Condensadores en Serie y Paralelo en CC PDF

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Un circuito RC es un circuito eléctrico compuesto de resistencias y condensadores. La forma más simple de circuito RC es el circuito RC de primer orden, compuesto por una resistencia y un condensador. Los circuitos RC pueden usarse para filtrar una señal alterna...

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CONDENSADOR EN SERIE Y PARALELO EN CC J. Ortiz, C. Gavalo, L. Rentería y G. Sierra Departamento de ingeniería de sistemas Universidad de Córdoba, Montería RESUMEN En primer lugar, sabemos que un condensador es un componente eléctrico que almacena carga eléctrica, para liberarla posteriormente al que también se le conoce como capacitor. Los condensadores eléctricos de un circuito generalmente pueden asociarse de tal forma que pueden ser sustituidos por un único condensador cuyo funcionamiento es equivalente al producido por todos ellos. Este condensador recibe el nombre de condensador equivalente o resultante. Principalmente los condensadores se pueden asociar en serie, paralelo o una combinación de ambas llamadas mixta. A continuación, estudiaremos como varia en el tiempo la corriente cuando tenemos un condensador en serie y uno en paralelo dentro de un circuito de corriente continua. Palabras claves: capacitor, corriente continua, condensador en serie, condensador en paralelo. ABSTRACT First, we know that a capacitor is an electrical component that stores electrical charge, to later release it to what is also known as a capacitor. The electrical capacitors of a circuit can generally be associated in such a way that they can be replaced by a single capacitor whose operation is equivalent to that produced by all of them. This capacitor is called an equivalent or resultant capacitor. Mainly the capacitors can be associated in series, parallel or a combination of both called mixed. Next, we will study how the current varies in time when we have a capacitor in series and one in parallel within a direct current circuit. Keywords: capacitor, direct current, series capacitor, parallel capacitor. 1. TEORÍA RELACIONADA Un condensador, también llamado capacitor eléctrico, es un dispositivo que puede almacenar carga eléctrica y que consiste en dos placas u objetos conductores colocados uno cerca del otro, pero sin tocarse. Estos conductores están separados por el vacío o por un dieléctrico (un aislante). Cuando se colocan cargas de igual magnitud y signo opuesto sobre los conductores, la magnitud de la carga es proporcional a la diferencia de potencial. La capacidad depende del tamaño, la forma y la separación de los conductores y del material que los separa, la unidad de medida que se ocupa es el faradio (F). La capacidad de un condensador es la razón entre la magnitud de la

carga en cualquiera de los dos conductores y la magnitud de la diferencia de potencial entre ellos:

C=

Q2 Q1 Q = ⟹ C= V 1−V 2 V 2−V 1 ∆V

Donde C es la capacitancia o capacidad, Q es la carga eléctrica almacenada en cada conductor, y V es la diferencia de potencial entre ellos. Para estudiar la carga y descarga de un condensador se necesita de una fuente de poder, que es la que proporciona la energía que ésta almacenará. El control tanto de la carga como descarga de un condensador está en función de la capacidad de un condensador de la resistencia eléctrica del circuito, la que se conoce como constante de tiempo del circuito.

Los elementos de un circuito, ya sea, fuente de poder, condensadores, resistencias, diodos, entre otros, pueden ser conectados de diversas formas, la más simple de estas son las conexiones en serie y en paralelo. En la conexión en serie, la capacidad equivalente de dos condensadores en serie es la de un solo condensador, que se puede obtener de la siguiente forma: n

1 1 1 1 1 = + +…+ =∑ C n k=1 C k C AB C 1 C 2 Asociación serie en general:

Para la conexión en paralelo, la capacidad equivalente de dos condensadores en paralelo es igual es igual a la suma de capacidades individuales, esto se obtiene de la siguiente manera:

2. Monte el experimento tal como se muestra en la Imagen 1. El interruptor debe estar en la posición apagado. 3. Seleccione en el amperímetro la escala de 200 μA y colóquelo en la posición indicada. Pulse el conmutador a la posición 1, y mida la corriente de carga del condensador Uc en intervalos de 5 segundos, durante 1 minuto. Anote las medidas en una Tabla similar a la tabla 1. 4. Pulse el conmutador a la posición 2 y mida la corriente de descarga del condensador Uc en intervalos de 5 segundos y registre los valores. 5. Interrumpa la carga del circuito colocado el interruptor en la posición abierta. Nota: La toma de medidas requiere una gran concentración y, probablemente, un poco de práctica. Si falla la primera serie de medidas, cortocircuite brevemente el condensador y repita las mediciones. Parte 2.

n

C AB =C1 +C 2+…+ C n=∑ C k k=1

Asociación paralelo general:

Cuando se conecta la fuente al condensador, ocurre la carga de la combinación en serie o paralelo de condensadores y cuando se desconecta la fuente comienza la descarga de la combinación a través de la resistencia interna del voltímetro o de la resistencia de descarga.

2.MONTAJE Y PROCEDIMIENTO Parte 1 1. Mida y anote el valor real de las resistencias a utilizar antes de iniciar.

6. Usando el circuito de la figura 2 repita todo el procedimiento de la parte 1. Nota: Al terminar, descargue los condensadores.

3.ANÁLISIS Y RESULTADOS

1.¿Que tienen en común las lámparas de la parte 1 y en que se diferencia ? R/ lo que tienen en común las lámparas de la parte uno es que las 2 son de 12 v.

2.Segun lo anterior ¿De que función potencial de lámparas ( use el brillo de las lámparas como indico? R/ la función potencial de las lámparas en los que no indica que una tengas mas brillo que la otra . 3.¿Que tienen en común la lámparas 1 y 2 de la segunda parte y en que se diferencia ? Las lámparas 1 y 2 de este experimento, tienen en común la corriente suministrada, cuando el voltaje para cada una es distinto, en este caso el voltaje de la lámpara 2 es el doble que el de la lámpara 1, lo cual se evidencia en el brillo de las estas.

4.¿Según la anterior comparación , ¿DE que es función la potencia de las lámparas (use el brillo de las lámparas como undicio? R/De acuerdo a esta comparación al potencia es en función delvoltaje, ya que la corriente es constante y la diferencia depotencial varia para el experimento 2 5 .Haga un resumen del resultado de las dos comparaciones. R/Se puede decir que la potencia se encuentra en función de lacorriente cuando la diferencia de potencial para un sistemacomo el del experimento 1 es igual en cada bombilla pero laintensidad de corriente que experimenta cada una es distinta.La potencia se encuentra en función del voltaje cuando laintensidad para un sistema como el de la figura 2 es la misma

entodo el circuito. La intensidad es constante y la potencia solodependerá del voltaje suministrado 6. En la parte 3 , se puede evidenciar una relación cuantitativa entre la potencia eléctrica y; La relación entre la potencia eléctrica y la intensidad de corriente debido a que en el experimento 2 lo que se buscaba era obtener la misma intensidad en las situaciones que se plantearon(1 resistencia y 2 resistencias en serie); asi la relacióncuantitativa para este seria:P= 0,25 A ΔV debido a que la intensidad no varia. P dependerádel potencial suministrado. 4.CONCLUSIONES

Durante esta práctica de laboratorio logramos demostrar que de acuerdo al posicionamiento de bombillas en un circuito que puede ser en serie o en paralelo, se puede notar como varia la intensidad de corriente y el potencial en cada sección de lcircuito; además se demostró que en circuitos en serie, si deseamos conservar la intensidad igual entonces la potencia dependerá solo del potencial suministrado por la fem. Mientras que en el caso de circuitos en paralelo la potencia disipada encada resistencia dispuesta en paralelo, dependerá de lar es intencia siempre . 5.REFERENCIAS [1].https://www.areatecnologia.com/electri cidad/resistencia-electrica. [2].J,Serway, Física para ciencias e ingenieros con física moderna –vol. 2-edicion 7-pagina 799-Cengage Learning.(1990)...