Practica 7 de electricidad y magnetismo, Guías, Proyectos, Investigaciones de Electromagnetismo

¡Descarga Practica 7 de electricidad y magnetismo y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Electromagnetismo solo en Docsity! 1 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de ingeniería Química E Industrias Extractivas L ABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO   PRACTICA N° 7: CIRCUITO RC  Grupo: 1IM28  Equipo: 4 Sección B  Integrantes:   Morales González Dorian Yael             Nuno Pérez María Fernanda                                   Paz Martínez Fernando Isac Profesor: Ávila García Israel.   11 de abril del 2022  INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 2 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS Departamento de Formación Básica, Ciclo Escolar 22/2 (ENE 22 - JUN 22) LABORATORIO DE FÍSICA: Mecánica Clásica & Electricidad y Magnetismo FORMATO DE EVALUACIÓN Morales González Dorian Yael Grupo: 1IM28 Sección: B Equipo: 4 Fecha: 11/04/2022 Practica No.7 Nombre de la práctica: “Circuito RC” Profesor que evalúa: Ávila García Israel Valor Rub ro Retroalimentación del profesor Punta je 1 pun to PRESENTACIÓN DE LA PRÁCTICA O BITÁCORA Portada con datos completos Presentación del reporte (limpieza, orden) Entrega de reporte a tiempo 1 pun to  Índice Objetivos (general, por competencias y particular) Diagrama a bloques por cada experimento Numeración de todas las páginas del reporte. 1 pun to Investigación con referencias (~ 5 cuartillas) 1 punt o Tablas completas con valores teóricos, experimentales y porcentajes de error (%E) *Rango aceptado: %𝑬 → ±𝟏𝟎% 2 pun tos CÁLCULOS EXPERIMENTALES  Fórmula, sustitución, operaciones y resultados (con unidades en sistema SI.  Porcentaje de error (%E)  Gráficas (se solicitan solo en algunas prácticas) 1 pun to Cuestionario 1 pun to Observaciones (mínimo media cuartilla) 5 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. punt o porcentajes de error (%E) *Rango aceptado: %𝑬 → ±𝟏𝟎% 2 pun tos CÁLCULOS EXPERIMENTALES  Fórmula, sustitución, operaciones y resultados (con unidades en sistema SI.  Porcentaje de error (%E)  Gráficas (se solicitan solo en algunas prácticas) 1 pun to Cuestionario 1 pun to Observaciones (mínimo media cuartilla) 2 pun tos Conclusiones (mínimo media cuartilla) Total Evaluación Final de la practica índice: Objetivos…………………………………………………. 3 Mapa Conceptual……………………………………………… 4 Diagrama de bloques……………………………………… 5-8 Desarrollo experimental…………………………………… 9-15 Cuestionario……………………………………………… 16-17 6 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Observaciones……………………………………………. 18 Conclusiones……………………………………………… 19 Referencias bibliográficas………………………………… 20 OBJETIVOS: Objetivo General: Analizar el proceso de carga y descarga de un capacitor electrolítico en un circuito RC, observando y midiendo las variaciones de voltaje entre sus terminales a diferentes intervalos de tiempo, con el fin de que el alumno reconozca la importancia de las aplicaciones de los capacitores en diversas situaciones reales Objetivo (Competencia): Esta competencia pretende desarrollar el pensamiento científico en los alumnos, a través de la observación, la experimentación, comparación de resultados, el análisis y la argumentación, promoviendo el uso de las habilidades necesarias para llevar acabo la aplicación de los conocimientos, adquiridos teórica y experimentalmente, en situaciones reales. Objetivos específicos: 1. Analizar la función de la resistencia eléctrica en un circuito RC durante la carga y descarga de un capacitor electrolítico 2. Verificar que en un capacitor la energía almacenada se manifiesta como una diferencia de potencial entre sus terminales, a partir de 7 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. medir el voltaje entre las mismas a 5 constantes de tiempo de carga y descarga del capacitor. 3. Graficar y analizar el proceso de carga y descarga de un capacitor electrolítico en un circuito RC para identificar sus aplicaciones. Mapa Conceptual. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Con el capacitor cargado, apaga la fuente de energía y desconecta las terminales positivas y negativas. Tomar las lecturas cada 10 segundos hasta concluir ell tiempo de 50 transcurridos, 10 Producir una dirección de descarga, uniendo la terminal negativa del capacitor. Calcular el porcentaje de error y anotarlos en la tabla 2 y realizar las gráficas correspondientes. 11 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Experimentación: CÁLCULOS: Datos teóricos: R=10000Ω C=1000μF Emáx=10V μF=1x10-6 t=0, 10, 20, 30, 40, y 50 segundos  Voltajes teóricos: V=Emax(1−e −t RC) V 0=10V ¿ V 10=10V ¿ V 20=10V ¿ V 30=10V ¿ V 40=10V ¿ V 50=10V ¿ % Error % error-0= 0−0 0 x100=0% % error-10= 6.32−6.37 6.32 x100=0.7911% % error-20= 8.64−8.52 8.64 x100=1.3888 % % error-30= 9.50−9.49 9.50 x100=0.1052 % % error-40= 9.81−9.70 9.81 x100=1.1213 % 12 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. % error-50= 9.93−9.84 9.93 x 100=0.9063 % EXPERIENCIA 1. CARGA DEL CAPACITOR Tabla 1. Datos teóricos y experimentales del voltaje de carga del capacitor Carga del capacitor t, (s ) 𝑉teo, (V) 𝑉exp, (V) % E 0 0 0 0 10 6.3212 6.37 0.7911 20 8.6466 8.52 1.3888 30 9.5021 9.49 0.1052 40 9.8168 9.70 1.1213 50 9.9326 9.84 0.9063 EXPERIENCIA 2. DESCARGA DEL CAPACITOR: Voltajes teóricos: V=Emax(e −t RC ) V 0=10V ¿ V 10=10V ¿ V 20=10V ¿ V 30=10V ¿ V 40=10V ¿ V 50=10V ¿ % Error % error-0= 10−9.85 10 x100=1.5 % 15 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. CUESTIONARIO: 1. EI faradio es la unidad de medida de a) capacitancia b)inductanci a c)impedanci a d) reactancia 2. El dispositivo eléctrico que almacena energía por medio de un campo electrostático es: a) la toma de corriente 16 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. b) la pila c) la fuente de poder d) el capacitor 3. Los factores que determinan la capacitancia de un capacitor son: a) el área de las placas, la distancia entre estas y el voltaje b) el área de las placas, la distancia entre estas y el dieléctrico c) el área de las placas, la distancia entre estas y la corriente d) el área de las placas, la distancia entre estas, el dieléctrico y el voltaje 4. La función de la resistencia en un circuito RC es: a) aumentar la constante capacitiva de tiempo (t) b) disminuir la constante capacitiva de tiempo (t) c) no tiene ninguna función d) proteger el capacitor del voltaje 5. El porcentaje que el capacitor se carga o descarga cada constante de tiempo es: a) 53.2% de la carga total b) 62.3% de la carga total c) 36.8% de la carga total d) 63.2% de la carga total 6.La fórmula para calcular el voltaje de carga de un capacitor es: a) V=Emax¿¿) b) V=Emax¿¿) c) V=Emax¿¿) d) V=Emax¿¿) 7. Un capacitor de placas paralelas con un dieléctrico determinado, conectado a una batería, almacena el doble de energía en comparación con otro de igual dimensiones, aislado por aire. En este caso, la permitividad relativa del dieléctrico es: a) 0.5 b) 1 c) 2 d) 3 17 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. 8. ¿Qué sucede con la capacidad total cuando dos capacitores se conectan en paralelo? a) Aumenta b) Se divide c) Disminuye d) Permanece invariable 9. La finalidad de insertar un material no conductor (dieléctrico) entre un condensador es: a) disminuir la resistencia a la ruptura dieléctrica b) disminuir la capacitancia c) incrementar el contacto entre los conductores d) incrementar la capacitancia 10. ¿En qué constante de tiempo se considera que el capacitor está prácticamente cargado y la corriente eléctrica es casi nula? a) 2τ b) 3τ c) 4τ d) 5τ OBSERVACIONES: Morales González Dorian Yael: Con el capacitor totalmente cargado (5t; con t= 50 s); apagamos la fuente de energía y desconectamos las terminales positiva y negativa de la misma. Generamos una trayectoria de descarga desconectando la terminal positiva de la fuente y uniéndola a la terminal negativa del capacitor (cable negro): el conteo del tiempo de descarga inicia en el momento en que se unen ambas terminales. Sin embargo, en la resistencia, el voltaje y la corriente están en fase (sus valores máximos coinciden en el tiempo) mientras que el voltaje en el condensador está retrasado con respecto a la corriente que pasa por él. Nuño Perez Maria Fernanda: Con la realización del experimento y la comparación de datos obtenidos tanto experimentalmente como teóricos pudimos notare que la variación en voltaje fue