GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
para imprimir(pdf)
volver a inicio
SOLUCIÓN

Condensadores en alterna (segunda  parte)

 

Introducción

 

Mediremos la capacidad equivalente  a dos condensadores de valores nominales 1 mF y 0,47mF colocados primero en paralelo y luego en serie. Las medidas se basan en utilizar la curva de potencia y la relación lineal entre voltajes y resistencia.

 

 

Material

 

Un juego de resistencias,   RV

Multímetro

Transformador 220-12 V o parecido

Condensadores no electrolíticos de valores nominales 1 m F y 0,47 mF

 

Las fotografías 1 y 2 corresponden a los montajes en paralelo y en serie.

 

 

Fotografía 1.-Los condensadores se han unido en paralelo. El voltímetro mide la caída de tensión en la resistencia VR . La resistencia cambia a lo largo del experimento. El primario del transformador está unido a la toma de corriente de la casa, y no aparece en la fotografía.

 

 

 

 

 

 

 

 

Fotografía 2.-Los condensadores se han unido en serie. El voltímetro mide la caída de tensión en la resistencia VR, la cual se cambia en el transcurso del experimento.

 

 

Fundamento teórico

 

La curva potencia resistencia tiene un máximo que ocurre cuando la resistencia Rv es igual a la del condensador. Determinado el valor de esa resistencia  se aplica la conocida relación

 

   (1)

 

En nuestro experimento f= 50 Hz.

 

 

La relación lineal entre voltajes y resistencia conduce a la ecuación (deducida en la primera parte)

 

 

De la ecuación (2) se deduce que al representar   e el eje de ordenadas frente a

se obtienen una línea recta de pendiente  y de esta manera se mide  la capacidad del condensador

 

 

Modo de operar

 

a) Monte el circuito de la fotografía 1, con los condensadores en paralelo. Mida la resistencia Rv , utilizando el multímetro como óhmetro. Luego utilícelo como  voltímetro en alterna y colóquelo sucesivamente para medir VT, VR y Vc. Anote los valores en la tabla I. Cambie la resistencia Rv y opere como antes. Repita el proceso unas doce veces y complete la tabla I.

 

 

 

Tabla I

                       

Rv/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VT/ V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VR/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VC/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Potencia

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1/RV)2   en W-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                          

b) Represente la potencia frente a la resistencia. Estime el valor máximo de Rv y calcule con él la capacidad equivalente a los dos condensadores en paralelo

 

c) Represente en abscisas    y en ordenadas   . Calcule la  capacidad equivalente de los dos condensadores en paralelo.

 

 

d) Monte el circuito de la fotografía 2, y opere como en los apartados anteriores. Recoja los datos en la tabla II.

 

                                                     

 

Tabla II

 

                       

 

Rv/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VT/ V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VR/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VC/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Potencia

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1/RV)2   en W-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d) Represente en abscisas   y en ordenadas   . Calcule la  capacidad equivalente de los dos condensadores en serie.

 

e) Calcule la diferencia entre los valores experimentales y los teóricos nominales en tantos por ciento respecto a los valores nominales. Hágalo para los dos montajes.