7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

1/11

OSCILOSCOPIO Y CAPACITORESLaboratorio de Fsica III

Dennis Alexander Romero 21011215Blanca Nataly Tinoco 21011141

Marco Montes

Instructor: Luis Paz.

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

2/11

San Pedro Sula, Corts, 12 de Noviembre 2012

I. RESUMEN INTRODUCTORIOa.OBJETIVOS

1. Comprobar que un capacitor, conectado a un circuito, necesita un tiempode carga.

2. 2. Observar la curva tpica carga-descarga de un capacitor alimentado poruna corriente tipo onda cuadrada.

3. 3. Comprender el funcionamiento del capacitor.b.PRECAUCINES EXPERIMENTALES

1. Leer cuidadosamente la forma de usar el osciloscopio.2. Hacer las conexiones en su debido orden y puerto conector correspondiente

para evitar daos en la fuente de poder, osciloscopio y multmetro.

3. Seguir el correcto orden de la gua de trabajo.

c.BREVE RESUMEN DEL EXPERIMENTOEn este experimento se realizaron distintos montajes con el osciloscopio para ver

algunos de los efectos o propiedades que tienen los capacitores, asi como la

funcin que estos hacen, tambin la comparacin del tiempo de carga y descarga

de los mismos. Tambin se aprendieron nuevas cantidades escalares como ser los

voltajes pico, y pico-pico.

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

3/11

II. REPORTE DE DATOS AA.

Medicin del tiempo de carga de un capacitor1. Monte en el protoboard el siguiente circuito:

2. Mida con el multmetro digital activado en la opcin de medir voltaje en DC que la fuenteproporcione 12 Voltios, para ello conecte en paralelo el multmetro a la fuente.

Multmetro

Fuente de

voltaje

Protoboard

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

4/11

3. Monte el circuito mostrado en el diagrama. Tenga mucho cuidado de conectar tanto elmultmetro como el osciloscopio en Paralelo al Capacitor.

4. Configure el osciloscopio en 1V/Div, 50seg/Div y reduzca la posicin vertical al punto que laflechita con un 1 este en el primer cuadro contando de abajo hacia arriba de la pantalla.

5. Tenga a mano el cronmetro. En el momento que encienda la fuente inicie el cronmetro. (Serecomienda usar el cronometro de su celular o el onlinestopwatch en una computadora). De no

ser as tendra que detener el procedimiento, descargar el capacitor y repetir la actividad.

6. Cada 15 segundos, vaya viendo y anotando la lectura del voltmetro en la TABLA# 3; estalectura ir poco a poco aumentando hasta estabilizarse e igualar a la tensin de entrada, para

este caso se medir por 6 minutos. (Recomendacin: antes de empezar verifique que su

capacitor este descargado).

7. Al finalizar tome una foto de la pantalla del osciloscopio.

8. Con la misma configuracin repita los pasos del 1 al 7 ahora con un capacitor de 10F por 3minutos y llene la TABLA# 3.b.

Sonda del

osciloscopio

Mechas de la

fuente

Curva de carga del

capacitor

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

5/11

B. Anlisis de la curva carga-descarga en un capacitor.1. Conecte el generador de funciones con el canal1 de su osciloscopio, genere una seal de onda

cuadrada de 100Hz y voltaje pico-pico de 5V (aproximadamente). Verifique la seal con el

osciloscopio y tome una imagen de la onda cuadrada.

2. Usando la seal de onda cuadrada, monte el circuito siguiente:

3. Presione Auto-Set.4. Observe la curva carga-descarga en el osciloscopio y tome una foto de la pantalla del

osciloscopio.

5. Modifique el tiempo/divisin (aumente) y vuelva a tomar una pantalla.6. Compare la seal directa de la fuente con la de la serie R-C.7.

Curva de carga con

capacitor de 10 micro

faradios.

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

6/11

III. REGISTRO DE DATOSPara la actividad A:Valores de tiempo de carga aproximados, medido concronmetro y con osciloscopio, para cada uno de los capacitores usados.

Para la actividad B:1. Voltajes pico de la fuente y de la serie R-C

2. Valores de C y R usados.

3. Perodo de la seal de entrada y de la curva carga-descarga

4. Grficas de la pantalla con la seal de entrada y la de la curva carga-descarga (si el

osciloscopio permite grabar en memoria, hgalo en un diskette de usted; si no,

tmele una foto con su celular o copie manualmente las grficas junto con la cuadrcula

de la pantalla de modo que la escala de su dibujo asegure fidelidad con la grfica en lapantalla).

Sonda del generador

Sonda del

osciloscopio

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

7/11

TABLA #1

VOLTAJE PICO-PICO VOLTAJE PICO PERIODO FRECUENCIA

5.2 2.47 1.000mS 1.0000kHz

TABLA #2

TENSIN CURSO 1

TENSIN

CURSO 2

TENSIN

TIEMPO CURSO 1

TIEMPO

CURSO 2

TIEMPO

2.50 1.22V 1.28V 2.41mS 1.25ms 1.16Ms

TIEMPO VOLTAJE

15 0.7730 1.4045 1.9760 2.4415 2.8730 3.2545 3.560 3.81

15 4.0730 4.2645 4.4660 4.74

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

8/11

15 4.8630 4.9645 5.0515 5.1330 5.1945 5.2560 5.30

15 5.3530 5.3945 5.4260 5.45

*Con capacitor de 100 micro faradios y resistencia 1M Ohmio. (6 min.)

TIEMPO VOLTAJE

15 5.7030 5.6945 5.70

60 5.7015 5.6930 5.69

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

9/11

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23VOLTAJE VS TIEMPOTIEMPO VOLTAJE

45 5.6960 5.7015 5.6930 5.6945 5.6960 5.69

*Con capacitor de 10 micro faradios y resistencia 1M ohmio. (3 min.)

CUESTIONARIO1. Explique por qu, para la primera actividad A, su instructor le sealque deba utilizar capacitores de microfaradios y resistencia de varios megaohmios. Qu hubiera ocurrido si los valores hubieran sido bastantes msbajos?

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

10/11

Los valores obtenidos hubiesen sido difciles de calcular por ser muy

pequeos y los tiempos de carga hubiesen sido ms rpidos o ms lentos

al cambiar la resistencia, estos valores fueron escogidos para llegar a un

momento de poder comprender mejor el funcionamiento o mecnica delos componentes (capacitores)

2. Si en el osciloscopio entraran dos seales sinusoidales de la mismafrecuencia y se ajustara el aparato para que una de ellas aparezca en el ejeY y la otra en ele eje X, qu imagen vera en la pantalla, si ambas estn enfase?, qu imagen si estuvieran desfasadas? (Se sugiere consultar en unlibro de fsica la trayectoria en un movimiento compuesto de dosmovimientos armnicos perpendiculares; ello, dada la analoga con lasituacin que se pregunta; investigue en fin sobre Figuras de Lissajous)3. Investigue por qu si en un circuito alimentado con corriente alternase introduce un capacitor se produce un retraso de la seal de voltaje

respecto a la corriente. Despus a la luz de la experiencia realizada,

explique la razn fsica de esto. Consulte reactancia capacitiva.

Se denomina reactancia a la oposicin ofrecida al paso de la corrientealterna por inductores (bobinas) y condensadores y se mide en Ohmios.Junto a la resistencia elctrica determinan la impedancia total de uncomponente o circuito, de tal forma que la reactancia (X) es la parteimaginaria de la impedancia (Z) y la resistencia (R) es la parte real, segn laigualdad.

4. Evidentemente si un capacitor se conecta en un circuito DC a partir decierto momento el ampermetro conectado ah marcara cero: no hay pasode corriente. Explique qu ocurre con la carga de un capacitor conectadoen AC para que se diga que en AC s permite el paso de corriente. En fin,

7/27/2019 114987282 Osciladores y Capacitores

11/11

hay paso real de carga de una placa a otra cuando el capacitor est en uncircuito AC?Porque es un tipo de corriente en la cual flucta de positiva a negativa

entonces siempre abra un paso de energa elctrica aunque el capacitor secargue y descargue.

5. Qu aspecto tendra la curva carga-descarga si la resistencia usadafuera extremadamente baja? (Analice el caso hipottico de R = 0) Y a lavez, qu podra ocurrir en el capacitor y aun en el resistor, cuando R fuerabaja?La rapidez de carga y descarga sera mucho ms rpida.