Este documento describe el proceso experimental de carga y descarga de un capacitor a través de un circuito RC. Se realizó un montaje experimental y se tomaron datos de voltaje y corriente durante la carga y descarga del capacitor. Los resultados experimentales se compararon con los valores teóricos calculados y se encontró que había una buena correlación entre ambos. El objetivo era identificar las propiedades de un capacitor y un resistor mediante este experimento práctico de un circuito RC.

1. CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR
Caicedo. Bermudez. C. A; Cortes. J. S; Lenis C. O; Melo. A. V
1. INTRODUCCIÓN
En la figura de la derecha se muestra un circuito en
RC donde posteriormente el capacitor se encuentra
descargado. Cuando se cierra el interruptor comienza
a haber un flujo de carga que se dirige desde la
fuente, la resistencia y luego a la placa superior del
capacitor siendo este un flujo positivo, demás en el
mismo instante se dirige un flujo negativo desde la
fuente hasta la placa inferior del. Debido a esto las
placas del capacitor. Debido a esto las placas adquieren una carga de la misma magnitud
hasta que este se encuentre a la misma diferencia de potencial que la fuente. Este
proceso de carga depende de un tiempo que depende directamente de la resistencia del
resistor y de la capacitancia del condensador o capacitor.
Ahora se encuentra el capacitor cargado inicialmente
donde el interruptor se encuentra abierto. Se cierra el
interruptor y el condensador comienza a descargarse
hasta que llega a un punto de equilibrio y queda
completamente descargado, dependiendo también de
un tiempo que depende de la resistencia y del
capacitor.
2. OBJETIVOS
Objetivo General
 Identificar las propiedades de un capacitor y de un resistor en práctica.
Objetivos Específicos
 Aplicar las leyes de ohm y Kirchhoff
 Conocer el proceso de carga y descarga de un capacitor.
 Colocar en práctica el funcionamiento de un circuito RC.

2. 3. PROCESO EXPERIMENTAL
3.1 Materiales
 Fuente de poder.
 Multímetro.
 Cronómetro.
 Condensador de
 Resistencias de ( ).
 Condensador ( )
 Protoboard.
 Interruptor y Cables de Conexión.
 Software – Proteus ISIS.
 Cámara de video.
3.2 Montaje: La carga y descargar se realizará mediante el siguiente circuito:
3.3Carga del capacitor
Para iniciar con el proceso de la carga, se conectó la fuente con un voltaje de y
además el interruptor abierto. Se conectó al amperímetro en serie junto a la resistencia R2
y también el Voltímetro en la resistencia R3, así se lograra saber en qué momento el
resistor R3 alcanza su máximo potencial que es precisamente el momento en que el
capacitor se encuentra cargado completamente.

3. Antes de iniciar con el proceso, se debe conocer el voltaje que alcanza R3 cuando el
capacitor se encuentre cargado. En el montaje se nota que las resistencias R2 y R3 se
encuentran en paralelo, así que se encuentran a la misma diferencia de potencial. Otra
cosa que se debe tener en cuenta es que al estar el capacitor completamente cargado,
este deja de ser un conductor y así no permite el paso de corriente a través de R3, por lo
cual la corriente quedara en estado estable a través de las resistencias R1 y R2 cuando el
capacitor se encuentra en su límite máximo de carga. Así que se utiliza ley de Ohm para
hallar la corriente en estado estable:
Al conocerse la corriente que circula a través de R2, se puede calcular la diferencia de
potencial y hallar la diferencia de potencial en R3
De momento se sabe el voltaje pasa por la resistencia R3 y el capacitor, con lo que
podremos calcular el límite de carga máxima que puede almacenar el capacitor.
Por tanto se deben contabilizar o tener los datos desde que se cierra el interruptor, hasta
que el voltaje llegue al debido. Se debe tener en cuenta que el voltaje inicialmente con el
se trabajara el proceso es de cero un voltaje inicial cero y el final es el anterior mente
calculado.
Para que el experimento se llevara a cabo correctamente y lograr evitar posibles errores,
se utilizó una cámara de video y se grabó el tiempo en que variaba la corriente y el voltaje
para lograr la carga del capacitor, además para comprobar que los datos teóricos fueran
correctos con respecto de un tiempo, se utilizó el software o programa simulador de
circuitos proteus ISIS. Se cierra el interruptor he inmediatamente se empieza a tomar
datos de tiempo con corriente y tiempo hasta que se cargue el interruptor. En este
procese se utilizó una cámara de video para evitar posibles errores en el cálculo de datos
y también se utilizó el Software Proteus ISIS para verificar algunos datos y realizar un
comparación con los datos experimentales.
3.4Descarga del capacitor
Ahora que se encuentra el circuito completamente cargado, se debe abrir el interruptor
para que la fuente quede por fuera del circuito. Al hacer este proceso también queda por

4. fuera la resistencia R1 y de inmediatamente el capacitor se empieza a descargar, ya que
por parte de este nuevo circuito que se forma siguen conectadas las resistencias R2 y R3
permite que haya una pérdida de potencial de la “fuente” (capacitor). Ahora en este
proceso se captan datos desde que se abre el interruptor hasta que el voltímetro marque
el mínimo potencial, que sería cero.
En este proceso también se utilizó la cámara de video y el software Proteus ISIS para
disminuir el margen de error.
Cálculo de la corriente por unidad de tiempo:
( ) = resistencia equivalente
Pero ya que las resistencias no varían con el tiempo y se tiene el potencial en cada
ínstate de tiempo se puede aplicar simplemente
Al obtener estos resultados se empezara por calcular la carga adquirida por el capacitor
por unidad de tiempo, utilizando leyes de Kirchhoff:
( ) ( ) = resistencia equivalente
O también se puede usar debido a que tenemos el voltaje en cada instante de
tiempo.
Con la carga calculada teórica y experimental mente podremos calcular si existe o
no errores mediante este proceso realizado.
4. RESULTADOS
Corriente en estado estable:
Voltaje para carga:
( )( )
Carga máxima de capacitor:
( )( )

5. Así la carga máxima será de . El perímetro y voltímetro debería quedar así
después de que está cargado con el interruptor cerrado:
 Datos de la carga del condensador
Valores Teóricos
Tiempo Voltaje R3 Corriente R2
Segundos
0 0 0
1,05 1,46 0,15
2,75 1,82 0,18
5 2,22 0,22
8,3 2,66 0,26
12,1 2,97 0,30
15,05 3,15 0,31
19,3 3,32 0,33
24,1 3,43 0,34
29,3 3,51 0,35
35,05 3,55 0,36
42,7 3,58 0,36
46,25 3,59 0,36
56,05 3,6 0,36

6. 0 10 20 30 40 50 60
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
VoltajeR3(V)
Tiempo (Segundos)
Teorico - Voltaje R3
CARGA
0 10 20 30 40 50 60
-0,05
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
CorrienteR2(mA)
Tiempo (Segundos)
Teorico - Corriente R2
CARGA

7. Valores Experimentales
Tiempo Voltaje R3 Corriente R2
Segundos
0 0,01 0,00
1,05 1,33 0,134
2,75 1,60 0,165
5 2,03 0,203
8,3 2,36 0,242
12,1 2,73 0,278
15,05 2,91 0,292
19,3 3,11 0,310
24,1 3,26 0,325
29,3 3,37 0,336
35,05 3,45 0,349
42,7 3,51 0,349
46,25 3,53 0,351
56,05 3,55 0,354
0 10 20 30 40 50 60
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
VoltajeR3(V)
Tiempo (Segundos)
Experimental - Voltaje R3
CARGA

8. 0 10 20 30 40 50 60
-0,05
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
CorrienteR2(mA)
Tiempo (Segundos)
Experimental - Corriente R2
CARGA
 Datos de la descarga
Valores Teóricos
Tiempo Voltaje R3 Corriente R2
Segundos
0 3,60 0,35
1,05 2,56 0,26
2,75 2,24 0,22
5 1,88 0,19
8,3 1,46 0,15
12,1 1,09 0,11
15,05 0,87 0,08
19,3 0,62 0,06
24,1 0,43 0,04
29,3 0,29 0,02
35,05 0,19 0,01
42,7 0,10 0,01
46,25 0,05 0,00
56,05 0,03 0,00
61,00 0,02 0,00
66,35 0,01 0,00
74,80 0,00 0,00

9. -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
VoltajeR3(V)
Tiempo (Segundos)
Teorico - Voltaje R3
DESCARGA
-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
CorrienteR2(mA)
Tiempo (Segundos)
Teorico - Corriente R2
DESCARGA

10. Valores Experimentales
Tiempo Voltaje R3 Corriente R2
Segundos
0 3,56 0,358
1,05 2,70 0,269
2,75 2,45 0,239
5 2,08 0,206
8,3 1,88 0,163
12,1 1,37 0,134
15,05 1,16 0,113
19,3 0,91 0,088
24,1 0,68 0,065
29,3 0,50 0,049
35,05 0,36 0,035
42,7 0,23 0,022
46,25 0,19 0,018
56,05 0,11 0,011
61,00 0,09 0,008
66,35 0,07 0,006
74,80 0,04 0,004
-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
VoltajeR3(V)
Tiempo (Segundos)
Experimental - Voltaje R3
DESCARGA

11. -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
CorrienteR2(mA)
Tiempo (Segundos)
Experimental - Corriente R2
DESCARGA
 Carga ( )
Valores Teóricos
Tiempo (Carga) (Descarga)
Segundos
0 0 0,0036
1,05 0,00146 0,00256
2,75 0,00182 0,00224
5 0,00222 0,00188
8,3 0,00266 0,00146
12,1 0,00297 0,00109
15,05 0,00315 0,00087
19,3 0,00332 0,00062
24,1 0,00343 0,00043
29,3 0,00351 0,00029
35,05 0,00355 0,00019
42,7 0,00358 0,0001
46,25 0,00359 0,00005
56,05 0,0036 0,00003
61,00 - 0,00002
66,35 - 0,00001
74,80 - 0

12. 0 10 20 30 40 50 60
-0,0005
0,0000
0,0005
0,0010
0,0015
0,0020
0,0025
0,0030
0,0035
0,0040
Q(Carga)(C)
Tiempo (Segundos)
Teorico - Q (Carga)
Valores Experimentales
Tiempo (Carga) (Descarga)
Segundos
0 0,00001 0,00356
1,05 0,00133 0,0027
2,75 0,0016 0,00245
5 0,00203 0,00208
8,3 0,00236 0,00188
12,1 0,00273 0,00137
15,05 0,00291 0,00116
19,3 0,00311 0,00091
24,1 0,00326 0,00068
29,3 0,00337 0,0005
35,05 0,00345 0,00036
42,7 0,00351 0,00023
46,25 0,00353 0,00019
56,05 0,00355 0,00011
61,00 - 0,00009
66,35 - 0,00007
74,80 - 0,00004

13. Comparaciones Teórico – Experimental de la carga ( )
0 10 20 30 40 50 60
-0,0005
0,0000
0,0005
0,0010
0,0015
0,0020
0,0025
0,0030
0,0035
0,0040Q(Carga)(C)
Tiempo (S)
Teorico
Experimental
-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
-0,0005
0,0000
0,0005
0,0010
0,0015
0,0020
0,0025
0,0030
0,0035
0,0040
Q(Descarga)(C)
Tiempo (S)
Teorico
Experimental

14. Enlace a la simulación
http://www.youtube.com/watch?v=cyEghRR7gvQ&list=PLIaxIyCIAALYS2IwQ25PfhROjgZYU
5w2U&feature=mh_lolz