CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSSADOR.

LABORATORIO N°4

CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSSADOR.

1.- Objetivo:

-Observad el proceso de carga y descarga de un condensador.

- Estudiar las características de carga y descarga de un condensador.

- Estudiar la variación del voltaje y corriente durante dicho proceso.

2.- COMPOTENCIAS

Estudiante conoce la carga y descarga de un condensador.

2.- EQUIPO Y MATERIALES:

Un fuente variable de 0-12 VDC

Un Milímetro analógico

Un milímetro analógico.

Un condensador de 330µF.

Dos (02) resistencia s > 600 

Un (01) Cronómetro.

Un (01) Protoboarb.

Un juego de cables de conexión.

3.- FUNDAMENTO TEORICO:

Los condensadores son dispositivo para almacenar carga, es decir almacenar energía.

Cuando se conecta un capacitor descargado a dos puntos que se encuentran a potenciales distintos, el capacitor no se carga instantáneamente sino que adquiere cierta carga por unidad de tiempo, que dependen de su capacidad y la resistencia del circuito. La figura n| 1 representa un capacitor y una resistencia conectados en serie a dos puntos entre los cuales se mantienen una diferencia de potencial. Si q es la carga del condensador en ciento instante posterior al cierre del interruptor e i es la intensidad de la corriente en el circuito en el mismo instante, se tiene

q=Q_f (1-e^(-t/RC))

I=i_O E^(-t/RC)

Donde Qf es el valor final hacia el cual tiende asintóticamente la carga del capacitor, Io es la corriente inicial y e = 2,718 es la base de los logaritmos naturales. En la figura 2. se representa la gráfica de ambas ecuaciones, donde se observa que la carga inicial del capacitor es cero y que la corriente tiende asintóticamente a cero..

Al cabo de un tiempo igual a RC, la corriente en el circuito ha disminuido a 1/e (  0,368) de su valor inicial. En este momento la carga del capacitor ha alcanzado una fracción (1-1/e) (0.632%) de su valor final. Producto RC es, en consecuencia, una medida de la velocidad de carga del capacitor y por ello se llama constante de tiempo. Cuando RC es pequeña, el capacitor se carga rápidamente; cuando es más grande, el proceso de carga toma más tiempo.

Figura 2.

B) Descarga del condensador:

Suponga ahora, en la figura 1, que el capacitor ya ha adquirido una carga Qo y que además hemos quitado la fuente del circuito y unido los puntos abiertos. Si ahora cerramos el interruptor, tendremos que:

q=Q_o e^(-t/RC)

i=I_o e^(-t/RC)

En la figura 3 se representa las gráficas de estas expresiones. Observemos que la corriente inicial es Io y la carga inicial Qo; además, tanto i como q tienden asintóticamente a cero. La corriente es ahora negativa por que tiene, obviamente, un sentido opuesto al de carga.

Figura 3

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