Circuito RC

Un circuito RC es un circuito compuesto de resistores y condensadores alimentados por una fuente eléctrica. Un circuito RC de primer orden está compuesto de un resistor y un condensador y es la forma más simple de un circuito RC. Los circuitos RC pueden usarse para filtrar una señal, al bloquear ciertas frecuencias y dejar pasar otras. Los filtros RC más comunes son el filtro paso alto, filtro paso bajo, filtro paso banda, y el filtro elimina banda. Entre las características de los circuitos RC está la propiedad de ser sistemas lineales e invariantes en el tiempo; reciben el nombre de filtros debido a que son capaces de filtrar señales eléctricas de acuerdo a su frecuencia.

En la configuración de paso bajo el condensador está en serie a la señal de salida del circuito primero la resistencia, después el condensador; mientras que en la configuración de paso alto el condensador cambia lugar con la resistencia.

Este mismo circuito tiene además una utilidad de regulación de tensión, y en tal caso se encuentran configuraciones en paralelo de ambos, la resistencia y el condensador, o alternativamente, como limitador de subidas y bajas bruscas de tensión con una configuración de ambos componentes en serie. 

 El montaje de este circuito es en esencia como se indica en las figuras:

Para realizar el laboratorio propuesto se realiza el montaje indicado de este modo:

Seguidamente se mide el voltaje en el capacitor , pues para tomar el tiempo de carga , este deberá estar totalmente en ceros.

Y también debemos tener registro del voltaje que le va a suministrar la fuente.

Una vez tenidos esto empezamos la toma de tiempo, asta el momento en que la carga del capacitor sea la misma de la fuente, para ello ponemos el voltimetro en contacto con el capacitor asi:

A pesar del largo tiempo que estuvo en contacto, el capacitor no alcanzo totalmente el valor de 5v que fueron los administrados, pero el valor obtenido es bastante aproximado.

La resistencia empleada tiene 632.9 K Ohmios experimentalmente y 620000 segun el codigo de resistencias, y el capacitor es de 100 microFaradios.

Luego:
Tteo= 620000 x 0.0001
Tteo=62

Texp= 623900 x 0.000096
Texp=59.8944

Así, el tiempo de carga debió ser de 10T, osea  de 620" y el tiempo experimental debía ser 598.944"

El valor del tiempo medido experimentalmente en el momento en el que el capacitor alcanzo los 5v  era de 10 minutos con 6 segundos, osea 606".

Los valores teórico  experimental no son en exceso desiguales, pero la diferencia entre ellos es debido al error en el capacitor y la resistencia, cuyos valores varían entre los valores teóricos y los experimentales

El error porcentual resulta solo del 1.1781% que en realidad es bajo.


CONCLUSIONES:

• El voltaje de la fuente se igualo al del condensador al cabo de 10T
• el tiempo de carga del capacitor tiene toda su dependencia el tamaño de la resistencia, que entre mas grande sea, generara mayor resistencia al paso de la corriente, haciendo que el tiempo de carga tarde mucho mas que si la resistencia fuera de valor pequeño.
• Es necesario que el switch se encuentre cerrando el circuito para que la corriente pueda fluir, de modo contrario, la fuente no le podrá transmitir la corriente al capacitor, y la toma del tiempo debe iniciar inmediatamente después de cerrar el switch.

Resistividad

RESISTIVIDAD

Objetivo General
Medir resistencias en serie y en paralelo, comparando valores reales y teóricos.

Implementos

·         Protoboard

·         Cable

·         Cortafríos

·         Multímetro o LCR meter

·         Resistencias de distintos valores

Procedimiento

1.       Se apuntó el valor teórico de cada capacitor teniendo en cuenta el código de resistencias, que nos indica el valor de cada una de acuerdo a los colores de las franjas que llevan pintadas, que según su posición adquirirá un valor diferente.

Así por ejemplo:

2.       Se midió el valor de las resistencias con un LCR meter, para obtener un valor experimental de cada uno de ellos, y se los compara en una tabla así:

          

 

3.       Obtenemos el margen de error existente entre el valor teórico y el experimental.

4.       Se realizo el montaje indicado, organizado en serie y en paralelo las resistencias según se indicaba.

5.       Se calculo la capacitancia total teórica y experimental

·         Teórica:

                Resistividad total en Serie:

·         Experimental:

Para medir la resistividad total con ayuda del LCR meter, se puso una pinza en cada cable del sistema abierto como se ve en la fotografía, y el valor experimental fue de 269.4 kΏ   o  269400 Ώ.

6.       Los valores medidos no son iguales a los reales, porque la resistencia teórica y experimental de cada resistencia tiene un margen de error, lo que implica que el error de cada una de ellas irá aumentando al hacer la comparación del sistema en conjunto.

Al depender la resistencia de la resistividad del material de su longitud y de su sección, esta puede causar variaciones en sus valores.

7.       L a resistencia total varía de acuerdo a la conformación del sistema es serie o paralelo, que según como se organice genera un aumento o disminución en la acumulación de errores.

En el montaje realizado, a simple vista pareciera que el error es pequeño, pues la diferencia entre los alores teórico y experimental es de 86.35 Ώ en valores de cientos de miles, que simula ser muy pequeño, en cuanto al margen porcentual de error, el valor obtenido es de 0.032%, lo que corrobora que la diferencia de resistividad total teórica y experimental es casi nula, dado que los valores de total son muy grandes.

8.       Por las mismas razones que en el montaje de los condensadores, la utilización de una placa de circuito impreso implicaría mayor cuidado en el momento de realizar el montaje, puesto que al ir soldados los elementos se presenta mucha dificultad para realizar correcciones, además de implicar mayores costos; en cambio el emplear una Protoboard hace que el costo de material sea mínimo, se pueden hacer fáciles correcciones, hacer montajes simultáneos y armar y desarmar los circuitos con mayor rapidez y eficacia.

              

9.       Concluyendo:

·         Se logro a cabalidad cumplir con el objetivo planteado, midiendo experimentalmente las resistencias con un LCR meter y compararlo con su valor teórico descifrado de la tabla de código de resistencias, que indica el valor de cada una de acuerdo a las líneas pintadas que lleva en su superficie.

·         La variación entre la resistividad total experimental y teórica puede sufrir grandes o pequeñas variaciones de acuerdo al valor y a la colocación de las resistencias.

·         Existen una gran variedad de resistencias en cuanto a valores, que de acuerdo a su magnitud son utilizadas para desempeñar diferentes tareas.