GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
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SOLUCIÓN

Circuito serie RC más circuito paralelo RC

 

Introducción

 

En este experimento se monta un circuito con dos resistencias iguales y dos condensadores iguales, formando un circuito serie y uno paralelo, tal como indica el esquema de la figura 1 y. las fotografías 1 y 2. Se miden las diferencias de potencial a la salida del transformador y en los extremos del circuito serie y paralelo. Se  realizan los cálculos teóricos sobre esas diferencias de potencial  las cuales  se miden empleando multímetros baratos

 

Finalidad del experimento

 

a) Determinar teóricamente la relación entre las diferencias de potencial entre las dos asociaciones de impedancias, una en serie y otra en paralelo, designadas como Us y Up  respectivamente.

b) Posteriormente se comparar los  valores calculados teóricamente con los experimentales.

 

Material

 

Un juego de resistencias   entre   500 W y 10000 W.

Dos   condensadores   no   electrolíticos de capacidad   nominal 1 mF

Dos multímetros

Un transformador reductor de 220 V a 13 V o similar.

Cables de conexión

 

El esquema del montaje es el de la figura 1. .

 

 

  Fig.1

 

 

T representa el transformador reductor. C los dos condensadores   de   1 mF que se mantienen fijos durante el experimento.  R son dos resistencias iguales (o muy parecidas), las cuales se cambian a lo largo del experimento. Se   mide la diferencia de potencias Us en el circuito serie y en el circuito paralelo Up y además   la caída de tensión U a la salida del transformador.

 

 

Fotografía1. T es el transformador reductor.  Entre sus extremos de salida (AB) está dispuesto un multímetro como voltímetro (color negro) para medir la diferencia de potencial U del transformador. El otro multímetro mide la diferencia de potencial Up entre los extremos del circuito paralelo.

 

 

Fotografía 2.-El voltímetro de color negro está midiendo lo mismo que en la fotografía 1. El otro voltímetro esta midiendo la diferencia de potencial entre los extremos del circuito serie US

 

Fundamento teórico

 

La impedancia del circuito serie de la figura 1 es:

 

 

La impedancia del circuito paralelo   debe   escribirse en forma compleja para asociarlas y hallar la impedancia equivalente.

 

 

 

 

La   intensidad  I   del circuito

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Procedimiento      

 

a) Prepare un juego de resistencias a partir de unos 500 W hasta unos 10000 W.. Mida las resistencias con el multímetro y anote sus valores en la tabla I. Cada   vez   que   haga una medida ha de colocar dos resistencias iguales o al menos que difieran muy poco entre sí.

 

b) Monte el circuito de la figura 1 y coloque las dos R más pequeñas. El voltímetro situado   a la salida del transformador permanece en ese lugar durante todo el experimento. El otro voltímetro lo coloca entre los extremos del circuito serie y medirá el valor   de   Us. A   continuación lo cambia para medir la diferencia de potencial entre los extremos del circuito en paralelo Up.

Cambie el par de resistencias por las siguientes en valor y opere de la misma forma que lo ha hecho en el apartado anterior. Siguiendo el procedimiento se obtendrá una tabla de valores de R , U , Us y UP.

 

Tabla I

                       

 

R1/W

 

 

 

 

 

 

 

R2/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U /V

 

 

 

 

 

 

 

US /V

 

 

 

 

 

 

 

UP/V

 

 

 

 

 

 

 

U/UP

 

 

 

 

 

 

 

Us/UP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c) Calcule con la ecuación (2) los valores teóricos de , para ello   considere el valor de la capacidad de los condensadores sus valores nominales, esto es, C= 1 mF y .  En nuestro solucionario   f = 50 Hz.

 

d) Represente en una misma gráfica los valores teóricos de  frente a R y los experimentales de la tabla I   frente   a  Rm.

 

e) Calcule con la ecuación (3) los valores teóricos de ,  para  ello   considere el valor de la capacidad de los condensadores sus valores nominales, esto es, C= 1 mF y .  En nuestro solucionario    f = 50 Hz.

 

f) Represente en una misma gráfica los valores teóricos de  frente a R y los experimentales de la tabla I   frente    a Rm.

 

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

Carga de condensador con dos resistencias

Asociación simétrica de condensadores

Circuito con dos pilas

Puntero láser verde