Practica 10 Lab de fisica 3 Equipo 3 CIRCUITOS VARIABLES EN EL TIEMPO Y ONDAS ELECTROMAGNETICAS PDF

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Firma:CARRERA MATRÍCULA NOMBRE CALIFICACIONIMTC 1915695 Aldo Barrón García 80/ITS 1930868 Cesar Yahir SotoFlores80/IMA 1915805 Edwin AlejandroAlmaguer Aguilar80/IME 1919838 Miguel ÁngelRodríguez López80/ITS 1908285 Manuel AlejandroSustaita Borjas80/IME 1937688 Ivan AlejandroVelázquez Hernandez80/IME...

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

Materia: Laboratorio Física lll Semestre: Febrero - Junio 2021

CALIFICACION GENERAL

REPORTE Practica #10: “CIRCUITOS VARIABLES EN EL Firma:

TIEMPO Y ONDAS ELECTROMAGNETICAS” Docente: Laura García Quiroga Brigada: 224

CARRERA IMTC ITS

MATRÍCULA 1915695 1930868

IMA

1915805

IME

1919838

ITS

1908285

IME

1937688

IME

1945986

IME

1917316

Equipo: #3 NOMBRE Aldo Barrón García Cesar Yahir Soto Flores Edwin Alejandro Almaguer Aguilar Miguel Ángel Rodríguez López Manuel Alejandro Sustaita Borjas Ivan Alejandro Velázquez Hernandez Bernardo Diaz de León Vizcaya José Alfonso Fabela García

CALIFICACION 80/80 80/80 80/80 80/80 80/80 80/80 80/80 80/80

PRACTICA #10: CIRCUITOS VARIABLES EN EL TIEMPO Y ONDAS

ELECTROMAGNETICAS. Brigada: 224

Equipo #3

Docente: Dra. Laura García Quiroga

OBJETIVO: Determinar experimentalmente la variación de la corriente y la carga eléctrica en el proceso de carga y descarga de un capacitor. MARCO TEÓRICO: El circuito RC es un tipo de circuito eléctrico, el cual, como dice su nombre, está constituido por resistencias y capacitores, los cuales pueden estar conectados en distintas topologías: en serie o en paralelo. Funcionamiento del Circuito RC: 

Cuando se tiene un tiempo Cero, el capacitor esta descargado y no tiene carga almacenada.



Conforme pasa el tiempo, el condensador empiexa a almacenar energía, ya que se presenta una corriente en el circuito.

Los sensores RC más comunes que puedes encontrar, son algunos filtros que se utilizan mucho en la electrónica y electricidad, por ejemplo: -

El filtro paso bajo.

-

Paso alto.

-

Filtro de rechazo de banda.

-

Paso banda.

Comportamiento del circuito RC respecto al tiempo: Nos habla sobre la proporcionalidad del tiempo de carga del circuito a la magnitud de la ressitencia que estemos utilizando y la capacitancia. Este se le llama constante de tiempo del circuito y se expresa de la siguiente manera:

T =R∗C 

T Es la constante de tiempo del circuito.



R



C Es la capacitancia en Farads.

Es la resistencia en Ohms.

Circuitos RC en serie y paralelo: 

Serie: -

En esta configuración, la corriente es la misma tanto en la resistencia como en el capacitor.

-

Lo anterior sucede hasta cuando la corriente esta en punto máximo. Sin embargo, el voltaje tiene otro comportamiento.

-

En la resistencia, los valores máximos de la corriente y del voltaje coinciden en tiempo, es decir, están en fase.



Pero con el capacitor no es así; el valor máximo del voltaje pasa después del valor máximo de la corriente en 90°, es decir, el voltaje se encuentra en retraso respecto a la corriente

Paralelo: -

En los circuitos RC en paralelo el valor de voltaje es el mismo tanto en el capacitor, como en la resistencia.

-

La corriente que se entrega en la entrada se reparte entre los dos componentes eléctricos.

-

La corriente en el capacitor es la que está en desfase respecto al voltaje.

Aplicaciones: Este tipo de filtros se ocupan mucho en telecomunicaciones, más en específico, en el área de radiocomunicaciones y electrónica analógica, ya que nos dan la facilidad de corrección de señales que se trasmiten. HIPÓTESIS: Hasta ahora se han estudiado circuitos sencillos en los cuales solamente estaban presentes elementos resistores. Estos circuitos tenían la característica que la corriente se establece inmediatamente en el momento en que se conecta la fuente de f.e.m. o sea no presentan corrientes de valor variable en el tiempo. DESARROLLO: Las ondas electromagnéticas son la combinación de ondas en campos eléctricos y magnéticos producidas por cargas en movimiento. Es decir, lo que ondula en las ondas electromagnéticas son los campos eléctricos y magnéticos. La creación de las ondas electromagnéticas se inicia con una partícula cargada. Esta partícula crea un campo eléctrico que ejerce una fuerza sobre otras partículas. Al acelerarse la partícula, oscila en su campo eléctrico, lo que produce un campo magnético. Una vez en movimiento, los campos eléctricos y magnéticos creados por la partícula cargada se auto perpetúan, esto significa, que un campo eléctrico que oscila en función del tiempo producirá un campo magnético y viceversa. o

Las ondas electromagnéticas caracterizan por:

se



No necesitan de un medio material para la propagación: se propagan en medios materiales y en el vacío.



Resultan de señales electromagnéticas.



Son ondas transversales: la dirección de la propagación es perpendicular a la dirección de la oscilación.



Son periódicas en el tiempo y el espacio: se repiten las oscilaciones en intervalos de tiempo iguales.



En el vacío, la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas de cualquier frecuencia es 3 x 108 m/s.



La longitud de onda es la distancia entre dos picos adyacentes entre las ondas, que se designa con la letra griega lambda λ.



La frecuencia de una onda es el número de ciclos por un determinado tiempo, se expresa en Hertz que significa ciclos por segundo.

o

Tipos de ondas electromagnéticas:



Rayos gamma. Con una longitud de onda menor a 10-11 metros (m) y una frecuencia mayor a 1019.



Rayos X. Con una longitud de onda menor a 10-8 m y una frecuencia mayor a 1016.



Radiación ultravioleta extrema. Con una longitud de onda menor a 10-8 m y una frecuencia mayor a 1,5×1015.



Radiación ultravioleta cercana. Con una longitud de onda menor a 380×10-9 m y una frecuencia mayor a 7,89×1014.



Espectro visible de la luz. Con una longitud de onda menor a 780×10-9 m y una frecuencia mayor a 384×1012.



Infrarrojo cercano. Con una longitud de onda menor a 2,5×10-6 m y una frecuencia mayor a 120×1012.



Infrarrojo medio. Con una longitud de onda menor a 50×10-6 m y una frecuencia mayor a 6×1012 .



Infrarrojo lejano o submilimétrico. Con una longitud de onda menor a 350×10-6 m y una frecuencia mayor a 300×109.



Radiación de microondas. Con una longitud de onda menor a 10-2 m y una frecuencia mayor a 3×108.



Ondas de radio de ultra alta frecuencia. Con una longitud de onda menor a 1 m y una frecuencia mayor a 300×106.



Ondas de radio de muy alta frecuencia. Con una longitud de onda menor a 100 m, una frecuencia mayor a 30×106Hz.



Onda corta de radio. Con una longitud de onda menor a 180 m y una frecuencia mayor a 1,7×106.



Onda media de radio. Con una longitud de onda menor a 650 m y una frecuencia mayor a 650×103Hz.



Onda larga de radio. Con una longitud de onda menor a 104 m y una frecuencia mayor a 30×103.



Onda de radio de muy baja frecuencia. Con una longitud de onda mayor a 104 m, una frecuencia menor a 30×103 Hz. Un método habitual de medir ondas electromagnéticas es el analizador de aspectro, que detecta la intensidad de la radiación, la potencia y la frecuencia.

Simuladores:

CONCLUSIONES: 

Edwin Alejandro Almaguer Aguilar

Los conductores no son más que dispositivos que permiten la carga y descarga de energía y por lo tanto el almacenamiento de estas en el tiempo que sea necesario por tanto son dispositivos que evitan el disparo repentino del flujo de energía almacenando una cantidad de ellas. El flujo de protones y electrones dentro del capacitor depende de la distancia que tienen las placas de separación pues dicha sustancia facilita o impide el más rápido traspaso de energía a las placas. La capacidad de los capacitores es inversamente proporcional a la tensión que se le aplica. 

José Alfonso Fabela García

Hasta ahora se han estudiado circuitos sencillos en los cuales solamente estaban presentes elementos resistores. Estos circuitos tenían la característica que la corriente se establece inmediatamente en el momento en que se conecta la fuente de f.e.m. o sea no presentan corrientes de valor variable en el tiempo. En esta práctica de laboratorio estudiaremos un circuito compuesto de un resistor y un capacitor conectados en serie. Este circuito tiene la característica de que los valores de la intensidad de la corriente, de la diferencia de potencial en el capacitor y en el resistor, son variables en el tiempo. 

Aldo Barrón García

Este tipo de circuitos terminan siendo muy eficaces debido a la gran utilidad que se les da, y que sin ellos probablemente no habremos llegado a lo que somos ahora en día, se les termina dando usos de manera cotidiana en nuestras vidas, aunque una persona sin experiencia obviamente no sabría de estos componentes, realmente en la ejecución de dicho circuito termina siendo algo relativamente pequeño, debido a que solo utilizamos una resistencia y un capacitor, donde dándonos una idea y por los componentes surge lo que es una carga y descarga de corriente y que se ve muy bien captada en un osciloscopio. 

Manuel Alejandro Sustaita Borjas

Para esta última práctica hemos investigado acerca de los circuitos variables con el tiempo, en lo que consistió la práctica fue que teníamos que usar resistores entre otros materiales para poder ver cómo era la variación tanto de intensidades y como el flujo de energía va cambiando de modo que logra generar un campo magnético. 

Bernardo Diaz de León Vizcaya

Con esta práctica nos dimos cuenta de que los campos eléctricos variables en el tiempo no están asociados a cargas, sino a variaciones temporales del flujo del campo electromagnético; a la vez las líneas de fuerza del campo eléctrico variable en el tiempo son cerradas y perpendiculares a las líneas de inducción magnética, por ultimo los campos eléctricos variables en el tiempo originan corriente de desplazamiento y las corrientes inducen campos magnéticos. 

Miguel Ángel Rodríguez López

Se concluyó que la hipótesis planteada fue acertada, interesante practica en la cual vimos las ondas electromagnéticas sobre su uso en el día a día y sus conceptos derivados de las fórmulas, las cuales usamos para ayudarnos en varios resultados de esta investigación.



Cesar Yahir Soto Flores

En conclusión, la constante de tiempo del circuito es un indicador de la velocidad de reacción de un circuito ante una perturbación de esta debido a un escalón de tensión, cuanto mayor sea este valor, el valor final del estado de equilibrio se alcanzará con rapidez, personalmente me pareció una práctica muy interesante, ya que experimentamos con la variación de la corriente y la carga eléctrica en el proceso de carga y descarga de un capacitor. 

Iván Alejandro Velázquez Hernández

En esta ultima práctica apreciamos que el tiempo en la constante nos indica velocidad, en estos circuitos que hemos estudiado solo han estado presentes resistores los cuales poseen la característica que la corriente se establece inmediatamente en el momento en que se conecta la fuente de f.e.m. o sea no presentan corrientes de valor variable en el tiempo. Durante el desarrollo de la práctica se aprendió que los campos eléctricos variables en el tiempo originan corriente de desplazamiento y las corrientes inducen campos magnéticos.

BIBLIOGRAFÍA:

Zumdahl, S.S., y Zumdahl S.A. (2003). Atomic Structure and Periodicity (Estructura atómica y periodicidad). En Chemistry (Química) (6th ed., pp. 290-94), Boston, MA: Houghton Mifflin Company. La luz: ondas electromagnéticas, espectro electromagnético y fotones (artículo). (2020). Khan Academy. https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/electronic-structure-of-atomsap/bohr-model-hydrogen-ap/a/light-and-the-electromagnetic-spectrum 2.8 Circuitos RC (Resistencia en Capasitore). (2017). UAEH. http://cidecame.uaeh.edu.mx/lcc/mapa/PROYECTO/libro16/28_circuitos_rc_resistencia_en_capasi tore.html...