GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
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Carga de un condensador con dos resistencias

 

 

Introducción

 

En este experimento se carga un condensador de dos maneras diferentes. En la figura 1a se representa el circuito de carga que consta de dos resistencias R1 y R2 diferentes. En la figura 1b el circuito es prácticamente igual pero las posiciones de las resistencias se han intercambiado.

A partir de las curvas de carga, una con el circuito 1a y la otra con el 1b, se deduce la influencia de las dos resistencias en el proceso de carga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La fotografía 1 representa el circuito real

 

 

 

Material

  Dos pilas de petaca

Condensador electrolítico de 1000 mF

Resistencia R1 = 100 k W nominales

Resistencia R2= 220 k W  nominales

Multímetro

Cronómetro

Pinzas de cocodrilo

Cables de conexión

 

 

 

Fotografía 1.- C representa el condensador electrolítico. En el montaje se debe respetar su polaridad respecto de la pila. e son dos pilas de petaca colocadas en paralelo. V es el multímetro dispuesto como voltímetro en la escala de 20 V continua y Cro es un cronómetro comercial barato.

El experimento lo deben realizar dos alumnos, uno controlando el cronómetro y otro el voltímetro.

 

 

 

 

 

Montaje y medidas

 

1.-Utilice el multímetro como óhmetro y mida las resistencias R1 y R2

 

 

                                                                                                                                                                               

                                      R1 =                           R2=    

                                                          

                                                     

2.-Monte un circuito semejante al de la figura 1a. Se pone en funcionamiento el cronómetro y al mismo tiempo se cierra el circuito. Se toman medidas de diez en diez segundos y se registran los datos en una tabla como la Tabla I. Se toman medidas hasta que la lectura del voltímetro sea constante o casi constante.

Tabla I

 

tiempo/s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltaje/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.- Descargue el condensador, para ello ponga entre sus bornes un trozo de alambre. Una vez descargado cambie la posición de las resistencias para operar como indica la figura 1b.

 

4) Opere de la misma manera que lo hizo en el apartado 2. Los resultados los recoge en una tabla como la tabla II.

  Tabla II

 

tiempo/s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltaje/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tratamiento de los datos

 

5.-Represente en una gráfica los valores experimentales de la tabla I, colocando el tiempo en el eje de abscisas y el voltaje en el eje de coordenadas. La gráfica obtenida es la gráfica 1 experimental.

 

6.- Represente en una gráfica los valores experimentales de la tabla II, colocando el tiempo en el eje de abscisas y el voltaje en el eje de coordenadas. la gráfica obtenida es la grafica 2 experimental.

 

7.-Haga una sola gráfica con los valores de las tablas I y II. A la vista de ella razone en qué se parecen y en qué se diferencian.

 

8.- La carga de un condensador está dada por una ecuación como la siguiente

 

 

 

 

 

 

 

VM  es el voltaje máximo que se mide en las gráficas experimentales. C es la capacidad del condensador C = 1000 mF y R es una resistencia que se ha de encontrar

 

9.- Utilice la ecuación (1) con los datos de VM obtenidos de la gráfica 1. Construya la tabla II                                                      VM=

 

 

 

 

Tabla III

                                                            

tiempo/s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltaje/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Represente en el eje de abscisas el tiempo y en el de ordenadas el logaritmo neperiano. Utilice solamente los primeros valores que se ajusten a una línea recta.  A partir de esa  recta calcule el valor de R

 

                                            R caso gráfica 1 =

                              

  10.- Utilice la ecuación (1) con el dato de VM obtenidos de la gráfica 2. Construya la tabla IV

                                                         VM=

 

Tabla IV

                                                            

tiempo/s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltaje/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Represente en el eje de abscisas el tiempo y en el de ordenadas el logaritmo neperiano. Utilice solamente los primeros valores que se ajusten a una línea recta.  A partir de esa  recta calcule el valor de R

 

 

                                              R caso gráfica 2 =

 

11.- Observe si las dos resistencias encontradas son muy diferentes o parecidas. Calcule la resistencia equivalente de R1 y R2 como si estuviesen asociadas en paralelo y denomine a esta resistencia equivalente R12

 

                                              

 

Determine el % de diferencia que hay entre esa resistencia equivalente y el valor  encontrado de R (gráfica 1).

 

Determine el % de diferencia que hay entre esa resistencia equivalente y el valor  encontrado de R (gráfica 2).

 

OPCIONAL

 

12.- El aparato de medida de la fotografía 1 tiene una resistencia interna RV= 1,2.106W

En la figura 1a el condensador está realmente en paralelo con R1 y con la propia resistencia del voltímetro RV.

Calcule la resistencia equivalente de R1 y RV del voltímetro  

 

                                                 R1RV =

 

Calcule la resistencia equivalente entre R1RV y R2 y determine el % de diferencia con el valor de R (gráfica 1).

 

13.-  El aparato de medida de la fotografía 1 tiene una resistencia interna RV= 1,2.106W

En la figura 1b el condensador está realmente en paralelo con R2 y con la propia resistencia del voltímetro RV.

Calcule la resistencia equivalente de R2 y RV del voltímetro 

 

                                                R2RV =

 

Calcule la resistencia equivalente entre R2RV y R1 y determine el % de diferencia con el valor de R( gráfica 2)

 

 

                                  

 

 

SOLUCIONARIO

 

ALMACÉN

Composición de fuerzas con ventosas

Fuerzas paralelas

Ley de enfriamiento de un líquido

Imágenes en espejos planos que se cortan

Ley de Snell con alfileres

Prisma de agua

Análisis de hilos conductores.Ley de Ohm

Máximo de una función (Potencia de un generador)

Ondas estacionarias transversales propagándose por una cuerda

Investigando con el péndulo bifilar

Investigando la relación entre el volumen evacuado por una bureta y el tiempo empleado

Péndulo Compás

Medida de la longitud de onda de la luz emitida por un puntero láser

Magnitudes directamente proporcionales

Construcción de un cronovibrador casero

Aplicación del cronovibrador: medida de la aceleración de la gravedad mediante la caída libre

Magnitudes inversamente proporcionales

Experimentos con una rueda de construcción casera

Calibrado de un espectroscopio y medida de longitudes de onda

Relación aproximada carga-masa del electrón

Movimiento parabólico

Lentes convergentes

Manómetro

Aproximación a la fuerza ejercida por la presión atmosférica

Ley de Boyle-Mariotte

Principio de Arquímides 1

Densidad de líquidos

Empuje y densidad

Acción y reacción.Medida cuantitativa aplicando el Principio de Arquímides

Condensadores. Parte I

Condensadores.Parte II

Condensadores.Parte III

Condensadores.Parte IV

Condensadores.Parte V

Condensadores.Parte VI

Verificación de la fórmula F=ma

Condensadores.Parte VII

Rendimiento de un calorímetro 1

Rendimiento de un calorímetro 2

Medida aproximada del índice de refracción del agua

Medida del calor específico de una tuerca

Ley de Boyle con tubo de Mariotte(Práctica individual)

Ley de Boyle con tubo de Mariotte(Práctica colectiva)

Ley de Snell

Ángulo límite

Imágenes virtuales en lentes divergentes

Límite de rotura de un hilo

Varilla pivotada

Lente de agua

Péndulo sector

Circuitos 1

Circuitos 2

Circuitos 3

Circuitos 4

Circuitos 5

Circuitos 6

Circuitos 7

Circuitos 8

Voltaje máximo en corriente alterna

Focal de una lente convergente

Lente gruesa

Circuitos 9

Imanes 1

Imanes 2

Impedancia

Péndulo compuesto

Lentes convergentes combinadas

Combinación de lentes

Circuito sorprendente de corriente alterna

Descarga entre condensadores I

Descarga entre condensadores II

Varilla girando en el aire

Impedancias 2

Circuito de corriente alterna con motor

Focal de una lente divergente

Cicloide acelerada

Un experimento con integración numérica

Óptica casera I

Óptica casera II

Resistencia interna de voltímetros

Carga y descarga de un condensador mediante una gran resistencia

Carga y descarga simultánea de uncondensador

Puente de Wheatstone

Óptica casera III

Circuito con cuatro resistencias

Óptica casera IV

Electricidad casera I

Condensadores en corriente alterna I

Condensadores en corriente alterna II

Condensador en paralelo

Óptica casera V

Puente de alterna I

Puente de alterna II

Óptica casera VI

Condensador no electrolítico 1

Condensador no electrolítico 2

Circuito eléctrico simétrico 1

Circuito eléctrico simétrico 2

Potencia máxima en derivación

Un circuito con entrada y salida

Dónde colocar el voltímetro

Circuito RL

Longitud de onda de un puntero láser

Descargas exponenciales 1

Descargas exponenciales 2

Estudio empírico de un circuito eléctrico