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Condensador en paralelo

SOLUCIÓN

a) Disponga uno de los multímetros como óhmetro y mida las resistencias

Calcule el valor de R

Coloque el otro multímetro como voltímetro en corriente continua y mida la caída de tensión en la pila

b) Monte el circuito del esquema I. Cierre el circuito y anote tiempos, voltajes e intensidad de la corriente en el circuito. Los datos los recoge en la tabla I y la completa utilizando el valor V_Lexperimental

Tabla I

condensador en paralelo		pila 4,81 V
					R1=98,2 kohmios
t/s	I/miro A	Voltaje/V	t/s	Voltaje/V	ln(VL-V/VL
0	140	0	0	0	0,000
10	105	1,23	10	1,23	-0,436
20	83	2	20	2	-0,855
30	69	2,48	30	2,48	-1,247
40	59	2,82	40	2,82	-1,663
50	52,7	3,03	50	3,03	-2,046
60	48,3	3,18	60	3,18	-2,451
70	45,3	3,28	70	3,28	-2,856
80	43,6	3,34	80	3,34	-3,213
90	42,3	3,38	90	3,38	-3,550
100	41,4	3,41	100	3,41	-3,906
110	40,8	3,43	110	3,43	-4,243
120	40,4	3,45	120	3,45	-4,754
130	40,1	3,46	130	3,46	-5,159
140	39,9	3,46
150	39,8	3,47
160	39,6	3,47
170	39,6	3,48
180	39,5	3,48
190	39,5	3,48

El valor experimental V_L= 3,48 V es el que se ha utilizado para obtener el logaritmo neperiano de la tabla I.

Calcule V_La partir de la ecuación (2) (lo llamaremos teórico) y determine la desviación en tantos por ciento del V_Lexperimental respecto del teórico

c) Intercambie las posiciones de las resistencia y mantenga el resto del circuito, así tiene dispuesto el esquema II. Opere como en el caso anterior y complete la tabla II

Tabla II

t/s	I/microA	Voltaje/V	ln(VL-V/VL)
0	46	0	0,000
10	44	0,44	-0,482
20	41,6	0,67	-0,874
30	39,9	0,83	-1,279
40	38,7	0,95	-1,749
50	38	1,01	-2,106
60	37,6	1,06	-2,548
70	37,2	1,09	-2,953
80	37	1,12	-3,646
90	36,9	1,13	-4,052
100	36,8	1,14
110	36,7	1,15
120	36,7	1,15
130	36,6	1,15

El valor experimental V_L= 1,15 V es el que se ha utilizado para obtener el logaritmo neperiano de la tabla II.

Calcule V_La partir de la ecuación (3) (lo llamaremos teórico) y determine la desviación en tantos por ciento del V_Lexperimental respecto del teórico.

d) Represente el voltaje de la tabla I frente al tiempo.

e) Represente la intensidad de la tabla I frente al tiempo

f) Represente el voltaje de la tabla II frente al tiempo.

g) Represente la intensidad de la tabla II frente al tiempo.

h) Represente el frente al tiempo de la tabla I. Calcule a partir de la gráfica el valor de la capacidad del condensador

Pendiente de la recta

i) Represente el frente al tiempo de la tabla II Calcule a partir de la gráfica el valor de la capacidad del condensador

Pendiente de la recta

j) Deduzca la ecuación de la intensidad de la corriente. Para el circuito I. Dibuje la gráfica con los valores experimentales de la intensidad y con los proporcionados por la ecuación que ha deducido

Entre los puntos A y B de la figura 1 existe una caída de tensión V que es función del tiempo Para la rama R₁ se cumple

Para la rama que contiene el condensador

La intensidad que pasa por el amperímetro es

Sustituimos los valores numéricos en la ecuación anterior obtenidos en los apartados anteriores

En una hoja de cálculo damos valores a t y representamos la intensidad I frente a t y en la misma gráfica los valores experimentales cuya gráfica se hizo en el apartado e)

k) Deduzca la ecuación de la intensidad de la corriente para el circuito II .Dibuje la gráfica con los valores experimentales de la intensidad y con los proporcionados por la ecuación que ha deducido

El procedimiento es el mismo que en el caso anterior cambia V_L, la resistencia y el valor numérico de C = 0,98.10^{-
3 F}

En una hoja de cálculo damos valores a t y representamos la intensidad I frente a t y en la misma gráfica los valores experimentales cuya gráfica se hizo en el apartado g) pero cambiando la escala del eje de ordenadas y haciéndola igual a la del apartado j)