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Revisión del 06:43 3 oct 2013
Introducción y objetivos
En esta practica se tiene como objetivo simular y realizar la carga y descarga de un condensador, observando tanto la intensidad como el voltaje en el tiempo.
Lista de materiales
- Fuente de alimentación Promax FAC363B
- Polimetro Promax PD693
- Tablero de laboratorio
- Resistencia de 47KΩ.
- Condensador de 470μF.
- Cableado
Cálculos previos
En este caso los calculos previos los realizamos mediante el programa de simulacion OrCAD,
Hemos medido el valor de la tension y de la intensidad cada cinco segundos, y tambien hemos indicado en la grafica un ciclo de carga (el 63% de la carga maxima) y cinco ciclos de carga.
Estos han sido los valores de la tension durante la carga:
| T (s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| V (V) | 2,41 | 4,39 | 5,92 | 7,14 | 8,12 | 8,9 | 9,54 | 10,03 | 10,43 | 10,74 |
Por otra parte, estos han sido los valores teoricos de descarga del condensador, una vez eliminada la fuente de alimentacion del simulador.
| T (s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| V (V) | 9,58 | 7,6 | 6,07 | 4,85 | 3,87 | 3 | 2,45 | 1,96 | 1,56 | 1,25 |
Por otra parte, la medicion de la intensidad durante la carga devolvia la siguiente grafica y los siguientes datos
| T (s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I (A) | 203,22μ | 171,76μ | 129,71μ | 103,24μ | 82,12μ | 65,41μ | 52,45μ | 41,75μ | 33,23μ | 26,45μ |
Por ultimo, la simulacion devolvia los siguientes datos al realizar la descarga del simulador, ya sin fuente de alimentacion continua.
| T (s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I (A) | -203,22μ | -171,76μ | -129,71μ | -103,24μ | -82,12μ | -65,41μ | -52,45μ | -41,75μ | -33,23μ | -26,45μ |
Ejecución
En este ejercicio hay que ser especialmente cuidadosos dadas las caracteristicas del elemento a manejar, dado que si no esta totalmente cargado o descargado las mediciones pueden ser erroneas. En este caso, la carga y descarga del condensador no fueron conflictivas.
Estas fueron las mediciones de tension en la carga del condensador:
| T (s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| V (V) | 3.4 | 5 | 6.7 | 7,6 | 8,2 | 9 | 9,4 | 9.8 | 10,1 | 10,3 |
Durante la descarga del condensador, esta era su tension:
| T (s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| V (V) | 8.6 | 6.9 | 5.1 | 4.1 | 3.1 | 2.7 | 1.9 | 1,6 | 1,2 | 1 |
A continuacion, realizamos las mediciones de intensidad en la carga del condensador.
| T (s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I (A) | 190μ | 147μ | 115μ | 89μ | 70μ | 57μ | 44μ | 35μ | 29μ | 23μ |
Por ultimo, esta es la intensidad que pasa por el condensador en la descarga
| T (s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I (A) | -170μ | -140μ | -107μ | -85μ | -69μ | -50μ | -40μ | -33μ | -26μ | -20μ |
Los mayores problemas a la hora de realizar esta practica han venido motivados por el factor del tiempo. Las mediciones no son exactas por el propio retardo de quienes realizabamos la practica. Asimismo, el polimetro nos acotaba inferiormente la escala de la intensidad, por lo que
Cuestiones
¿Que pasaría si utilizamos una resistencia de menor valor?
Que el condensador se cargara y se descargará de forma mas rápida.
¿Y si utilizamos un condensador de mayor capacidad?
Utilizando la misma resistencia, se cargará mas lentamente y dará mas intensidad.
¿Se comporta de igual modo si en vez de a una batería lo conectamos a la corriente alterna?
No, dado que tenderá a proveer corriente en los momentos donde la corriente cambia rápidamente.
¿Que I circulará en estos circuitos al cabo de un buen rato de haber conectado la fuente de alimentación?
Teniendo en cuenta que una vez que el condensador se ha cargado completamente actua como un elemento abierto por el que no pasa corriente, en el primer cirucuito no pasará corriente alguna. Sin embargo, en el segundo circuito, al estar el condesador en paralelo, al cargarse toda la corriente pasará por las resistencias. ç
[math]\displaystyle{ V=IR\Leftrightarrow I=\frac{V}{R}\Rightarrow I=\frac{15}{2+3}=5A }[/math]
¿Que precauciones debo tomar con los condensadores electrolíticos?
Los condensadores electrolíticos poseen una polaridad que siempre hay que respetar.
¿Que ocurre en B si variamos V en el generador despacio y rápido?
El efecto de cambiar el voltaje en el generador es que el condensador apenas produce intensidad. Sin embargo, si se hace de forma rápida o de golpe, el condensador produce un pico de intensidad.
