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5/20/2018 Combinaci n de Capacitores y Circuitos en Serie Rc
COMBINACIN DE CAPACITORES Y CIRCUITOS EN SERIE RC
L.M. Castillo Caballero1; P.L. Matorel Silgado1; J.M. Ortega
Arrieta1; T.M. Vega
Caate1.
Universidad de CartagenaFacultad de Ciencias Exactas y
Naturales
Departamento de FsicaCartagena, 6 de mayo del 2013
1. estudiantes de ingeniera de alimentos IV semestre de la
universidad deCartagena.
RESUMEN:En los presentes laboratorios pudimos obtener una clara
descripcin sobrelo que realmente son los circuitos serie y prelos
en los distintos parmetros a los cualesse pueden trabajar como es
el caso del circuito serie RC el cual se basa en tener unconcepto
claro y preciso con relacin al montaje y de los componentes que
forman estetipo de circuito para as saber determinar las
diferencias plantadas en ambos circuitos.
PALABRAS CLAVES:ley de KIRCHHOFF, circuito elctrico, voltaje,
capacitores.
ABSTRACT: In these laboratories were able to get a clear
description of what theyactually are series circuits and stop them
in the various parameters which can work as inthe case of RC series
circuit which is based on having a clear and precise concept in
relation the assembly and the components of this type of circuit
to determine thedifferences thus know planted in both circuits.
KEYWORDS:law of Kirchhoff, electrical circuit, capacitor
voltage.
I. INTRODUCCIN
El resistor es el componente pasivo pornaturaleza. Su funcin es
dispararenerga. l transforma energa elctricaen energa trmica.
Podramos decir quees un intercambiador de calor y no nos
equivocaramos. En un circuito conresistores la energa elctrica
se disipa.El resistor no acumula solo gasta. La pilao batera
acumula y si es perfecta nogasta o transforma en calor su
energaacumulada permanece inalterable en eltiempo, solo el circuito
externo es capazde gastarla.
Pero existen otros componentes quesirven para acumular energa
elctrica asaber el capacitor que presentamos hoyy el inductor que
presentaremos msadelante. Esos dos componentes formanun grupo
llamado reactivos y cuando
son perfectos, es decir no tienenperdidas que pueden
considerarse comocomponen.
Adems hay que tener claro que es uncircuito compuesto de
resistores ycondensadores alimentados por unafuente elctrica. Un
circuito RC de primerorden est compuesto de un resistor y un
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condensador y es la forma ms simplede un circuito RC. Los
circuitos RCpueden usarse para filtrar una seal, albloquear ciertas
frecuencias y dejarpasar otras. Los filtros RC ms comunes
son el filtro paso alto, filtro paso bajo,filtro paso banda, y
el filtro eliminabanda. Entre las caractersticas de loscircuitos RC
est la propiedad de sersistemas lineales e invariantes en eltiempo;
reciben el nombre de filtrosdebido a que son capaces de
filtrarseales elctricas de acuerdo a sufrecuencia.
LEYES DE KIRCHOFF:
Las leyes de Kirchoff son dos, y junto ala de Ohm son las
leyesFUNDAMENTALES de la electrotecnia,por consiguiente de la
electrnica.
Primera ley de Kirchoff: "La suma delvalor de las corrientes
entrantes a unnodo es igual a la suma de las corrientessalientes de
dicho nodo". Nodo lellamamos a un punto en el cual se juntan
varios conductores.
Segunda ley de Kirchoff: "La sumaalgebraica de las cadas de
tensin enun circuito cerrado es igual a 0". Significaque la suma de
las tensiones aplicadas alas cargas, tiene que ser igual a
laaplicada al sistema.
Un circuito: es una red elctrica(interconexin de dos o ms
componentes, tales como resistencias,inductores, condensadores,
fuentes,interruptores y semiconductores) quecontiene al menos una
trayectoriacerrada. Los circuitos que contienen solofuentes,
componentes lineales(resistores, condensadores, inductores)
yelementos de distribucin lineales (lneas
de transmisin o cables) puedenanalizarse por mtodos algebraicos
paradeterminar su comportamiento encorriente directa o en corriente
alterna.
Un circuito que tiene componenteselectrnicos es denominado un
circuitoelectrnico. Estas redes songeneralmente no lineales y
requierendiseos y herramientas de anlisismucho ms complejos.
Un condensador (en ingls, capacitor,1nombre por el cual se le
conocefrecuentemente en el mbito de laelectrnica y otras ramas de
la fsica
aplicada), es un dispositivo pasivo,utilizado en electricidad y
electrnica,capaz de almacenar energa sustentandoun campo
elctrico.
La tensin elctrica o diferencia depotencial (tambin denominada
voltajees una magnitud fsica que cuantifica ladiferencia de
potencial elctrico entredos puntos. Tambin se puede definircomo el
trabajo por unidad de carga
ejercido por el campo elctrico sobre unapartcula cargada para
moverla entre dosposiciones determinadas. Se puedemedir con un
voltmetro.
II. PROCEDIMIENTO
Usando el multmetro como uninstrumento de medidas deparmetros
elctricos, y a su vez unrectificador AC-DC y un restato se
dieron paso a realizar medidas dedeterminado proceso.
Primera parte experimental
1. Para la primera etapa del laboratoriodisponemos de
distribucin de los
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circuitos serie y paralelo de maneraprecisa y organizada.
2. Tomamos en el primer plano elcircuito paralelo, del cual se
toman
valores tericos y experimentales y ladiferencia del potencial
elctrico deeste de menor a mayor capacitancia.
3. primero se tomaron los valores de lasresistencias.
4. De igual modo realizamos el mismomontaje para el circuito
serie.Finalmente realizamos un circuitomixto y se hace la sumatoria
total delos circuitos para hallar la sumatoriaexperimental de
este.
segunda parte experimental
5. En la segunda parte para el circuitoserie RC tomamos el
ampermetro, elcapacitor, y al batera y laconectamos adecuadamente
porque
si no se realiza del modo adecuado elcapacitor se daara.
6. A partir de ah se tom el tiempo y losvalores de la corriente
cada 5segundos hasta que esta seademasiada pequea.
7. Este mismo procedimiento se lleva acabo de manera inversa y
se tomanlos datos ya anteriormente
establecidos.
III. RESULTADOS
Primera parte experimental Circuito en paralelo
Para un capacitor:
Valor terico: 1.06 ufValor experimental: 2.1ufDiferencia de
potencial: 1.04 uf
Para dos capacitores:Valor terico: 1.9 ufValor experimental: 2.7
ufDiferencia de potencial: 3.5.9 uf Para tres capacitores:
Valor terico: 2.9 ufValor experimental: 6.4 ufDiferencia de
potencial: 3.5 uf
Para cuatro capacitores:
Valor terico: 2.3 ufValor experimental: 8.8 ufDiferencia de
potencial: 6.5 uf
Para el circuito serie
Para un capacitor:
Valor terico: 4.2 uf
Valor experimental: 0.62 ufDiferencia de potencial: 3.5 uf
Para dos capacitores:
Valor terico: 1.40 ufValor experimental: 0.76 uf
Diferencia de potencial: 0.68 uf
Para tres capacitores:
Valor terico: 6.2 ufValor experimental: 1.9 uf
Diferencia de potencial: 4.2 uf
Para cuatro capacitores:
Valor terico: 2.2 ufValor experimental: 2.2 uf
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Diferencia de potencial: 0 uf
Para los circuitos mixtos
Paralelo total:
=1.06 uf +1.9 uf +2.9 uf +2.3 uf =8.18 uf
Serie total:
1/C1==1/4.2 uf +1/1.4 uf +1/6.2 uf
+1/2.2 uf
=1.56uf
segunda parte experimental
Para la segunda parte tenemos la
siguiente tabla:
R1=27K R2=10K
T(s) I (mA) I (mA) I (mA) I (mA)
CARGA DESCARGA
CARGA DESCARGA
0 553 357 1.466 568
5 457 315 933 457
10 386 272 605 362
15 331 246 372 22920 284 215 267 223
25 241 190 180 115
30 202 168 119 088
35 171 148 089 075
40 125 131 058
45 106 116 047
50 088 103 038
55 077 091 026
60 065 081 021
65 057 072 018
70 044 062 01375 042 057 012
80 037 050 010
85 031 044 009
90 027 039 008
95 023 035 007
Tabla 7. Datos tomados durante la prctica
Aunque se toman las precauciones paraobtener una buena toma de
datos, hayfactores que durante la prctica influyen
a nuestros resultados finales, comopueden ser: el mal
funcionamiento de losequipos de medicin o tambin haberensamblado el
circuito de formaincorrecta.
Grfico 1: Corriente Vs tiempo (carga auna R127K)
0
100
200
300
400
500
600
0 50 100 150 2
I(mA)
TIEMPO (S)
CORRIENTE ELECTRICA CON FUNCION
DE TIEMPO DE CARGA
R1=27K
100 021 031 005
105 019 028 004
110 017 025 003
115 015 022
120 012 020
125 018130 016
135 015
140 013
145 012
150 010
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0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 50 100 150 200
I(mA)
TIEMPO (S)
CORRIENTE ELECTRICA CON FUNCION
DE TIEMPO DE DESCARGA
R1=27K
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 10 20 30 40
I(mA)
TIEMPO (S)
CORRIENTE ELECTRICA CON FUNCION
DE TIEMPO DE CARGA
R2=10K
0
100
200
300
400
500
600
0 50 100 1
I(mA)
TIEMPO (S)
CORRIENTE ELECTRICA CON FUNCION
DE TIEMPO DE DESCARGA
R2=10K
Grfico 2: Corriente Vs tiempo (descarga auna R127K)
Grfico 3: Corriente Vs tiempo (carga auna R210K)
Grfico 4: Corriente Vs tiempo(descarga a una R210K)
IV. DISCUSION
Empleando los datos de la tabla 7utilizamos el programa del
computador
para graficar corriente elctrica confuncin del tiempo.
El rea entre la curva y el eje del tiemporepresenta la carga
almacenada en elcapacitor.
CONCLUSIN
Como podemos observar los porcentajesde error son bajos,
entonces afirmamos
que la ley de Kirchhoff se cumplen, yque durante el proceso las
conexiones ydescargas de los capacitores fueroncorrectos ya que
este margen fueminimizado en gran manera adems desaber instalar
correctamente un tipo decircuito estipulado para as concluir la
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importancia de realizar un proceso bienhecho.
AGRADECIMIENTOS
A tcnicos de laboratorio Profesor de laboratorio: Eider
vivas
Tuylan
REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
1. electrotecnica_ley_ohm_4.htm.Texto e ilustraciones Jos
Antonio E.Garca lvarez14/04/13.
2. Calculo de errores por Pedro Martnez.13/04/13
3. leyes de Kirchhoff. Electrnicacompleta. Google libros.
13/04/13
4. Calculo de errores por Pedro Martnez.13/04/13
5. leyes de Kirchhoff. Electrnicacompleta. Google libros.
13/04/13
