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.
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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).
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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
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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
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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).
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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).
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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.
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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”)
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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).
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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
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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).