Medición de capacitancia y voltaje en condensadores en serie y paralelo, Apuntes de Electrónica

¡Descarga Medición de capacitancia y voltaje en condensadores en serie y paralelo y más Apuntes en PDF de Electrónica solo en Docsity! CONDENSADORES EN SERIE Y PARALELO RESUMEN Santiago A. Bustos 1013548, Mauricio Cadena 1013505. El presente informe pretende dar a conocer los resultados obtenidos en una práctica usando capacitadores. Esta práctica tenía como objetivo principal medir la capacitancia y el voltaje de un montaje de condensadores en serie y en paralelo para luego determinar cómo era la conservación de carga respecto a los diferentes montajes, determinar si había ganancia, perdida, o se mantenía constante la energía suministrada, analizar los pro y contras del por qué sucedió y no sucedió así, hacer una comparación exhaustiva entre los datos obtenidos en la práctica y los datos obtenidos en la teoría. Al final sacar conclusiones de cada fenómeno ocurrido durante el desarrollo de la práctica. Durante el desarrollo de la práctica se espera que los valores obtenidos sean cercanos a los que se registrarían teóricamente, ya luego de haber realizado la práctica se evalúa si coinciden o no, y por qué sucedió esto. Es importante destacar que los posibles valores que obtendremos al finalizar la práctica no contrasten con los resultados esperados, puesto que hay muchos factores en contra que nos impiden obtener unos resultados consistentes con los esperados. Palabras claves: capacitores, carga serie y paralelo. L FUNDAMENTO TEORICO Donde, En forma resumida explique el modelo teórico y y =2 matemático que va a emplear la práctica y el cual C, va a corroborar. Si utiliza expresiones obtenidas de textos, artículos o guías de laboratorio, recuerde hacer la referencia en la bibliografía. ll CALCULOS Y RESULTADOS vV, = Q Registre los datos tomados en la práctica mediante tablas bien ordenadas y referenciadas. Q.00Q Especifique aquí los cálculos que tuvo q realizar, las gráficas con sus correspondientes interpretaciones, los resultados obtenidos. Comparación de los resultados teóricos con los resultados experimentales, los errores calculados y la justificación de las discrepancias. Cuestionario: 1. Deduzca la expresión: 121,1,1 2 Deducir la Ceq=C1+C2+C3 expresión: Q=Q1+Q2+0Q3 Donde, Q-C1KV Q2=C2xV Q3=C3xV Q=C1xV +C2x*V + C3xV Q=(C1+C2+ C3) Y circa C3 Entonces, Ceq=C1+C2+C3 3. Teniendo en cuenta el procedimiento (a) en el numeral (5), calcule la carga total y la carga de cada condensador del circuito equivalente en serie utilizando la expresión (2). Compare estos valores con los medidos en la práctica. Halle el porcentaje de error. ylal,l Cog Ci C, Teórico: -4 1_ 1 1 —3,7x10 F= => AFA -8 Cog 4,7x10*F 1x10*F 4,7x10 -Q_741x10*C ¡= 1 =1,576 V Ci 4,7x10*F 4 =2- 7ALx10 C=7.41V Co 1x10*F Experimental: 1 1 1 _5,89x10* E — + ——— = Cog 489x10*F 1x10*F 4,89x10 * -4 v -Q_7/37x10_"C ¡= —=1,507 V C; 4,89x10*F -4 ¿22273710 C=737v Cs 1x10*F Carga total: Qy = C¿*V y (Teórico) Q/=0,824x10"*Fx9V=7,41x10*C Q¿= Cg* V¿ (Experimental) Q,=0,830 x10"*F*8,98 V=7,37x 10*C 7,41x 10*C-7,37x10*C|, %Error= =4 7,41x10 "C 100 %Error=0,53% Q, =C*vV (Teórico) Q,=4,7x10"*F+*1,576 v=7,41 x10"*C Q1 =C*vV (Experimental) Q;=4,89x10*Fx*1,507 V=7,369x10"*C 7,41x 10 *C—7,369 x10*C %Error= =4 7,/41x10 "C *100 %Error=0,55% Q)=C*vV (Teórico) Qo=1x10*Fx7,41V=7,41x10*C Q, =C*v (Experimental) Q»=1x10"*Fx7,37V=7,37x10"*C 7,41x10*C-7,37x 10 *C %Error= =4 7,41x10 “C *100 %Error=0,53% 4. Teniendo en cuenta el procedimiento (a) en el numeral (5), calcule la energía total almacenada y la energía almacenada de cada condensador. Haga lo mismo pero utilizando el circuito equivalente en serie con ayuda de la expresión (2). Compare estos valores con los medidos en la práctica. Halle el porcentaje de error. 1 2 Energía almacenada; u=7C v UT (Teórico) Energía almacenada; uc” UT (Teórico) 1 _ U, =3(57 x10*F)(9V)'2 230,8x107*J UT (Experimental) U, =>(5,89 x10 *F)(8,98V = 229,7x 10*J 230,8x 10 *J—229,7x10*J HError= —=—— E *10 230,8x 10 *J o %Error=0,47% U1 (Teórico) 1 _ U,=5(4,7x 10 *F)(9V)'= 190,3x107*J U1 (Experimental) U,=5(4,89 x10*F)(8,9 V 190,1x 10*J 190,3x 10 *J—190,1x10*J HError= —_ A —É *10 190,3x107*J o %Error=0,10% U2 (Teórico) U,= ; (1x 10 *F)(9V)'= 40,5x107*J U2 (Experimental) U,= 5 (1x10"*F)(8,98V =40,3x10*J 40,5 x10*J—40,3x 10 *J “a %Error= 4 40,5x10 “J 00 %Error=0,49% 10. Teniendo en cuenta el procedimiento (b) con el numeral (6) y (7), determine como se distribuye la carga entre los dos condensadores y como es la relación de sus cargas con respecto a sus capacidades. Determine si la carga se conserva al pasar a la nueva conexión. Q) =C*vV (Teórico) Q;=4,7x10"*F*9V=42,3x10"*C Q, =C*vV (Experimental) Q;=4,89x10"*F+3,2V=15,6x 10 *C Q, =C*vV (Teórico) Q)=1x10 *F*9V=9x10*C Q, =C*v (Experimental) Q»=1x10"*Fx3,2V=3,2x 10"*C No se conserva la carga. 11. Teniendo en cuenta el procedimiento (b) con el numeral (7) determine la energía de cada condensador y la nueva energía total del sistema. Compare esta energía con la energía total inicial de la conexión del procedimiento (b) en el numeral (6). Explique si se pierde, gana o se mantiene constante la energía y por qué. 1 Energía almacenada; u=7C y U1 (Teórico) U/=5(47x 10 Fl[9V= 1902010 "J U1 (Experimental) U,=5(4,89x10"*F)(3,2V P= 25,03x 107 U2 (Teórico) 1 _ U=5(1x 10 *F)(9V)'= 40,5x107*J U2 (Experimental) 1 U.=-= “2 La energía varía debido al cambio de voltaje 12. Teniendo en cuenta el procedimiento (b) con los numerales (8) y (9), determine cómo se distribuye la carga entre los dos condensadores y cómo es la relación de sus cargas con respecto a capacidades. Determine si la carga se conserva al pasar a la nueva conexión. R/ Q1 (Teórico) 13. Teniendo en cuenta el procedimiento (b) con el numeral (9), determine la energía de cada condensador y la nueva energía total del sistema. Compare esta energía con la energía total inicial de la conexión del procedimiento (b) en el numeral (8). Explique si se pierde, gana o se mantiene constate la energía y por qué. 14. ¿Qué son condensadores electrolíticos? Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se Usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente continua pero no corriente alterna. CONCLUSIONES 1. Se determinaron las características de carga y voltaje para una combinación de condensadores conectados en serie, no se obtuvieron resultados esperados debido a múltiples fallos humanos. 1x10*F)(3,2V '=5:1210*J 2. Se determinaron las características de carga y voltaje para una combinación de condensadores conectados en paralelo, no se obtuvieron los resultados esperados debido a múltiples fallos humanos. li REFERENCIAS Y/O BIBLIOGRAFIA