MÉTODO OPERATIVO a) Proceso de carga. Montar el circuito de la figura, colocando el conmutador en la posición "inferior" antes de conectar la alimentación de potencia. Póngase atención a polaridades de los distintos elementos. Comprobar, por la lectura del voltímetro, que el condensador está completamente descargado. Si no fuera así, descargarlo pulsando el pulsador P. En el mismo instante (instante t = 0) en que se pase el conmutador a la posición "superior", leer simultáneamente las indicaciones del galvanómetro y del voltímetro (un alumno se ocupará de cada instrumento). Anotar los resultados en las columnas marcadas i y Vcb, respectivamente, de la tabla correspondiente. Repetir las lecturas simultáneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares de tiempo (de 15 segundos, por ejemplo). Anotar los resultados en la tabla.Se dará por finalizado el proceso de carga del condensador cuando las lecturas de los instrumentos de medida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas. A partir de las anotaciones de la tabla, representar gráficamente la intensidad y la carga del condensador en función del tiempo. Determinar, sobre dichas gráficas, la constante de tiempo RC y el semiperíodo del circuito. Comprobar los resultados con los previstos teóricamente.
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MEacuteTODO OPERATIVOa) Proceso de carga1048729 Montar el circuito de la figura colocando el conmutador en la posicioacuten inferior antes deconectar la alimentacioacuten de potencia Poacutengase atencioacuten a polaridades de los distintoselementos
1048729 Comprobar por la lectura delvoltiacutemetro que el condensador estaacutecompletamente descargado Si nofuera asiacute descargarlo pulsando elpulsador P
1048729 En el mismo instante (instante t =0) en que se pase el conmutador ala posicioacuten superior leersimultaacuteneamente las indicacionesdel galvanoacutemetro y del voltiacutemetro(un alumno se ocuparaacute de cadainstrumento) Anotar los resultadosen las columnas marcadas i y Vcbrespectivamente de la tablacorrespondiente
1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (de 15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tablaSe daraacute por finalizado el proceso de carga del condensador cuando las lecturas de los instrumentos de medida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas
1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo
1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuito
1048729 Comprobar los resultados con los previstos teoacutericamente
1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla
b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente
Proceso de descarga del condensador
0 100 200 300 400 500 600 7000
100
200
300
400
500
600
700
800
Carga eleacutectrica - tiempo
Tiempo [s]
Carg
a el
eacutectr
ica
[microC]
1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla
R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s
t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)
0 -55 005808 -263 264
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Intensidad de corriente - tiempo
Tiempo [s]
Inte
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de
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e [micro
A]
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Voltaje - tiempo
Tiempo [s]
Volta
je d
e de
C a
B [V
]
c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida
1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo
1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro
1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2
1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error
1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)
0 50 100 150 200 250 300 3500
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002
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Carga eleacutectrica -tiempo
tiempo [s]
Carg
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[microC]
1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla
b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente
Proceso de descarga del condensador
0 100 200 300 400 500 600 7000
100
200
300
400
500
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800
Carga eleacutectrica - tiempo
Tiempo [s]
Carg
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[microC]
1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla
R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s
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Inte
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de
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Voltaje - tiempo
Tiempo [s]
Volta
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C a
B [V
]
c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida
1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo
1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro
1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2
1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error
1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)
0 50 100 150 200 250 300 3500
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002
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Carga eleacutectrica -tiempo
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[microC]
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3Voltaje - tiempo
Tiempo [s]
Volta
je d
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a B
[V]
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Intensidad de corriente - tiempo
Tiempo [s]
Inte
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ad d
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[microA]
b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente
Proceso de descarga del condensador
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100
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300
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Carga eleacutectrica - tiempo
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Intensidad de corriente - tiempo
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Inte
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A]
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Voltaje - tiempo
Tiempo [s]
Volta
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C a
B [V
]
c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida
1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo
1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro
1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2
1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error
1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)
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001
002
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Carga eleacutectrica -tiempo
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Volta
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Intensidad de corriente - tiempo
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[microA]
b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente
Proceso de descarga del condensador
0 100 200 300 400 500 600 7000
100
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Carga eleacutectrica - tiempo
Tiempo [s]
Carg
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1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla
R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s
t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)
0 -55 005808 -263 264
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60 -31 003251009 -151 152
75 -27 002812005 -131 132
90 -24 002432282 -114 115
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180 -09 001018594 -043 044
195 -08 000881047 -038 038
195 -07 000881047 -033 034
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240 -05 000570155 -025 026
255 -04 000493163 -022 022
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Intensidad de corriente - tiempo
Tiempo [s]
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A]
0 50 100 150 200 250 300 3500
05
1
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Voltaje - tiempo
Tiempo [s]
Volta
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]
c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida
1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo
1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro
1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2
1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error
1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)
0 50 100 150 200 250 300 3500
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004
005
006
007
Carga eleacutectrica -tiempo
tiempo [s]
Carg
a el
eacutectr
ica
[microC]
b) Proceso de descarga1048729 Si fuera necesario se puede acelerar el proceso de carga del condensador pulsando el pulsadorP1048729 Finalizando el proceso de carga comenzaremos el de descarga pasando el conmutador a laposicioacuten inferior y en ese mismo instante (instante t = 0) se leeraacuten simultaacuteneamente lasindicaciones del galvanoacutemetro y del voltiacutemetro Anotar los resultados en la Tablacorrespondiente1048729 Repetir las lecturas simultaacuteneas de los instrumentos de medida a intervalos regulares detiempo (15 segundos por ejemplo) Anotar los resultados en la tabla1048729 Se daraacute por finalizado el proceso de descarga cuando las lecturas de los instrumentos demedida permanezcan invariables en 2 o 3 observaciones seguidas1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla1048729 A partir de las anotaciones de la tabla representar graacuteficamente la intensidad y la carga delcondensador en funcioacuten del tiempo1048729 Determinar sobre dichas graacuteficas la constante de tiempo RC y el semiperiacuteodo del circuitoComparar los resultados con los obtenidos anteriormente
Proceso de descarga del condensador
0 100 200 300 400 500 600 7000
100
200
300
400
500
600
700
800
Carga eleacutectrica - tiempo
Tiempo [s]
Carg
a el
eacutectr
ica
[microC]
1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla
R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s
t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)
0 -55 005808 -263 264
15 -46 005023709 -23 23
30 -42 004345326 -201 201
45 -36 00375855 -173 174
60 -31 003251009 -151 152
75 -27 002812005 -131 132
90 -24 002432282 -114 115
105 -2 002103836 -099 099
120 -16 001819742 -087 087
135 -13 001574011 -066 066
150 -11 001361462 -056 056
150 -1 001361462 -05 05
180 -09 001018594 -043 044
195 -08 000881047 -038 038
195 -07 000881047 -033 034
225 -06 000659166 -029 028
240 -05 000570155 -025 026
255 -04 000493163 -022 022
270 -03 000426568 -017 017
285 -03 000368966 -015 015
300 -02 000319142 -013 013
0 50 100 150 200 250 300 350
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
Intensidad de corriente - tiempo
Tiempo [s]
Inte
sdad
de
corr
ient
e [micro
A]
0 50 100 150 200 250 300 3500
05
1
15
2
25
3
Voltaje - tiempo
Tiempo [s]
Volta
je d
e de
C a
B [V
]
c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida
1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo
1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro
1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2
1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error
1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)
0 50 100 150 200 250 300 3500
001
002
003
004
005
006
007
Carga eleacutectrica -tiempo
tiempo [s]
Carg
a el
eacutectr
ica
[microC]
1048729 Completar por caacutelculo las demaacutes columnas de la tabla
R = 470kΩ C =220microF RC = 103400s th =7167s
t i(microA) q(microC) V[a-gtc] (volts) V[c-gtb] (volts)
0 -55 005808 -263 264
15 -46 005023709 -23 23
30 -42 004345326 -201 201
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75 -27 002812005 -131 132
90 -24 002432282 -114 115
105 -2 002103836 -099 099
120 -16 001819742 -087 087
135 -13 001574011 -066 066
150 -11 001361462 -056 056
150 -1 001361462 -05 05
180 -09 001018594 -043 044
195 -08 000881047 -038 038
195 -07 000881047 -033 034
225 -06 000659166 -029 028
240 -05 000570155 -025 026
255 -04 000493163 -022 022
270 -03 000426568 -017 017
285 -03 000368966 -015 015
300 -02 000319142 -013 013
0 50 100 150 200 250 300 350
-6
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0
Intensidad de corriente - tiempo
Tiempo [s]
Inte
sdad
de
corr
ient
e [micro
A]
0 50 100 150 200 250 300 3500
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Voltaje - tiempo
Tiempo [s]
Volta
je d
e de
C a
B [V
]
c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida
1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo
1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro
1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2
1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error
1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)
0 50 100 150 200 250 300 3500
001
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Carga eleacutectrica -tiempo
tiempo [s]
Carg
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0 50 100 150 200 250 300 350
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Intensidad de corriente - tiempo
Tiempo [s]
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sdad
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A]
0 50 100 150 200 250 300 3500
05
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Voltaje - tiempo
Tiempo [s]
Volta
je d
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C a
B [V
]
c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida
1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo
1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro
1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2
1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error
1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)
0 50 100 150 200 250 300 3500
001
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Carga eleacutectrica -tiempo
tiempo [s]
Carg
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c) Medidas de capacidad eleacutectrica C1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten inferior y reemplazar el condensador utilizado hasta aquiacutepor otro de capacidad desconocida
1048729 Pasar el conmutador a la posicioacuten superior y cargar el condensador hasta que exista unacierta tensioacuten V0 entre sus armaduras Se puede acelerar el proceso de carga pulsando P uncierto tiempo
1048729 En el mismo instante en que se pase de nuevo el conmutador a la posicioacuten inferior (posicioacutende descarga) leer y anotar la indicacioacuten del voltiacutemetro
1048729 Medir y anotar el tiempo que tarda el condensador en reducir la tensioacuten entre sus armaduras ala mitad de la tensioacuten inicial V0 Este tiempo es el semiperiacuteodo del circuito RC o sea th = RCln2
1048729 Para determinar con mayor fiabilidad th tomar inicialmente tres medidas y aplicar teoriacutea deerrores hasta conseguir su valor y error
1048729 Conocido el valor de la resistencia R determinar el valor de la capacidad desconocida(utilizando la ecuacioacuten 20-11)