GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

subsección: SOLUCIÓN DE PRÁCTICAS DE FÍSICA
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SOLUCIONARIO

 

6) Monte los dos condensadores en paralelo, para ello una los polos positivos entre sí y los negativos entre sí. Conecte la fuente de alimentación respetando la polaridad. Los condensadores se cargan de inmediato. Retire la fuente de alimentación, Una la resistencia R a un amperímetro en la escala de los miliamperios y este conjunto a los dos condensadores. Fotografíe las lecturas del cronómetro y del amperímetro simultáneamente.  Reúna los datos en la tabla V

 

Tabla V

 

           

t/s

I/microA

t/s

I/A

ln(I/io)

I^2 R t

9,08

1545

0

0,001545

0

0

11,39

1471

2,31

0,001471

0,04908147

0,03234012

14,68

1347

5,6

0,001347

0,13714401

0,06573967

16,28

1299

7,2

0,001299

0,17342917

0,07860589

17,88

1258

8,8

0,001258

0,20550075

0,09010486

19,78

1198

10,7

0,001198

0,25437041

0,09935774

21,58

1141

12,5

0,001141

0,30311884

0,10528963

23,48

1087

14,4

0,001087

-0,3516023

0,11008442

24,98

1055

15,9

0,001055

0,38148314

0,11450022

27,29

995

18,21

0,000995

0,44003645

0,11664346

29,28

948

20,2

0,000948

0,48842469

0,11745522

31,08

912

22

0,000912

-0,5271392

0,11839044

32,68

879

23,6

0,000879

0,56399429

0,1179761

34,28

844

25,2

0,000844

0,60462669

0,11614211

36,88

789

27,8

0,000789

0,67201287

0,11197036

37,18

781

28,1

0,000781

0,68220404

0,11089518

38,88

751

29,8

0,000751

0,72137354

0,10874278

41,08

708

32

0,000708

-0,7803351

0,1037817

43,98

663

34,9

0,000663

-0,8460042

0,099256

47,08

619

38

0,000619

0,91467392

0,09420396

51,68

552

42,6

0,000552

1,02923114

0,08398313

55,58

506

46,5

0,000506

1,11624252

0,07702971

60,78

447

51,7

0,000447

1,24022059

0,06683591

65,08

402

56

0,000402

-1,3463271

0,05855236

68,68

369

59,6

0,000369

1,43198255

0,05250532

75,09

318

66,01

0,000318

1,58072781

0,04318851

77,69

300

68,61

0,0003

1,63899671

0,0399516

 

Confeccione las siguientes gráficas.

 

 a) t/s en abscisas frente a I/A en ordenadas.

 b) t/s en abscisas frente en or

denadas

c)  t/s en abscisas frente a I2 Rt en ordenadas..

 

 

Determine la capacidad equivalente del sistema y compruebe la relación entre esa capacidad equivalente y las capacidades de los condensadores.

Determine el tiempo del máximo de la curva c) en función de la capacidad equivalente y la resistencia.

 

 

 

 

 

 

7) Descargue los condensadores y únalos como indica la figura 1a. Los condensadores se cargan de inmediato. A continuación sin retirar la fuente de alimentación coloque los voltímetros en los bornes de C1 y C2. Finalmente cierre el circuito con la resistencia R y el amperímetro A en la escala de los miliamperios. (fig.1b). De inmediato ponga en macha el cronometro y haga fotografías simultáneas del cronómetro y de los tres aparatos. Lleve los datos a la tabla VI y complete dicha tabla.

 

tiempo

I/ microA

VC1

VC2

t/s

I/A

23,68

1151

12,19

7,14

0

0,001151

25,78

1089

12,62

6,77

2,1

0,001089

28,68

1008

13,09

6,29

5

0,001008

32,78

912

13,69

5,71

9,1

0,000912

36,29

834

14,18

5,19

12,61

0,000834

39,49

769

14,53

4,79

15,81

0,000769

42,79

709

14,92

4,43

19,11

0,000709

47,93

627

15,4

3,89

24,25

0,000627

53,23

553

15,89

3,45

29,55

0,000553

60,59

468

16,41

2,91

36,91

0,000468

68,19

396

16,87

2,46

44,51

0,000396

78,25

319

17,33

1,99

54,57

0,000319

91,59

245

17,78

1,54

67,91

0,000245

94,75

233

17,87

1,44

71,07

0,000233

97,69

220

17,92

1,37

74,01

0,00022

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln(I/Io)

I^2RT

((VC2)^2/rR) t

Vc1+Vc2

0

0

0

19,33

0,055371286

0,01529127

0,01428028

19,39

-0,13266296

0,03119316

0,02935022

19,38

0,232746419

0,04647286

0,04402037

19,4

0,322153006

0,0538537

0,05039529

19,37

0,403295439

0,05740542

0,05381991

19,32

0,484530882

0,05898228

0,05564271

19,35

0,607439868

0,05853494

0,05444413

19,29

0,733028407

0,05548507

0,05218381

19,34

0,899918113

0,04963684

0,04637353

19,32

1,066972197

0,04285646

0,0399639

19,33

1,283195306

0,03409602

0,03206271

19,32

1,547128198

0,02502847

0,02389545

19,32

1,597347955

0,02369008

0,0218651

19,31

1,654758862

0,021994

0,0206097

19,29

 

 

Confeccione las siguientes gráficas

a) t/s en abscisas frente a I/A en ordenadas

 

 

 

b) t/s en abscisas frente a ln (I/Io) en ordenadas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c) t/s frente a VC1 , a VC2 y a VC1+VC2 en abscisas

 

 

 

 

d) t/s en abscisas frente a I2 Rt en ordenadas

 

 

 

 

 

 

 

Determine la capacidad equivalente del sistema y compruebe la relación entre esa capacidad equivalente y las capacidades de los condensadores. Compare con el valor obtenido en el aparatado 6.

Determine el tiempo del máximo de la curva d) en función de la capacidad equivalente y la resistencia.

 

                                  

                                              

 

El sistema se comporta como si los condensadores estuviesen conectados en paralelo, sin embargo en el caso anterior se descargaban los dos condensadores y aquí uno se carga el C1 y el otro el C2 se descarga,  tal como se deduce de la gráfica del apartado c).. Se deduce que a tiempo infinito el condensador C2 se descarga totalmente y el condensador C1 queda cargado al voltaje de la fuente.

 

 

8) Calcule la energía que consume la resistencia R desde el tiempo inicial (t=0)  al último valor que haya  registrado en la tabla  VI.

 

 

9) Calcule la energía que ha suministrado la fuente de alimentación desde el tiempo inicial (t=0) hasta el último valor que haya registrado en la tabla VI.

 

Energía almacenada en los dos condensadores en el tiempo t=0 , según los datos de la tabla VI

 

Energía  de los dos condensadores al tiempo de 74,01 segundos

Energía disipada en la resistencia entre los tiempos t=o y t=74,01 s  

 

Energía suministrada por la batería