carga y descarga del condensador
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Universidad Santiago de ChileDepartamento de Física
Experiencia 4:Carga y Descarga de un
Condensador.
Profesor: Jaime Caballero MullerIntegrantes: Camilo Albornoz
Rodrigo Gaete PeñalozaLaboratorio: L2 – sala 402
Fecha: 16-04-2012Registro de Datos.
Carga del Condensador:
Ensayo 1: Resistencia 5 (K Ohm).
Grafico.
Tabla de Datos.
t (seg) V(volts)0.2 0.5710.4 1.5630.6 2.4410.9 3.5811.2 4.5431.6 5.5972.0 6.6262.6 7.5403.7 8.533
Ensayo 2: Resistencia 10 (K Ohm).
Tabla de Datos
Ensayo 3: Resistencia 15 (K Ohm).
t (seg) V(volts)0.1 0.7740.5 1.7351.0 2.7881.5 3.7012.2 4.7813.0 5.7824.0 6.7585.4 7.7467.6 8.711
Grafico
Tabla de Datos.
t (seg) V(volts)0.2 0.6320.8 1.6021.5 2.6042.3 3.5933.3 4.6394.5 5.6645.9 6.6018.0 7.62711.2 8.602
Descarga de Condensador
Ensayo 1: Resistencia 5 (K Ohm).
Tabla de Datos.
t (seg) V(volts)0.0 9.9950.2 6.8940.4 4.4310.6 2.9040.8 1.9231.0 1.288
Ensayo 2: Resistencia 10 (K Ohm).
Tabla de Datos.
t (seg) V(volts)0.0 9.9950.2 6.9860.4 4.5970.6 3.0770.8 2.081.0 1.422
Ensayo 3: Resistencia 15 (K Ohm).
Tabla de Datos.t (seg) V(volts)0.0 9.9950.2 6.6020.5 3.6100.9 1.6771.0 1.3921.1 1.185
Análisis de Datos.
Para un análisis más sencillo nos centraremos en el análisis con la siguiente ecuación:
Al graficar ln(V1-VC) versus “t” se obtiene una recta cuya pendiente es igual al valor recíproco de la constante de tiempo, τ = RC, del circuito.Para esto debemos rectificar nuestros datos:
Ensayo 1: Resistencia 5 (K Ohm).t (seg) V(volts) ln (V 1−V c )0.2 0.571 2.240.4 1.563 2.130.6 2.441 2.0220.9 3.581 1.8591.2 4.543 1.6961.6 5.597 1.482.0 6.626 1.2162.6 7.540 0.93.7 8.533 0.38
Ensayo 2: Resistencia 10 (K Ohm).t (seg) V(volts) ln (V 1−V c )0.1 0.774 2.220.5 1.735 2.111.0 2.788 1.971.5 3.701 1.842.2 4.781 1.653.0 5.782 1.4394.0 6.758 1.1765.4 7.746 0.8127.6 8.711 0.25
Ensayo 3: Resistencia 15 (K Ohm).t (seg) V(volts) ln (V 1−V c )0.2 0.632 2.230.8 1.602 2.121.5 2.604 2.002.3 3.593 1.8573.3 4.639 1.6794.5 5.664 1.46695.9 6.601 1.2238.0 7.627 0.86411.2 8.602 0.332
Gráficos ( ln(V1-VC) versus “t”)
Ensayo 1: Resistencia 5 (K Ohm).
Obteniéndose mediante el ajuste de curva:
y ( x )=−0.5404 x+2.340
Así la constante RC corresponde al reciproco de la pendiente:
RC=(0.5404 )−1=1.85
Ensayo 2: Resistencia 10 (K Ohm).
Obteniéndose mediante el ajuste de curva:
y ( x )=−0.2628 x+2. 235
Así la constante RC corresponde al reciproco de la pendiente:
RC=(0. 2628 )−1=3.8
Ensayo 3: Resistencia 15 (K Ohm).
Obteniéndose mediante el ajuste de curva:
y ( x )=−0.1730 x+2. 255
Así la constante RC corresponde al reciproco de la pendiente:
RC=(0.1730 )−1=5.78
*Si notamos nuestros valores de RC son muy aproximados a nuestro valor de RC obtenida de manera teórica.Para estos ensayos utilizamos un condensador de 330*10-6 (Faradios), y un voltaje constante de 10 (Volt).
Ensayo 1: Resistencia 5 (K Ohm).
Valor RC teórico: 1.65.Valor RC experimental: 1.85≈1.65
Ensayo 2: Resistencia 10 (K Ohm).
Valor RC teórico: 3.3Valor RC experimental: 3.8≈3.3
Ensayo 3: Resistencia 15 (K Ohm).
Valor RC teórico: 5Valor RC experimental: 5.78≈5
Además es importante notar que cuando el tiempo de carga, t=RC el voltaje del condensador converge a 0.65V (Volt). Lo cual podemos verificar:
Ensayo 1: Resistencia 5 (K Ohm).
Ensayo 2: Resistencia 10 (K Ohm).
Ensayo 3: Resistencia 15 (K Ohm).
Si notamos en la tabla, cuando el tiempo es aproximadamente t=RC, 1.9 segundos en este caso, podemos ver que el voltaje es aproximadamente 0.65V, y en nuestro caso utilizamos un voltaje de 10 (Volt), así que el voltaje correspondería a un valor muy cercano a 6.5 (Volt).
Si notamos en la tabla, cuando el tiempo es aproximadamente t=RC, 3.8 segundos en este caso, podemos ver que el voltaje es aproximadamente 0.65V, y en nuestro caso utilizamos un voltaje de 10 (Volt), así que el voltaje correspondería a un valor muy cercano a 6.5 (Volt).
Si notamos en la tabla, cuando el tiempo es aproximadamente t=RC, 5.78 segundos en este caso, podemos ver que el voltaje es aproximadamente 0.65V, y en nuestro caso utilizamos un voltaje de 10 (Volt), así que el voltaje correspondería a un valor muy cercano a 6.5 (Volt).
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