1.3 Descargue el capacitor uniendo sus terminales con un conductor:

Transcripción

1 Laboratorio #4 CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR OBJETIVOS: Comprobar experimentalmente que el tiempo de carga de un condensador es directamente proporcional a la capacidad y a la resistencia. Determinar la constante de tiempo R C para dos circuitos distintos. Obtener las gráficas de corriente y voltaje para los procesos de carga y descarga. MATERIALES 1 Caja de herramientas 1 Cronómetro 1 Digital Lab 1 pulsador NA 1 pulsador NC Resistencias de: 100 y 33 k Condensadores de: 220 F y 470 F ambos de 50 V DESARROLLO 1 CARGA DE CONDENSADOR 1.1 Arme el siguiente circuito utilizando un pulsador NA: 1.2 Determine la constante de tiempo: 1.3 Descargue el capacitor uniendo sus terminales con un conductor: 1.4 Presione el pulsador durante un tiempo de 150 segundos mientras completa la tabla N 1 con la lectura del voltímetro cada 5 segundos: Notas: Si comete algún error mientras se carga el capacitor debe comenzar nuevamente desde el punto 1.3. El tiempo cero (t=0) corresponde al instante en que se pulsa el pulsador. La columna de la intensidad del capacitor se completa utilizando la siguiente ecuación: Ingeniería en Automatización y Control Industrial 1

2 Tabla N 1 t (s) VC (V) IC ( A) Cambie C1 por un capacitor de 220 µf. 1.6 Determine la nueva constante de tiempo: 1.7 Descargue el capacitor uniendo sus terminales con un conductor: 1.8 Presione el pulsador durante un tiempo de 100 segundos mientras completa la tabla Nº 2 con la lectura del voltímetro cada 5 segundos. 1.9 Si comete algún error mientras se carga el capacitor debe comenzar nuevamente desde el punto 1.7. Tabla N 1 t (s) VC (V) IC ( A) Ingeniería en Automatización y Control Industrial 2

3 Grafique los datos de las tablas 1 y 2. En el gráfico 1 dibuje las curvas de voltaje (con diferentes colores) y, en el gráfico 2 dibuje las curvas de intensidad de corriente (con diferentes colores). Identifique en cada gráfico los valores de 1 y 2 (constantes de tiempo). GRAFICO N 1 Ingeniería en Automatización y Control Industrial 3

4 GRAFICO N Compare las curvas de voltaje del grafico 1.Anote sus conclusiones: 1.12 Compare las curvas de intensidad del grafico 2. Anote sus conclusiones: 1.13 Compare las curvas de voltaje del grafico 1 con las curvas de intensidad del grafico 2. Anote sus conclusiones Establezca una relación entre el tiempo de carga del condensador y la constante de tiempo para cada circuito Si en el circuito original (C1 = 470 μf y R1 = 33 kω) la resistencia se reemplaza por una de 3,3 KΩ, que esperaría que ocurriera con la constante de tiempo (aumenta o Ingeniería en Automatización y Control Industrial 4

5 disminuye). Sería este circuito más rápido o más lento que los anteriores? Razone su respuesta. 2 DESCARGA DE CONDENSADOR 2.1 Arme el siguiente circuito utilizando un pulsador NC: 2.2 Determine la constante de tiempo: 2.3 Pulsando SW1 por 150 segundos complete la Tabla N 3 con la lectura del voltímetro cada 5 segundos: Notas: Si comete algún error mientras se descarga el capacitor debe repetir desde un comienzo este punto, dejando al menos 3 segundos sin presionar el pulsador antes de comenzar nuevamente. El tiempo cero (t=0) corresponde al instante en que se pulsa el pulsador. La columna de la intensidad del capacitor se completa utilizando la siguiente ecuación: Tabla N 3 t (s) VC (V) IC ( A) Ingeniería en Automatización y Control Industrial 5

6 Cambie C1 por un capacitor de 220 μf. 2.5 Determine la nueva constante de tiempo: 2.6 Pulsando SW1 por 100 segundos complete la Tabla N 4 con la lectura del voltímetro cada 5 segundos: Tabla N 4 t (s) VC (V) IC ( A) Ingeniería en Automatización y Control Industrial 6

7 2.7 Grafique los datos de la tabla Nº3 y N 4. En el grafico 3 dibuje las curvas de voltaje (con diferentes colores) y en el grafico 4 dibuje las curvas de intensidad (con diferentes colores). Identifique en cada grafica los valores de τ1 y τ2 (constantes de tiempo). GRAFICO N 3 GRAFICO N Compare las curvas de voltaje del grafico 3. Anote sus conclusiones. Ingeniería en Automatización y Control Industrial 7

8 2.9 Compare las curvas de intensidad del grafico 4. Anote sus conclusiones Compare las curvas de voltaje (gráfico 3) con las curvas de intensidad (gráfico 4). Anote sus conclusiones Compare las curvas de voltaje en el proceso de carga con las curvas de voltaje en el proceso de descarga. Anote sus conclusiones Compare las curvas de intensidad en el proceso de carga con las curvas de intensidad en el proceso de descarga. Anote sus conclusiones. Ingeniería en Automatización y Control Industrial 8