Actividad 2 Trabajo Profe Alarcon

ACTIVIDAD 2: CONDENSADORES, CARGA Y DESCARGA. CIRCUITOS RESISTIVOS CAPACITIVOS RC 1. determine eléctricamente que es la capacitancia: Se dice que la capacitancia es la capacidad de un condensador de almacenar cierta carga eléctrica, es decir, la capacidad eléctrica, que en términos mas científicos se menciona como la constante entre la carga eléctrica que recibe un conductor y el potencial que este adquiere, esta capacitancia se mide en faradios. Mientras mas estable sea la capacitancia de un condensador, es mejor. 2. ¿Qué es la rigidez dieléctrica? El término rigidez se utiliza porque cuando la materia transmite energía, vibra en su extensión llevando su mensaje de una molécula a otra. Cuando no vibra, pues está rígida y no transmite nada. Cuanto más rígida es, más aislante resulta. 3. ¿Qué tipos de capacitores hay? capacito Ventajas desventaja res s cerámica Son Son muy capacitores sensibles a en donde las la inductancias temperatur parásitas y a y a las las pérdidas variaciones son casi de voltaje. nulas. Lamina Pero tienen Estos de una capacitares plástico capacitancia son más estable y generalmen mejor te mas aislamiento. grandes mica Tiene baja Son de corriente de costo fuga elevado.

poliéster muy poca pérdida y excelente factor de potencia electrolít Capacitanc icos ias muy altas a un precio razonablem ente bajo. Tantalio ninguna

variables Muy utilizado para la sintonía de aparatos de radio.

ninguna

Tienen el inconvenient e de que tienen alta corriente de fuga y un voltaje de ruptura bajo. Son polarizados por lo que hay que tener cuidado a la hora de conectarlo. La idea de estos es variar con la ayuda de un eje

4. Como se determina el valor de un capacitor de acuerdo a lo rotulado en el cuerpo del capacitor. Un condensador que tenga impreso 103 significa que su valor es 10 + 1000 pF = 10, 000 pF. Ver que 1000 son 3 ceros (el tercer número impreso). En otras palabras 10 más 3 ceros = 10 000 pF El significado del tercer número se muestra en la siguiente tabla. Tercer Factor número multiplicación

de

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 10 100 1000 10000 100000

En el instante t=P/2 la fem se hace cero, el condensador se descarga. La carga del condensador q2 en el instante t=P se calcula a partir de la fórmula,

0.01 0.1

5. Como se miden y se hacen pruebas para un capacitor Puedes saber que un capacitor está bueno conectando las terminales a los cables de prueba del multímetro colocado en Ohmios (Kilo-ohmios o mega-ohmios). La medida se eleva y regresa lentamente a cero, acto seguido inviertes los cables y debe suceder lo mismo, así, hasta que el capacitor se descarga totalmente. Si la medida no se mueve de cero, o marca una alta resistencia y no baja, el capacitor está malo. 6. Explique matemática y físicamente el proceso de carga y descarga de un circuito con condensadores

El condensador se carga durante un tiempo P/2. La carga q1 final del condensador en el instante t=P/2 se calcula a partir de la fórmula

En el siguiente proceso de carga, la integración no es entre los límites 0 y q, sino entre la carga remanente q2 y q.

Calculamos la carga final q3 en el instante t=P+P/2. Y así, sucesivamente. 7. Determinar que es la constante de tiempo y como se determina en un circuito resistivo-capacitivo RC. Tenga en cuenta como es el voltaje y la corriente en el circuito Se llama constante de tiempo o tiempo de relajación del circuito y se representa con τ: τ = RC (constante de tiempo para un circuito R – C). Cuando τ es pequeña, el capacitor se carga rápidamente; cuando es más grande, la carga lleva más tiempo. Si la resistencia es pequeña, es más fácil que fluya corriente y el capacitor se carga en menor tiempo. Ejemplos. Carga de un capacitor en un circuito RC 1) Un capacitor descargado y una resistencia se conectan en serie con una batería como se muestra en la figura siguiente. Si Є= 12v, C= 5 μ F y R= 8 x 10 5 Ώ, determínese la constante de tiempo del circuito, la máxima carga en el capacitor, la máxima corriente en el

circuito y la carga y la corriente cono función del tiempo.

Solución: La constante de tiempo del circuito es τ 5 -6 C = RC = (8 x 10 Ώ) (5 x 10 F) = 4s. La Máxima carga en el capacitor es Q= C Є = (5 x 10-6 F) (12V)= 60 μC. La máxima corriente en el circuito es I0 = ЄR = (12V) / (8x10 5 Ώ) = 15 μ A. Utilizando estos valores y las ecuaciones q= C Є ( 1 – et/RC ) y i = dq = Є e-t/RC dt R se encuentra que: q(t) = 60 ( 1 – e-t/4) μC I (t) 15 e-t/4 μ A 8. ¿Qué aplicaciones prácticas se pueden hacer con un circuito resistivocapacitivo RC? Condensador y una resistencia de potencia lo solucionamos con los resultados que nos dieron en el multimetro y esa práctica es común para saber el análisis del comportamiento 9. Como se comportan los capacitores en serie y en paralelo Acorde a las leyes de Kirchoff. Por cada rama circula la misma corriente. Así que si tenemos dos capacitores en

paralelo la corriente que a ellos va es la misma. Si los tenemos en serie tendrás una diferencia que viene del primer capacitor. Como el cable es un conductor, lo tomo como ideal, el potencial es el mismo en cualquier punto de la rama. Así que tenemos que el potencial a un lado de los capacitores en paralelo es el mismo, diferente el otro caso. 10. ¿Qué clase de energía almacena un capacitor y cómo se determina? Se dice que un capacitor está cargado, o sea cuando el capacitor almacena energía, cuando existe carga eléctrica en sus placas o cuando existe una diferencia de potencial entre ellas. La forma más común para almacenar energía en un capacitor es cargar uno mediante una fuente de fuerza electromotriz fem; de ésta forma y después de un tiempo relativamente corto, el capacitor adquiere una carga eléctrica Qo y por lo mismo tendrá una diferencia de potencial Vo entre sus placas se termina en micro o pico faradios son los mas comunes. 11. Realizar un glosario en inglés de la terminología en español de los circuitos RC por ejemplo: DIELECTRICOS: Se denomina dieléctricos a los materiales que no conducen la electricidad, por lo que pueden ser utilizados como aislantes eléctricos. Algunos ejemplos de este tipo de materiales son el vidrio, la cerámica, la goma, la mica, la cera, el papel, la madera seca, la porcelana, algunas grasas para uso industrial y electrónico y la baquelita. Dielectric: It's called a dielectric material that does not conduct electricity, so they can be used as electrical insulators. Some examples of such materials are glass, ceramics, rubber, mica, wax,

paper, dry wood, porcelain, some fats for industrial use and electronic and bakelite. Diferencia de potencial: La tensión entre dos puntos de un campo eléctrico es igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto A al punto B. En el Sistema Internacional de Unidades, la diferencia de potencial se mide en voltios (V), al igual que el potencial. Potential difference: The tension between two points in an electric field is equal to the work being done by that unit of positive charge to transport it from point A to point B. In the International System of Units, the potential difference is measured in volts (V), as well as the potential. Carga eléctrica: Interacciones entre cargas de igual y distinta naturaleza. En física, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas (perdida o ganancia de electrones) que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. Electric charge: Interactions between charges of equal and different in nature. In physics, electrical charge is an intrinsic property of some subatomic particles (loss or gain of electrons) that manifests itself through and pull that determine electromagnetic interactions between them.

Faradio: Se denomina faradio o farad (símbolo: F), en honor a Michael Faraday, a la unidad de capacidad eléctrica del Sistema internacional de unidades (SI). Condensador ideal cuya capacidad se expresa en faradios Un faradio es la capacidad de un capacitor entre cuyas armaduras aparece una diferencia de potencial eléctrico de 1 voltio cuando está cargado de una cantidad de electricidad igual a un culombio Faradio: It's called faradio or farad (symbol: F), in honor of Michael Faraday, the unit of electrical capacity of the international system of units (SI). Ideal capacitor whose capacity is expressed in faradios A faradio is the ability of a capacitor whose armor is a difference in electrical potential of 1 volt when it is loaded with a quantity of electricity equal to a Coulombs Campo eléctrico: El campo eléctrico es el modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Matemáticamente se lo describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor "q" sufrirá los efectos de una fuerza mecánica "F" Electric field: The electric field is the model that describes the interaction between bodies and systems with electrical properties of nature. Mathematically it describes as a vector field in which an electric charge on time value "q" will suffer the effects of a mechanical force "F"