Practica experimental fisica 2

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO LABORATORIO DE FISICA
LIC. RICARDO QUINTANA VEGA
PRACTICA EXPERIMENTAL No 1
CARGA Y DESCARGA DEL CAPACITOR
1.- OBJETIVOS:
1.1.- Determinar el valor para la constante de tiempo para los procesos de carga y descarga
de un circuito RC.
1.2.- Obtener las curvas de voltaje vs tiempo durante el proceso de carga y descarga de un
capacitor.
2.-FUNDAMENTO TEORICO:
2.1.-medicion del voltaje:
Obteniendo en el tiempo cero una corriente máxima, a medida que transcurre el tiempo de
carga del capacitor la corriente circula y va decreciendo desde su valor máximo mientras se
almacena una carga q (t) en el condensador hasta alcanzar Q=CV, simultáneamente el voltaje
aumenta.
Obteniendo un voltaje igual a:
= [ − ]
Cuando se encuentra completamente cargado, y queremos conservarla, se pasa el interruptor
a la posición neutro.
2.2.-Constante de tiempo ( ): Cuando el valor de la corriente llega al 37% de este valor
voy a obtener la constante de tiempo =RxC.
2.3.-Cuando el voltaje en aumento llega al 33 % del valor del voltaje de la fuente el capacitor
está totalmente cargado
2.4.- Cuando se llega al 63% del voltaje de la batería voy a obtener la constante de tiempo
3.-MATERIALES:
3.1.- 01 Fuente de voltaje de corriente directa (CD).
3.2.- 02 Multitester analógico o digital.
3.3.- 01 circuito RC.
3.4.- 06 Cables de conexión.
3.5.- 01 Extensión.
3.6.- 01 Cronometro.

4.-PROCEDIMIENTO:
Inicialmente el capacitor debe encontrase descargado.
Al pasar el interruptor, del punto B al punto A el capacitor comienza a cargarse con la fuente
de alimentación con un voltaje 10v de modo que circula una corriente i(t) a través de la
resistencia R.
4.1.- Instalar el circuito de la figura 1, tener en cuenta la polaridad del capacitor colocando la
llave del interruptor en la posición de B a C, la fuente de tensión debe tener un voltaje de salida
de 10 vcd.
4.2.- Tomar nota de los valores de la resistencia y la capacitancia del circuito RC.
Para el proceso de carga:
4.3.- Para la toma de datos cambiar la llave del interruptor de B a A simultáneamente
activar el cronometro y medir el tiempo necesario para alcanzar un voltio en el
capacitor. Repetir esta medida, antes de cada medida descargar el capacitor lo cual se
logra cambiando la llave a la posición c y aplicando un corto circuito a la resistencia.
4.4.- Repetir el paso 4.3 hasta completar la tabla número 1.
Para el proceso de descarga:
4.5.- Cambiar la llave a la posición A para cargar el capacitor hasta su máximo voltaje
(hacer un corto circuito en la resistencia para acelerar el proceso de descarga).
Luego cambiar a la posición C, simultáneamente activar el cronometro y medir el
tiempo necesario para alcanzar 9 voltios en el capacitor. Repetir esta medida dos
veces más, antes de cada medida cargar el capacitor al máximo.
4.6.- repetir el paso 4.5 hasta completar la tabla número 2.

5.-ANALISIS DE DATOS:
Para el proceso de carga:
5.1.-Trazar la gráfica vs tiempo esto con el tiempo promedio y explicar el
comportamiento de la curva obtenida.
5.2.- Trazar la gráfica Ln (e-v ) vs tiempo y determinar su intercepto y pendiente.
Para el proceso de descarga:
5.3.- Trazar la gráfica v vs tiempo y explicar el comportamiento de la curva obtenida.
5.4.- Trazar la gráfica Ln (v ) vs tiempo y determinar su intercepto y pendiente.

Tabla 1:
VALORES DE VOLTAJE Y TIEMPO PARA EL PROCESO DE CARGA DEL
CONDENSADOR
Tabla 2:
VALORES DE VOLTAJE Y TIEMPO PARA EL PROCESO DE DESCARGA
DEL CONDENSADOR
n (v) ln(e − v ) t1(s) t2(s) t3(s) t( )
01 1v 0.541 2.77 2.27 2.46 2.5
02 2v -0.330 4.94 5.25 4.95 5.05
03 3v -1.266 7.88 8.06 8.61 8.18
04 4v 0.248 12.02 11.56 11.72 11.77
05 5v 0.824 16.43 16.00 16.31 16.25
06 6v 1.188 21.66 22.72 21.84 22.07
07 7v 1.454 29.52 29.75 29.42 29.56
08 8v 1.664 42.12 41.20 41.06 41.46
09 9v 1.837 70.57 66.11 68.12 68.27
10 10v 1.985 80.51 79.55 80.32 80.13
n (v) ln( ) t1(s) t2(s) t3(s) t( )
01 10v 2.302 133.97 125.46 127.55 128.99
02 9v 2.197 114.34 110.31 112.54 112.40
03 8v 2.079 109.76 108.54 109.38 109.23
04 7v 1.945 91.94 91.80 90.75 91.50
05 6v 1.791 82.76 81.54 82.06 82.12
06 5v 1.609 70.86 70.74 69.64 70.41
07 4v 1.386 58.54 58.32 58.00 58.29
08 3v 1.098 40.76 40.54 40.38 40.56
09 2v 0.693 35.22 34.86 34.96 35.01
10 1v 0 32.09 31.84 31.76 31.90

Proceso de carga
Gráfica vs t
Comportamiento de la curva: La tensión crece rápidamente conforme va
acumulando carga, la carga va siendo más lenta hasta que alcanza el valor de 10 v.
Gráfica Ln (e-v ) vs t

Proceso de descarga
Gráfica vs t
Comportamiento de la curva: principio la descarga es muy rápidamente los primeros
tramos de tiempo la pérdida de tensión es muy grande esa pérdida de tensión va
disminuyendo a medida que pasa el tiempo hasta que llega al tiempo teórico.
Gráfica Ln ( ) vs t

6.-RESULTADOS:
carga
Ecuación de la recta
Valor experimental de
la constante de
tiempo ( )
Valor teórico de la
constante de tiempo
( ) = R*C=…….(S)

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