PRACTICA # 3: CIRCUITO RC

Summary

En esta práctica de circuito RC, se observa el comportamiento de carga y descarga de un condensador en un circuito compuesto por una resistencia, un condensador y una fuente de voltaje. Se realizan tres configuraciones con resistencias de 10kΩ, 50kΩ y 100kΩ para estudiar cómo varían los tiempos de carga y descarga, y cómo la corriente disminuye mientras el condensador se carga. Durante la descarga, la energía almacenada en el condensador se disipa como calor en la resistencia. Los datos obtenidos se registran para su posterior análisis y generación de gráficas.

Takeaways

• 😀 El objetivo principal de la práctica es observar el comportamiento de carga y descarga de un condensador en un circuito RC.
• 😀 El circuito RC está compuesto por una resistencia, un condensador de 200 µF y una fuente de voltaje en corriente continua.
• 😀 La práctica se divide en tres partes, cada una utilizando diferentes valores de resistencia: 10 kΩ, 50 kΩ y 100 kΩ.
• 😀 Durante la carga del condensador, el voltaje aumenta y la corriente disminuye, y se mide el tiempo que tarda el condensador en cargarse.
• 😀 El cronómetro es clave para registrar el tiempo que tarda el condensador en cargar y descargar en cada configuración de resistencia.
• 😀 Para el primer caso (10 kΩ), el condensador se carga en aproximadamente 12 segundos hasta alcanzar un voltaje cercano a 99.75 V.
• 😀 Al abrir el interruptor y desconectar la fuente de voltaje, el condensador comienza a descargarse a través de la resistencia, liberando su energía almacenada como calor.
• 😀 En el caso de una resistencia mayor (50 kΩ), el tiempo de carga del condensador aumenta significativamente, tomando alrededor de 60 segundos.
• 😀 El proceso de descarga también es más lento con resistencias mayores, y la corriente disminuye progresivamente hasta cero.
• 😀 La seguridad es una prioridad: después de la descarga, el condensador se corta mediante un cortocircuito para eliminar cualquier carga residual y evitar choques eléctricos.
• 😀 El comportamiento del condensador en un circuito RC refleja cómo la resistencia afecta el tiempo de carga y descarga, con resistencias mayores resultando en tiempos más largos.
• 😀 Al final de la práctica, se almacenan los datos de carga y descarga para su posterior análisis y se compartirán en formato PDF, junto con gráficos y un video de la práctica.

Q & A

¿Cuál es el objetivo principal de la práctica del circuito RC?

El objetivo principal es observar el comportamiento de carga y descarga de un condensador situado en un circuito compuesto por una resistencia, un condensador en serie y una fuente de voltaje.

¿Qué componentes forman el circuito RC utilizado en la práctica?

El circuito RC está compuesto por una resistencia, un condensador de 200 microfaradios (µF), un voltímetro, un amperímetro, un interruptor y una fuente de voltaje DC.

¿Por qué es importante medir tanto el voltaje como la corriente en el circuito?

Es importante medir tanto el voltaje como la corriente para poder analizar cómo varían durante el proceso de carga y descarga del condensador, y cómo estas variables afectan el comportamiento del circuito.

¿Qué sucede con la corriente y el voltaje durante la carga del condensador?

Durante la carga del condensador, el voltaje aumenta gradualmente hacia el valor de la fuente, mientras que la corriente disminuye hasta acercarse a cero.

¿Cuánto tiempo tarda el condensador en cargarse completamente en el primer caso con una resistencia de 10 kΩ?

El condensador tarda aproximadamente 12 segundos en cargarse completamente, alcanzando un voltaje de 99.75 V en los terminales del condensador.

¿Qué ocurre durante el proceso de descarga del condensador?

Durante la descarga, el condensador comienza a liberar la energía almacenada, lo que provoca que la corriente fluya a través de la resistencia, disipándose la energía en forma de calor. El voltaje disminuye mientras que la corriente también disminuye gradualmente.

¿Cómo afecta el valor de la resistencia al tiempo de carga del condensador?

A mayor resistencia, el tiempo de carga del condensador aumenta. En el caso de resistencias más altas como 50 kΩ o 100 kΩ, el tiempo de carga es más largo en comparación con una resistencia de 10 kΩ.

¿Cuánto tiempo tarda el condensador en cargarse con una resistencia de 50 kΩ?

Con una resistencia de 50 kΩ, el condensador tarda alrededor de 60 segundos en cargarse completamente.

¿Qué efecto tiene una resistencia de 100 kΩ sobre el tiempo de carga y descarga del condensador?

Con una resistencia de 100 kΩ, el tiempo de carga del condensador se alarga considerablemente, tomando aproximadamente 2 minutos y 30 segundos para cargarse completamente. El tiempo de descarga también aumenta ligeramente.

¿Por qué es importante descargar completamente el condensador después de cada medición?

Es importante descargar completamente el condensador para evitar un choque eléctrico accidental, ya que puede quedar algo de carga residual que podría causar un voltaje peligroso entre los terminales.