proceso de carga y descarga de un condensador (autoguardado)

PROCESO DE CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR

MATERIALES: Osciloscopio Multímetro Generador Condensadores de 100nF (104)

MARCO TEÓRICO: GEOMETRÍA DE UN CONDENSADOR:

Plana Cilíndrica Esférica

Q=CV dónde C es la capacitancia y V es el voltaje de la fuente

¿Qué se hizo?:

1. Para medir el proceso de carga y descarga del condensador primero se tomaron tres condensadores de 100nF y se hizo una medida previa de su capacitancia con el puente de Wien que es un oscilador utilizado para generar ondas sinusoidales que van desde los 5Hz hasta los 5MHz, con e fin de tomar los valores que nos da el puente como valores de referencia, para hacer una comparación con los valores experimentales.

2. Se hizo el montaje y la simulación de cada circuito, en esta parte tomamos los valores variando la frecuencia de 100Hz a 1KHz

¿Cómo se hizo?:

1. C1=79.9nF 2. C2=98.6nF 3. C3=146.3nF 4. Resistencia 1K (987) Primer circuito UN CONDENSADOR EN SERIE El voltaje de referencia lo da el osciloscopio, 10V y supondremos que el

condensador se carga en 3τ

Sabemos que τ=RC ENTONCES : con una frecuencia de 100Hz: 290µs/3(987)=C=97.94nF Q=(10V)( 97.94nF)=979.40nC con una frecuencia de 200Hz: 290µs/3(987)=C=97.94nF Q=(10V)( 97.94nF)= 979.40nC con una frecuencia de 300Hz: 290µs/3(987)=C=97.94nF Q=(10V)( 97.94nF)=979.40nC con una frecuencia de 400Hz: 290µs/3(987)=C=97.94nF Q=(10V)( 97.94nF)=979.40nC con una frecuencia de 500Hz: 290µs/3(987)=C=97.94nF Q=(10V)( 97.94nF)=979.40nC con una frecuencia de 600Hz: 290µs/3(987)=C=97.94nF Q=(10V)( 97.94nF)=979.40nC

con una frecuencia de 700Hz: 280µs/3(987)=C=94.56nF Q=(10V)(94.56nF)=645.6nC



con una frecuencia de 1KHz: 190µs/3(987)=C=64.17nF Q=(10V)(64.17nF)=641.7nC Segundo circuito DOS CONDENSADORES EN SERIE El voltaje de referencia lo da el osciloscopio, 10V y supondremos que el


Sabemos que τ=RC ENTONCES : con una frecuencia de 100Hz: 190µs/3(987)=C=64.17nF Q=(10V)(64.17nF)=641.7nC con una frecuencia de 200Hz: 190µs/3(987)=C=64.17nF Q=(10V)(64.17nF)=641.7nC con una frecuencia de 300Hz: 190µs/3(987)=C=64.17nF Q=(10V)(64.17nF)=641.7nC


con una frecuencia de 500Hz: 190µs/3(987)=C=64.17nF Q=(10V)(64.17nF)=641.7nC con una frecuencia de 600Hz: 190µs/3(987)=C=64.17nF Q=(10V)(64.17nF)=641.7nC con una frecuencia de 700Hz: 190µs/3(987)=C=64.17nF Q=(10V)(64.17nF)=641.7nC con una frecuencia de 800Hz: 190µs/3(987)=C=64.17nF Q=(10V)(64.17nF)=641.7nC


con una frecuencia de 1KHz: 190µs/3(987)=C=64.17nF Q=(10V)(64.17nF)=641.7nC

Tercer circuito TRES CONDENSADORES EN SERIE El voltaje de referencia lo da el osciloscopio, 10V y supondremos que el


Sabemos que τ=RC ENTONCES : con una frecuencia de 100Hz: 170µs/3(987)=C=57.41nF Q=(10V)(57.41nF)=574.1nC con una frecuencia de 200Hz: 170µs/3(987)=C=57.41nF Q=(10V)(57.41nF)=574.1nC con una frecuencia de 300Hz: 170µs/3(987)=C=57.41nF Q=(10V)(57.41nF)=574.1nC

con una frecuencia de 400Hz: 170µs/3(987)=C=57.41nF Q=(10V)(57.41nF)=574.1 con una frecuencia de 500Hz: 170µs/3(987)=C=57.41nF Q=(10V)(57.41nF)=574.1nC





con una frecuencia de 1KHz: 170µs/3(987)=C=57.41nF Q=(10V)(57.41nF)=574.1nC

CUARTO CIRCUITO DOS CONDENSADORES EN PARALELO

El voltaje de referencia lo da el osciloscopio, 10V y supondremos que el


Sabemos que τ=RC ENTONCES : con una frecuencia de 100Hz: 590µs/3(987)=C=199.26nF Q=(10V)(199.26nF)=1992.6nC con una frecuencia de 200Hz: 590µs/3(987)=C=199.26nF Q=(10V)(199.26nF)=1992.6nC con una frecuencia de 300Hz: 590µs/3(987)=C=199.26nF Q=(10V)(199.26nF)=1992.6nC con una frecuencia de 400Hz: 590µs/3(987)=C=199.26nF Q=(10V)(199.26nF)=1992.6nC con una frecuencia de 500Hz: 590µs/3(987)=C=199.26nF Q=(10V)(199.26nF)=1992.6nC con una frecuencia de 600Hz: 590µs/3(987)=C=199.26nF Q=(10V)(199.26nF)=1992.6nC con una frecuencia de 700Hz: 590µs/3(987)=C=199.26nF Q=(10V)(199.26nF)=1992.6nC



con una frecuencia de 1KHz: 500µs/3(987)=C=168.86nF Q=(10V)(168.86nF)=1688.6nF

QUINTO CIRCUITO TRES CONDENSADORES EN PARALELO El voltaje de referencia lo da el osciloscopio, 10V y supondremos que el


Sabemos que τ=RC ENTONCES : con una frecuencia de 100Hz: 870µs/3(987)=C=293.82nF Q=(10V)(293.82nF)=2938.2nC con una frecuencia de 200Hz: 870µs/3(987)=C=293.82nF Q=(10V)(293.82nF)=2938.2nC con una frecuencia de 300Hz: 870µs/3(987)=C=293.82nF Q=(10V)(293.82nF)=2938.2nC con una frecuencia de 400Hz: 870µs/3(987)=C=293.82nF Q=(10V)(293.82nF)=2938.2nC con una frecuencia de 500Hz: 870µs/3(987)=C=293.82nF Q=(10V)(293.82nF)=2938.2nC con una frecuencia de 600Hz: 830µs/3(987)=C=280.31nF Q=(10V)(280.31nF)=2803.1nC con una frecuencia de 700Hz: 710µs/3(987)=C=239.78nF Q=(10V)(239.78nF)=239.78nC



con una frecuencia de 1KHz: 500µs/3(987)=C=168.86nF Q=(10V)(168.86nF)=1688.6nF

Conclusiones y Observaciones: I. Los valores experimentales, en relación con los verdaderos, se

comparan bajo los siguientes parámetros:

1. El τ que tomamos en este caso fue de 3, no de 5, 2. La resistencia produce una variación en los resultados, considerable 3. Para la carga y descarga de los circuitos en paralelo se obtuvo en más

medidas valores similares, lo que concuerda con la teoría de que el tao no cambia así variáramos la frecuencia de 100 en 100 Hz y si hubo variaciones, cómo se puede observar, no fueron considerables al final

4. Para los circuitos en serie observamos un comportamiento diferente una especie de decremento y es lógico según la teoría ya que en serie la capacitancia equivalente es el inverso del producto sobre la suma, y en paralelo la capacitancia total, es la suma de las capacitancias, esto lo vemos con más claridad en cada una de las gráficas, por ejemplo la de tres condensadores en serie y tres condensadores en paralelo

5. Vemos también en las gráficas que hay simetría respecto al tiempo de carga y descarga

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