presente una explicación sobre lo realizado durante la práctica de la unidad #2 en la cual se usaron diferentes y muy útiles herramientas como es el caso del multímetro que es una herramienta de prueba y de diagnóstico, la cual se tuvo que aprender a utilizar al igual que otros instrumentos para llevar a cabo la práctica de la manera correcta, y, a partir de esto, poder saber cómo se hace, cómo funciona un circuito y cómo se aplican las leyes vistas en clase. En esta ocasión se hizo uso de una cámara para observar detalladamente los resultados y posteriormente plasmarlos en este trabajo para su mejor entendimiento hacia el lector. A continuación se explicaran algunos conceptos necesarios para comprender mejor y se mostrará el procedimiento usado al igual que los resultados de la práctica.
Marco Teórico
Circuitos RC
Son circuitos que están conformados por una resistencia y un capacitor. La característica principal es que la corriente puede variar con el tiempo. En la Ilustración 1 se muestra para mayor comprensión.
[pic 1]
Ilustración 1. Circuito RC.
Carga y descarga de un capacitor
Carga
Considerando que el capacitor esté inicialmente descargado y se conecte a una fuente de corriente, éste se empezará a cargar de forma exponencial como se muestra en la Gráfica 1, y, por lo tanto, toda la corriente se almacenará en el capacitor, y el resto del circuito tendrá una corriente igual a cero y, aplicando la ley de mallas de Kirchhoff tenemos la fórmula siguiente:
Ecuación 1.[pic 2]
Donde ξ es la fuerza del generador de corriente, I es la corriente que circula en la malla, R es la resistencia que existe en el circuito, q es la carga eléctrica del capacitor y C la capacidad del mismo.
[pic 3]
Gráfica 1. Carga del capacitor.
Descarga
Ahora, considerando que el capacitor esté completamente cargado, al interrumpir la corriente que produce la fuente, el capacitor comienza a descargarse a través de la resistencia. (Gráfica 2) Y aplicando la ley de mallas de Kirchhoff tenemos que:
Ecuación 2.[pic 4]
[pic 5]
Gráfica 2. Descarga del capacitor.
Tanto en la Gráfica 1 como en la Gráfica 2, en la parte inferior hay una letra T (ƮAU), la cual se definirá a continuación.
ƮAU
Es una constante de tiempo en el circuito RC, es decir, cuando el tiempo es igual a cero, el capacitor está totalmente descargado, en cuanto empieza a correr el tiempo el capacitor almacena la carga producida por el generador de corriente.
En la Tabla 1 se muestra qué porcentaje de carga tiene el capacitor
Cabe destacar que el capacitor nunca se cargará a su máxima capacidad, el mayor valor que alcanza es de 99.3%.
Tabla 1. Porcentajes de carga y descarga en las constantes de tiempo.
# de constantes de tiempo (Ʈ) | % de carga | % de descarga |
1 | 63.2 | 36.8 |
2 | 86.5 | 13.5 |
3 | 95.0 | 5.0 |
4 | 98.2 | 1.8 |
5 | 99.3 | 0.7 |
Materiales y equipo
Material | ¿Qué es? | Imagen |
Capacitor electrolítico de 2200 microfaradios a 25 Volts. | Es un componente con polaridad, este acumula cargas de acuerdo con las necesidades de caída de tensión entre sus terminales, si lo cargas su carga se mantendrá un tiempo corto, pero al colocarle una carga, (resistencia) la corriente circulará por esta descargándolo más rápido. | [pic 6] |
2 multímetros. | Es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas, como corrientes y potenciales (tensiones), o pasivas, como resistencias, capacidades y otras. | [pic 7] |
Caimanes eléctricos. | Un caimán eléctrico es una herramienta que se utiliza para unir circuitos eléctricos sin necesidad de usar soldaduras, ya que, por la forma de su cabeza, hace que pueda sujetar cualquier dispositivo de una manera rápida y segura. | [pic 8] |
4 resistencias de 100k ohm. | Es un componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. | [pic 9] |
Batería de 9V. | Es un dispositivo que consiste en una o más celdas electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada en electricidad, permitiendo que la corriente fluya fuera de la batería para llevar a cabo su función. | [pic 10] |
Generador de corriente. | Dispositivo que remplazó a la pila de 9 Volts que agotó su corriente, produjo una corriente de 18 Volts. | [pic 11] |
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