Cdigo de colores. Carga y Descarga de condensadores.
COMPENDIO TERICO
Cdigo de Colores: Se denomina resistor o bien resistencia al
componente electrnico diseado para introducir una resistencia
elctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En el propio
argot elctrico y electrnico, son conocidos simplemente como
resistencias. En otros casos, como en las planchas, calentadores,
etc., se emplean resistencias para producir calor aprovechando el
efecto JouleEs un material formado por carbn y otros elementos
resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso
de la corriente. La corriente mxima en un resistor viene
condicionada por la mxima potencia que pueda disipar su cuerpo.
Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del dimetro
sin que sea necesaria otra indicacin. Los valores ms comunes son
0,25 W, 0,5 W y 1 W.Existen resistencias de valor variable, que
reciben el nombre de potencimetros.
CondensadoresResistencias
Al observar una resistencia comercial, en la mayora de los casos
podemos ver que tanto la resistencia como la tolerancia estn
indicadas mediante un cdigo de colores, que se lee de izquierda a
derecha.
Determinacin del valor de una resistenciaPara determinar el
valor de una resistencia que est marcada con el cdigo de colores,
debemos seguir estos pasos: Leemos la franja de la tolerancia, que
est representada por el color situado ms a la derecha. Despus
leemos el valor nominal de la resistencia: El color de la primera
franja de la izquierda indica la primera cifra significativa. La
segunda franja de color, la segunda cifra significativa. La tercera
franja de color, el nmero de ceros que van detrs de las cifras
anteriores.
Este cdigo de colores fue creado los primeros aos de la dcada de
1920 en Estados Unidos por la Radio Manufacturer's Association, hoy
parte de la Electronic Industries Alliance, y fue aceptado por la
Comisin Electrnica Internacional.En un principio se opt por pintar
con colores el cuerpo, el lado y un punto (resistencias) o tres
puntos (condensadores), de un cdigo de colores representando las
cifras del 0 al 9 (basado en la escala del arco iris para que fuera
ms fcil de memorizar), por la ventaja que representaba para los
componentes electrnicos el poder pintar su valor sin tener que
imprimir ningn texto.Si el valor de los componentes estuviera
impreso (tanto texto o como puntos de color) sobre un cuerpo
cilndrico, al soldarlos en el chasis (hoy circuito impreso) el
valor podra quedar oculto. Por ello y para poder ver bien su valor
desde cualquier direccin, pas a ser codificado con franjas anulares
de color.Las marcas de color eran ms resistentes a la abrasin, al
ser inherentes a la superficie donde se marcan. Aunque existe el
riesgo de prdida del color debido al xido o la exposicin al calor
de la propia resistencia, haciendo imposible distinguir, por
ejemplo, el marrn del rojo o el naranja. La suciedad, la luz o el
daltonismo (falta de capacidad para discernir cualquier color)
tambin pueden confundir los colores. Este sistema, por su buena
legibilidad se extendi a los condensadores pequeos y a los
inductores.
Los resistores son fabricados en una gran variedad de formas y
tamaos.
En las ms grandes, el valor del resistor se imprime directamente
en el cuerpo del mismo, pero en los ms pequeos no es posible. Para
poder obtener con facilidad el valor de la resistencia / resistor
se utiliza el cdigo de colores.Sobre estos resistores se pintan
unas bandas de colores. Cada color representa un nmero que se
utiliza para obtener el valor final del resistor.Las dos primeras
bandas indican las dos primeras cifras del valor del resistor, la
tercera banda indica cuantos ceros hay que aumentarle al valor
anterior para obtener el valor final del resistor.
La cuarta banda nos indica la tolerancia y si hay quinta banda,
sta nos indica su confiabilidadEjemplo: Si un resistor tiene las
siguientes bandas de colores:
El resistor tiene un valor de 2400,000 Ohmios +/- 5 %- El valor
mximo de este resistor es: 25200,000 - El valor mnimo de este
resistor es: 22800,000 - El resistor puede tener cualquier valor
entre el mximo y mnimo calculados.
Los colores de las bandas de los resistores no indican la
potencia que puede disipar, pero el tamao que tiene del resistor da
una idea de la disipacin mxima que puede tener. Los resistores
comerciales disipan 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, 2 watts, etc. A
mayor tamao del resistor, ms disipacin de potencia
(calor).Condensador Elctrico: Un condensador es un dispositivo
pasivo, utilizado en electricidad y electrnica, capaz de almacenar
energa sustentando un campo elctrico. Est formado por un par de
superficies conductoras, generalmente en forma de lminas o placas,
en situacin de influencia total (esto es, que todas las lneas de
campo elctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas
por un material dielctrico o por el vaco. Las placas, sometidas a
una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga
elctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo
nula la variacin de carga total.Aunque desde el punto de vista
fsico un condensador no almacena carga ni corriente elctrica, sino
simplemente energa mecnica latente; al ser introducido en un
circuito se comporta en la prctica como capaz de almacenar la
energa elctrica que recibe durante la carga, a la vez que la cede
de igual forma durante la descarga.
Funcionamiento: La carga almacenada en una de las placas es
proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la
otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad
o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en
Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el
que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, stas
adquieren una carga elctrica de 1 culombio.La capacidad de 1
faradio es mucho ms grande que la de la mayora de los
condensadores, por lo que en la prctica se suele indicar la
capacidad en micro- F = 10-6, nano- nF = 10-9 o pico- pF = 10-12
-faradios. Los condensadores obtenidos a partir de super
condensadores (EDLC) son la excepcin. Estn hechos de carbn activado
para conseguir una gran rea relativa y tienen una separacin
molecular entre las "placas". As se consiguen capacidades del orden
de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se
incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de
Faradio, haciendo innecesaria la pila. Tambin se est utilizando en
los prototipos de automviles elctricos.El valor de la capacidad de
un condensador viene definido por la siguiente frmula:
en donde:: Capacitancia: Carga elctrica almacenada en la placa
1.: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.Ntese que en la
definicin de capacidad es indiferente que se considere la carga de
la placa positiva o la de la negativa, ya que
Aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa
positiva.En cuanto al aspecto constructivo, tanto la forma de las
placas o armaduras como la naturaleza del material dielctrico son
sumamente variables. Existen condensadores formados por placas,
usualmente de aluminio, separadas por aire, materiales cermicos,
mica, polister, papel o por una capa de xido de aluminio obtenido
por medio de la electrlisis.Energa almacenada: El condensador
almacena carga elctrica, debido a la presencia de un campo elctrico
en su interior, cuando aumenta la diferencia de potencial en sus
terminales, devolvindola cuando sta disminuye. Matemticamente se
puede obtener que la energa, almacenada por un condensador con
capacidad, que es conectado a una diferencia de potencial , viene
dada por:
Asociaciones de condensadores:
Asociacin serie general.
Asociacin paralelo general.Al igual que las resistencias, los
condensadores pueden asociarse en serie, paralelo o de forma mixta.
En estos casos, la capacidad equivalente resulta ser para la
asociacin en serie:
y para la asociacin en paralelo:
Es decir, el sumatorio de todas las capacidades de los
condensadores conectados en paralelo.Es fcil demostrar estas dos
expresiones, para la primera solo hay que tener en cuenta que la
carga almacenada en las placas es la misma en ambos condensadores
(se tiene que inducir la misma cantidad de carga entre las placas y
por tanto cambia la diferencia de potencial para mantener la
capacitancia de cada uno), y por otro lado en la asociacin en
"paralelo", se tiene que la diferencia de potencial entre ambas
placas tiene que ser la misma (debido al modo en el que estn
conectados), as que cambiar la cantidad de carga. Como esta se
encuentra en el numerador () la suma de capacidades ser simplemente
la suma algebraica.
PRACTICA DE LABORATORIO N 2 FSICA III
CODIGO DE COLORES Y USO DE LOS EQUIPOS E INSTRUMENTOS- CARGA Y
DESCARGA DE CONDENSADORES
1.0 Objetivos
1.1 Desarrollar en el estudiante, la habilidad necesaria en el
uso y manejo de los materiales, equipos e instrumentos utilizados
para la realizacin de las prcticas.
1.2 Ensear la operacin, uso y cuidados del multmetro como
instrumento de medida.
1.3 Desarrollo de la habilidad para la medicin directa de
resistencias y voltajes de corriente continua y corriente
alterna.
1.4 Efectuar pruebas que permitan diagnosticar el estado de los
condensadores.
1.5 Estudio de la variacin del voltaje y la corriente durante el
proceso de carga y descarga de un condensador.
1.6 Estudio sobre la corriente establecida en un circuito que
incluye condensadores.
2.0 CODIGO DE COLORES Y USO DE LOS EQUIPOS E INSTRUMENTOS
3.0 Materiales y equipos a utilizarse
3.1 01 Multmetro analgico 3.2 01 Multmetro digital3.3 01
Protoboard tipo regleta3.4 01 Fuente de Alimentacin Regulable3.5 04
Resistencias de diferentes valores (500 , 2K , 30K , 100K) 1/2 watt
3.6 01 Transformador 220/12 V de corriente alterna (AC) 3.7 02
Cables banana - cocodrilo3.8 02 Resistencias de 10 K
4.0 Procedimiento
USO DEL MULTIMETRO COMO OHMIMETRO
Cdigo de colores. Carga y Descarga de condensadores.
4.1 Utilizando el Cdigo de Colores, determine el valor nominal
de cada una de las 4 resistencias de diferentes valores
proporcionadas y anote su valor y la tolerancia en la Tabla I (no
usar en esta tabla las resistencias de 10 K ). Calcular la
Resistencia mnima y la Fsica IIIPgina 6
Resistencia mxima para cada resistencia, luego indicar el estado
de la Resistencia.
4.2 Prepare el multmetro analgico para su operacin como
Ohmmetro, girando el Selector de Rango a la posicin adecuada para
la medicin de resistencias. Mida el valor (real) de cada
resistencia, eligiendo cada vez, el rango ms conveniente para la
medicin. Anote su lectura en la Tabla I. (No olvidar de calibrar el
Ohmmetro cada vez que cambia de rango).
4.3 Repita las mediciones, utilizando esta vez el multmetro
digital. Anote su lectura en la Tabla I.
TABLA I
SEGN CDIGO DE COLORESMEDICIN CON MULTIMETRORminRmaxEstado
deResist.
Banda1Color2Color3Color4ColorValor de RT (%)AnalgicoDigital
R1verdeNegromarrnDorado500 5500 486 475 525 Buena
R2rojoNegrorojoDorado200 5200 193 190 210 Buena
R3naranjaNegronaranjaDorado3 000 52 500 2 480 2 850 3 150
Mala
R4marrnNegronaranjaDorado10 000 59 580 9 580 9 500 10 500
Buena
USO DEL MULTIMETRO COMO VOLTMETRO DE CONTINUA (DC)
4.4 Prepare el multimetro analgico para medir voltaje de
continua, girando tanto el Selector de Funcin como el Selector de
Rango a las posiciones adecuadas.
4.5 Arme el circuito de la figura adjunta. Verifique antes de
conectar la fuente al circuito, que el voltaje de salida entre los
terminales de la misma sea de 10 Voltios.
4.6 Mida el voltaje entre los puntos indicados en la Tabla II.
Anote sus lecturas, segn el rango utilizado.
TABLA II
VoltajeMedidoPosicin de selector de rango(Multmetro
Analgico)MultmetroDigital
Rango 50 VRango 250 V
V1-23.8 V4.3 V4.8 V
V2-34.1 V5 V5.2 V
V1-310 V11.3 V11.7 V
4.7 Permute la posicin de las puntas de prueba para una de las
mediciones anteriores. Anote lo que observa.
4.8 Repita las mediciones anteriores, utilizando el multmetro
digital. Tome nota de la(s) diferencia(s) en el uso de este
instrumento comparado con el analgico.
USO DEL MULTIMETRO COMO VOLTMETRO DE ALTERNA (AC).
4.9 Prepare el multmetro analgico para operar como voltmetro de
alterna, girando tanto el Selector de Funcin como el Selector de
Rango a las posiciones adecuadas.
4.10 Conecte el transformador e identifique los terminales de
conexin, tal como se muestra en la figura adjunta.
nab 220 V AC
4.11 Utilizando los rangos indicados, mida los voltajes en los
diferentes terminales del transformador. Mantenga una de las puntas
de prueba del multmetro en el terminal n. Anote sus lecturas en la
Tabla III.
TABLA III
Multmetro AnalgicoMultmetroDigital
VoltajeMedidoPosicin de selector de rango
Rango 50 VRango 250 V
Van2.1 V12 V10.4 V
Vbn---
4.12 Permute la posicin de las puntas de prueba para una de las
mediciones anteriores. Anote lo que observa.
4.13 Repita las mediciones anteriores utilizando el multmetro
digital. Tome nota de la(s) diferencia(s) en el uso de este
instrumento comparado con el analgico.
CDIGO DE COLORES DE RESISTENCIAS
COLOR DE BANDA1er NMERO2do NMEROMULTIPLICADORTOLERANCIA
NegroMarrnRojoNaranjaAmarilloVerdeAzulVioletaGrisBlancoDoradoPlateadoIncoloro0123456789
0123456789
1101001,00010,000100,0001`000,00010`000,000100`000,0001,000`000,0000.10.01
5%10%20%
25 x 10,000 = 250,000 Ohms 20%
Nota: La lectura se efectuara de izquierda a derecha. El primer
nmero corresponde a la banda ms cercana a uno de los extremos de
resistencia. La tolerancia en el valor de la resistencia es el
porcentaje de variacin, hacia arriba o hacia abajo, del valor
nominal de la misma. Esta tolerancia es propia del proceso de
fabricacin.
5.0 CONDENSADORES
6.0 Materiales y equipos a utilizarse
6.1 01 Multmetro analgico6.2 01 Multmetro digital 6.3 01 Fuente
de alimentacin regulable6.4 01 Condensador electroltico 2,200 F 6.5
01 Condensador electroltico 1,000 F 6.6 01 Resistencia de 10 K6.7
01 Protoboard 6.8 02 Cables banana-cocodrilo6.9 02 cablecillos
7.0 Procedimiento
PRUEBA DE CONDENSADORES
7.1 Use el multmetro analgico en la funcin de Ohmmetro y coloque
el Selector de Rangos a la posicin R x 100. Esta escala es la
adecuada para comprobar el estado del condensador
proporcionado.
Conecte el condensador segn la FIG. 1 (a). Al conectar las
puntas de prueba con el condensador, la aguja del multmetro debe
deflexionar rpidamente hacia cero y luego retornar lentamente a su
posicin de reposo (infinito). Esta prueba se realiza cambiando
alternativamente la polaridad del condensador conectado al
multmetro.
Los posibles resultados y el diagnstico respectivo sobre el
estado del condensador son los siguientes:
Si la aguja se mantiene en reposo (no se mueve), entonces el
condensador est abierto y debe ser reemplazado.
Si la aguja se detiene durante la deflexin, entonces el
condensador presenta fugas y debe ser reemplazado.
Si la aguja se mantiene en cero, entonces el condensador est
cortocircuitado y debe ser reemplazado.
VARIACIN DEL VOLTAJE EN EL CONDENSADOR DURANTE SU CARGA Y
DESCARGA
7.2 Arme el circuito de la FIG. 2 Regule la salida de la fuente
a 10 V y conecte. Tome nota de la lectura en el ampermetro.
7.3 Conecte el condensador en el circuito anterior, segn la
disposicin mostrada en la FIG. 3. Tenga presente la polaridad del
condensador para evitar destruirlo. Deje suelto el cable
conector.
7.4 Conecte un extremo del cable conector al punto a y observe
el voltmetro. Tome nota del tiempo e que el voltaje en el
condensador toma su valor mximo.
7.5 Retire el cable conector del punto a. Tome nota de lo que
indica el voltmetro.
7.6 Conecte un extremo del cable conector al punto b y observe
el voltmetro. Tome nota de lo que indica ahora el voltmetro.
CARGATABLA I
t (seg)102030405060708090100110120
Vc(lectura
1)4.27.18.38.99.329.679.849.9510.0210.0810.1110.14
Vc(lectura 2)------------
Vc (prom.)4.27.18.38.99.329.679.849.9510.0210.0810.1110.14
7.7 Repita los pasos 3.4 y 3.6, registrando en cada caso la
variacin del voltaje en el condensador con el tiempo. El multmetro
digital facilitar sus lecturas. Complete la Tabla I y II.
DESCARGATABLA II
t (seg)102030405060708090100110120
Vc(lectura
1)5.763.862.431.590.980.620.410.0220.0170.0120.0090.006
Vc(lectura 2)------------
Vc
(prom.)5.763.862.431.590.980.620.410.0220.0170.0120.0090.006
7.8 Trazar las curvas caractersticas de voltaje en funcin del
tiempo para la carga y descarga del condensador (usar para el
voltaje los valores promedio de las tablas I y II
respectivamente).
CargaDescarga
CORRIENTE DURANTE LA CARGA Y DESCARGA DEL CONDENSADOR
7.9 Arme el circuito de la FIG. 4. Asegrese que el condensador
se halla completamente descargado. No conecte el cable
conector.
7.10 Conecte uno de los extremos del cable conector al punto a.
Tome nota del valor inicial indicado por el ampermetro y de su
variacin con el tiempo.
7.11 Retire el extremo del cable conectado al punto a.
7.12 Conecte el extremo del cable conector al punto b. Tome nota
del valor inicial indicado por el ampermetro y de su variacin con
el tiempo.
7.13 Repita los pasos 3.10 y 3.12 registrando en cada caso la
variacin de corriente en el condensador con el tiempo. El multmetro
analgico le facilitara sus lecturas. Complete la Tabla III y
IV.
CARGATABLA III
t (seg)102030405060708090100110120
Ic (lectura
1)0.650.440.300.200.150.120.100.070.060.060.050.05
Ic (lectura 2)------------
Ic (prom.)0.650.440.300.200.150.120.100.070.060.060.050.05
DESCARGATABLA IV
t (seg)102030405060708090100110120
Ic (lectura
1)-0.58-0.37-0.22-0.14-0.09-0.05-0.03-0.010.020.030.030.03
Ic (lectura 2)------------
Ic
(prom.)-0.58-0.37-0.22-0.14-0.09-0.05-0.03-0.010.020.030.030.03
7.14 Trazar las curvas caractersticas de corriente en funcin del
tiempo para la carga y descarga del condensador (usar para la
corriente los valores promedios de las tablas III y IV
respectivamente).
Carga
Descarga
CORRIENTE EN UN CIRCUITO CON CONDENSADOR
7.15 Arme el circuito mostrado en la FIG. 5
7.16 Utilice el voltmetro digital y tome nota de los voltajes en
los extremos de la resistencia y de los condensadores.
TABLA V
VResistencia0.1 V
VC19.9 V
VC20 V
VFuente10 V
CUESTIONARIO
CUESTIONARIO DE CDIGO DE COLORES
1. Para qu mediciones elctricas es necesario considerar la
polaridad de la magnitud que se desea medir y porque?
2. Cules son las diferencias fundamentales entre un multimetro
analgico y uno digital?
Un multmetro digital es ms exacto y preciso que una analgica. En
un multmetro analgico, el usuario est obligado a juzgar la posicin
de la aguja en el dial y fijar la aguja a la posicin cero. Esto
conduce a errores de paralaje, que un multmetro digital no tiene,
desde su pantalla es numrico. Muchos multmetros digitales se van
auto, lo que significa que el rango de medicin se selecciona
automticamente. Esto puede reducir los errores causados por la
lectura de un valor con el rango establecido equivocado.
3. Cul es la razn fundamental para el uso del Cdigo de
colores?
El uso del cdigo de colores simplifica la lectura pues en
ocasiones el valor es muy grande y ocupa mucho espacio. Otra razn
es que con el manejo y el uso, es ms difcil que se borre toda una
franja de color que alguna cifra, con lo que se dificultara la
lectura.Adems el uso de cdigos estndar a nivel mundial, simplifica
el intercambio de informacin, pues de otra manera habra que
traducir los cdigos a otros de tipo local.
4. Qu se entiende por tolerancia?
La tolerancia significa que el valor de la resistencia no puede
ser garantizado con precisin ilimitada. Por ejemplo tenemos una
resistencia con un valor nominal de 560 al 5%Puede tener un valor
tan bajo como: 560 - 28 = 532 Hasta uno tan alto como: 560 + 28 =
588 Si medimos su valor con un ohmmetro obtendremos un nmero entre
532 y 588.
5. Para qu tipo de mediciones se debe colocar el instrumento en
serie y para cuales en paralelo?
6. En qu consiste el proceso de descodificacin del cdigo de
colores para encontrar el valor nominal de una resistencia
elctrica?
Para descifrar el cdigo de colores se procede como sigue: Los
dos primeros dgitos estn indicados por la primera y segunda banda
(bandas A y B). La banda nmero 3 (banda C) es un factor
multiplicador expresado en potencias de diez (es el exponente de
10). La banda D representa la tolerancia, esto es, el intervalo en
porcentaje dentro del cual se encuentra el Valor real de la
resistencia.
7. Por qu es necesario calibrar el Ohmmetro cada vez que se
efectu una nueva medicin?
Porque todo equipo est expuesto a golpes o tiempo de uso por el
cual pierde su precisin a la hora de medir y es por esa razn que se
necesita calibrar con un equipo patrn como referencia para
determinar su correccin e incertidumbre documentado en un
certificado de calibracin.
8. Qu precaucin se debe tomar cada vez que hacemos mediciones de
voltaje de AC o DC cuya magnitud no se conoce?
Para una medicin as, si vas a medir DC, colocas el multimetro en
la funcin VDC y seleccionas la escala ms alta, si no te mide, baja
a la otra escala y as sucesivamente hasta que ests satisfecho con
la precisin de la medida, lo misma es para VAC.
CUESTIONARIO DE CONDENSADORES
1. Mencionar los tipos de condensadores que existen en nuestro
medio e indicar sus respectivos usos
1. Electrolticos. Tienen el dielctrico formado por papel
impregnado en electrolito.Siempre tienen polaridad, y una capacidad
superior a 1 F. Arriba observamos claramente que el condensador n 1
es de 2200 F, con una tensin mxima de trabajo de 25v. (Inscripcin:
2200 / 25 V). Y a la derecha vemos unos ejemplos de condensadores
electrolticos de cierto tamao, de los que se suelen emplear en
aplicaciones elctricas (fuentes de alimentacin, etc.)Con AC: El
condensador con Corriente Alterna (AC) acta como filtro anulando
continuamente las imperfecciones en la seal.Con CC: El condensador
con Corriente Continua acta como acumulador de cargas elctricas, es
decir como una pequea batera.
2. Electrolticos de Tntalo o de gota. Emplean como dielctrico
una finsima pelcula de xido de tantalio amorfo, que con un menor
espesor tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una
capacidad superior a 1 F. Su forma de gota les da muchas veces ese
nombre.
3. De polister metalizado MKT. Suelen tener capacidades
inferiores a 1 F y tensiones de trabajo a partir de 63v. Aqu al
lado vemos un detalle de un condensador plano de este tipo,
4. De polister. Son similares a los anteriores, aunque con un
proceso de fabricacin algo diferente. En ocasiones este tipo de
condensadores se presentan en forma plana y llevan sus datos
impresos en forma de bandas de color, recibiendo comnmente el
nombre de condensadores "de bandera". Su capacidad suele ser como
mximo de 470 nF.
5. De polister tubular. Similares a los anteriores, pero
enrollados de forma normal, sin aplastar.
6. Cermico "de lenteja" o "de disco". Son los cermicos ms
corrientes. Sus valores de capacidad estn comprendidos entre 0.5 pF
y 47 nF. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas
de color.Condensadores cermicos se usan en aplicaciones de
telecomunicaciones cuando la ausencia de espacio sea
considerable.
7. Cermico "de tubo". "de tuboSus valores de capacidad son del
orden de los picofaradios y generalmente ya no se usan, debido a la
gran deriva trmica que tienen (variacin de la capacidad con las
variaciones de temperatura).
2. Qu precauciones se deben considerar al operar con:
Al manipular un condensador es conveniente tomar una serie de
precauciones por seguridad.Cuando se desconecta un condensador de
la tensin, el condensador continuo cargado con la tensin de
alimentacin, por lo que si se cortocircuitan las placas al tocarlo
puede provocar un accidente peligroso al descargarse el condensador
violentamente.
a. condensadores electrolticos?
Se debe de tener en cuenta la polaridad del condensador ya que
la implementacin inadecuada de este puede ocasionar problemas en el
circuito
b. condensadores cermicos?
No tiene polaridad alguna
3. Qu finalidad cumple el resistor en el circuito de carga y
descarga del condensador?
En el proceso de carga, el resistor es obviado y toda la
corriente se dirige al condensador para que ste se cargue.
En el proceso de descarga, extraemos la fuente de tensin y
cerramos el circuito. El resistor absorber el voltaje del
condensador hasta dejarlo en 0 voltios
4. Fsicamente que ocurre cuando el condensador:a. esta
cortocircuitado
Provoca una alta densidad de corriente por las armaduras en la
zona de la rotura. Esta corriente funde la fina capa de aluminio
que rodea al cortocircuito, restableciendo el aislamiento entre las
armaduras.
b. presenta fugasc. est abiertod. se halla en buen estado
operativo
5. Establezca las ecuaciones analticas de carga Q(t), Voltaje
V(t), intensidad de corriente I(t), para los procesos de carga y
descarga del condensador correspondiente al circuito RC, usado en
laboratorio. Cul es el valor de la corriente al inicio y al final
del proceso de carga y descarga del condensador?
presenta resistencia nula.presenta resistencia infinita.
6. Haga las graficas de V(t) y de I(t) del condensador en el
proceso de carga y descarga empleando sus datos experimentales,
interprete sus resultados, Hallar grficamente la constante de
tiempo del circuito RC, estudiado en la prctica.
7. Qu sucedera con el valor de la constante de tiempo (RC) si:
colocramos otro condensador de igual capacidad en paralelo? y si lo
colocamos en serie?
Sabemos que =RC
Si colocamos en paralelo uno igual:
= 2RC se duplica
Cuando colocamos otro igual en serie:
= (1/2) RC se reduce a la mitad.
8. Un condensador de 40 pf se carga hasta que el voltaje entre
en sus terminales sea de 150 voltios. Halle la energa almacenado en
dicho condensador.
9. Menciones las especificaciones tcnicas que deben cumplir la
fabricacin de condensadores de uso industrial.
OBSERVACIONES
En esta prctica de laboratorio se han realizado experimentos
para conocer el uso de los condensadores. Si la aguja se detiene
durante la deflexin, entonces el condensador presenta fugas. Si la
aguja se mantiene en cero, entonces el condensador est
cortocircuitado. Si la aguja se mantiene en reposo (no se mueve),
entonces el condensador est abierto. Se pudo observar al hacer el
experimento, que la corriente en el circuito aumenta o disminuye
debido al suministro de corriente de la Fuente DC. La capacitancia
de un condensador depende de la geometra del dispositivo y del
dielctrico que separa a los conductores, en caso este hubiera.
Antes de hacer cualquier medicin con el Ohmmetro hay que asegurarse
que el circuito a medir este desconectado totalmente. Se pudo
observar que el protoboard Leybold jug un papel importante en este
laboratorio, pues nos ayudo a construir los circuitos con
condensadores.
RECOMENDACIONES
Debido a que estos experimentos fueron ms complicados que los
experimentos anteriores, se solicito un poco ms de tiempo para
realizar los experimentos en el laboratorio, puesto que el tiempo
nos falto y no pudimos hacer correctamente el cuarto experimento.
Hacer hincapi sobre el reconocimiento de polaridad de los
condensadores electrolticos del laboratorio, el alambre ms largo
nos indica que es el polo positivo, y el ms corto es el polo
negativo. Recomendamos reemplazar los condensadores ms viejos (ms
de 10 aos de antigedad) pues pierden parte de su capacitancia
debido a que el dielctrico entre las placas se va secando.
CONCLUSIONES
El voltaje en el proceso de carga sigue una sigue una forma
exponencial creciente y decreciente en el proceso de descarga. El
condensador permite el paso de mayor cantidad de corriente a travs
de l, luego el campo elctrico (E) es ms intenso y ms grande la
cantidad de energa (U) almacenada. Durante el proceso de carga de
un condensador, el voltaje aumenta mientras que la corriente
disminuye, mientras que en la descarga el voltaje disminuye
mientras la corriente aumenta, siendo ambos contrarios en este
sentido. Cuando se conectan en paralelo 2 condensadores, su
capacitancia equivalente es mayor a la capacitancia de los
condensadores individuales, debido a que sus capacitancias se
suman. La capacidad C de un condensador se define como la razn de
la carga Q de cualquiera de los conductores a la diferencia de
potencial V entre ellos. Si tenemos 2 condensadores en serie, la
capacidad equivalente es menor que las capacitancias individuales
de ambos condensadores, esto se debe a que la capacidad equivalente
es directamente proporcional a la multiplicacin de las
capacitancias individuales, e inversamente proporcional a la sema
de capacidades equivalentes. Si se sustituye un condensador por
otro de una capacitancia del doble de mayor, el valor inicial de la
corriente es el mismo para ambos condensadores. Se aprendi a cargar
y descargar los condensadores en la prctica del laboratorio. En
tiempo en el proceso de carga y descarga son aproximados entre
s.
BIBLIOGRAFA
Separata de Laboratorio de Fsica II. UAP.
http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_%28el%C3%A9ctrico%29
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/tutorial152.html.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/rc/rc.htm.
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Los-condensadores.php
http://fismat.uia.mx/examen/servicios/laboratorios/fisica/pdf-practicas/FU2/Codigo%20de%20colores.%20TD.pdf