Lab. 7. Determinación de las Constante de Tiempo de Circuitos RC

5/11/2018 Lab. 7. Determinaci n de las Constante de Tiempo de Circuitos RC - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/lab-7-determinacion-de-las-constante-de-tiempo-de-circuitos

m

FÍSICA III CICLO II/2011

LABORATORIO Nº 7

DETERMINACIÓN DE LAS CONSTANTE DE TIEMPODE UN CIRCUITO RC

I. OBJETIVOS:

Que el estudiante teniendo el equipo y la asesoría necesaria:

1) Utilice el osciloscopio, el generador de señales y el multímetro.2) Determine teóricamente la constante de tiempo de un circuito RC .3) Con el uso de osciloscopio, el generador de señales y el multímetro;determine experimentalmente la constante de tiempo de un circuito RC .

II. INVESTIGACIÓN TEÓRICA.

Para el desarrollo del laboratorio y mejor desempeño en el examen pre-laboratorioes necesario que investigue lo siguiente:

1) Como determinar teórica y experimentalmente la constante de tiempo de

un circuito ( )c RC τ .

2) Como determinar, a partir de una gráfica de diferencia de potencial –

tiempo, la constante de tiempo de un circuito ( )c RC τ .

3) Recordar el uso del osciloscopio y el generador de señales.

III. MATERIAL Y EQUIPO.

1 Osciloscopio1 Multímetro digital.

1 Capacitor (electrolítico), de capacitancia conocida ( )1C *

1 Capacitor de capacitancia conocida ( )2C *

2 Resistores ( )1 R y ( )2 R de valores conocidos *

1 Generador de señales1 Fuente de corriente directa (0 - 10 VDC)1 Cronometro digital1 Interruptor (pulsador) con base1 Tablero perforado1 Hoja de papel milimetrado (la traerá el estudiante)* Conectores

UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURAUNIDAD DE CIENCIAS BÁSICAS



Lab. Nº 7 Determinación de la Constante de Tiempo RC Física III. Ciclo II/11

*

PROCEDIMIENTO

PARTE I

1) Arme el circuito de la figura 1, con1

R =

________ k Ω

;1

C =

_______ F µ

(Ver tabla), ajustando la fuente a 10.0 V2) Conecte el voltímetro tal como se muestra.3) Cierre el interruptor y mida el tiempo que tarda el capacitor en adquirir undiferencia de potencial de 1.0 V. Anótelo en la tabla 1. Se recomienda que lamisma persona que lee el voltímetro accione el cronómetro.4) Abra el interruptor y luego descargue el capacitor cortocircuitándolo.5) Repita los pasos 3 y 4 hasta llenar la tabla 1 para los diferentes voltajes enel capacitor.

6) Con los valores proporcionados en la tabla de 1 R y 1

C , calcule el valor de

la constante de tiempo. 1 1 c R C τ = = ___________________s.

7) Con los datos de la tabla 1, grafique en papel milimetrado la diferencia depotencial - tiempo y determine así la constante de tiempo. cτ = __________ s8) Al comparar el valor de la constante de tiempo calculado y el valor de laconstante de tiempo obtenido del gráfico; ¿Que puede concluir? ___________

_______________________________________________________________ _______________________________________________________________

DIF. DE POT. 1.0 V 2.0 V 3.0 V 4.0 V 5.0 V 6.0 V 7.0 V 8.0 V 9.0 V

TIEMPO (s)

TABLA 1

PARTE II

1) Sustituya el multímetro por el osciloscopio y la fuente de voltaje directa por el generador de señales.2) Encienda y calibre el osciloscopio.

2




3) Arme el circuito mostrado en la figura 1 usando el capacitor 2C = _______

nF , 1 R = ________ k Ω (ver tabla proporcionada). Alimente el circuito con una

onda cuadrada, 300 Hz y 10.0 PP

V (o sea de 5.0 V de amplitud).

4) Dibuje un período de la señal de la diferencia de potencial en el capacitor.Especifique las escalas utilizadas. VOLT/DIV:_______ y TIME/DIV: _________

Figura 2.

5) Determine, utilizando el gráfico anterior la constante de tiempo cτ .

6) Calcule la constante de tiempo. 1 2c R C τ = =

__________________________.7) Compare los resultados obtenidos en los numerales 5 y 6. ¿Qué puedeconcluir? _______________________________________________________

_______________________________________________________________

3




REPORTE DE DATOS EXPERIMENTALES

LABORATORIO No. 7

DETERMINACIÓN DE LAS CONSTANTE DE TIEMPODE UN CIRCUITO RC

GL: ___________ Mesa No. _____________ Fecha:______________

INTEGRANTES

Nº APELLIDOS NOMBRES FIRMA

Al final del laboratorio, entregar por mesa una guía con los datos obtenidos y gráficos

( papel milimetrado) anexando los cálculos realizados en la parte I y II..Contenido del informe:

• Desarrollo parte I 25%• Desarrollo parte II 25%• Conclusiones 10%

4




1) un objetivoQue el estudiante teniendo el equipo y la asesoría necesaria:Utilice el osciloscopio, el generador de señales y el multímetro

2) dos elementos del circuitoResistores, fuente de corriente directa

3) q magnitudes se van a medir la constante de tiempo en un circuito RC, la diferencia de potencial

4) mencione dos instrumentos a utilizar osciloscopio, multimetro digital

Principio de superposición:y1(x)=g1(x) y2(x)=g2(x)L[Y]= C1g1(x+C2 g2(x)Luego comprobar derivando

Función complementaria1. ecuación auxiliar

2. luego Yc3. luego Y= Yp+Yc

Variación de parámetros1. Tenerla en forma estándar 2. resolver ecuc. homogénea3. encontrar Yc y luego Yp

4. Determine el wroskiano5. Luego U1 y U2

6. Construir solucion general7. Y = YP+YC

Cauchy Euler 1. Y=x^m* Raíces distintas:Y=C1X

m + C2Xm

*Raíces repetidasY=C1X

m + C2Xm In(x)

*Raices complejasY=xα[c1cos(βIn(x))+ c2sen(βIn(x))]

Anuladores* Y=Xmeαx =(D-α)m+1

* Y=cos(βx) o sen(βx) = D2+ β2

* Y= Xmcos(βx) =( D2+ β2)m+1

* Y= eαx cos(βx) = D2 -2 αD +(α2+ β2) o (D- α)2 + β2

* Y=[Xm eαx cos(βx] = [D2 -2αD +(α2+ β2)]m+1 o

[(D- α)2 + β2]m+1

Método del anulador 1). Encontrar el anulador 2) Encontrar Yc y luego Yp3) hacer el sistema y no dejar

en términos de c1 y c2Caso I vibraciones libres

F=ksmd2y/dt2 + ky=0si velocidades hacia arriba (-)

Caso II vibraciones amortiguaM*d2y/dt2 +c*dt/dt+ ky=0Tipo de movimiento:Raíces (!=) mov. Sobreamor

Raices(=) críticamente amor.RAices(complejas)

subamortiguadas

5

Lab. 7. Determinación de las Constante de Tiempo de Circuitos RC

Documents

Transcript of Lab. 7. Determinación de las Constante de Tiempo de Circuitos RC