UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, DECANA DE AMERICA)

FACULTAD DE ING. ELECTRONICA Y ELECTRICATEMA: CIRCUITOS RCCURSO: LABORATORIO DE CIRCUITOSPROFESOR:CALDERON ALVAINTEGRANTES:NOMBRES

SEVILLANO REYES,LUIS

GOMEZ AUPAS,ANTHONY

LOAYZA JANAMPA,CSAR

2014

CIRCUITO ELECTRICO DE PRIMER ORDENObjetivo Estudiar los aspectos bsicos del circuito RC. Observar los procesos de carga y descarga de un capacitor a travs de un resistor. Obtener los grficos de descarga tanto de corriente como voltaje del condensador.Dispositivos y equipos Osciloscopio Fuente de voltaje Condensador Resistor Protoboard Cable coaxial Conectores

FUNDAMENTO TERICOEn esta prctica de Circuitos RC que se trata de un circuito conformado por un capacitor y una resistencia conectados en paralelo y en serie respectivamente a una fuente de voltaje de 8 voltios.El experimento consiste en conocer y observar los procesos de carga y descarga de un capacitor con la influencia de un resistor, para esto fue necesario ir registrando los datos del voltaje y la corriente que varan con respecto al tiempo.Una vez obtenido los datos se procede a graficar al Voltaje vs tiempo, y Corriente respecto al tiempo, observando que ambas graficas no son lineales. Entonces para conocer la rapidez con la que se carga el capacitor es necesario hallar la constante de tiempo de una grafica semilogaritmica de Corriente vs tiempo, donde la pendiente de dicha grafica representa a (-1/).

CARGA DE UN CAPACITOR

Figura1. Circuito RC

Un capacitor es un dispositivo que al aplicrsele una fuente de alimentacin de corriente continua se comporta de una manera especial.Cuando el interruptor se cierra, la corriente I aumenta bruscamente a su valor mximo como un cortocircuito) y tiene el valor de I = E / R amperios (como si el capacitor no existiera momentneamente en este circuito RC), y poco a poco esta corriente va disminuyendo hasta tener un valor de cero.El voltaje en el capacitor no vara instantneamente y sube desde 0 voltios hasta E voltios (E es el valor de la fuente de corriente directa conectado en serie con R y C).

Figura2. Vo vs tFigura3. I vs t

DESCARGA DE UN CAPACITOR

Figura4. Circuito RC

Un condensador / capacitor en un circuito RC serie no se descarga inmediatamente cuando es desconectada de una fuente de alimentacin de corriente directa Cuando el interruptor pasa de la posicin A a la posicin B, el voltaje en el condensador Vc empieza a descender desde Vo (voltaje inicial en el condensador) hasta tener 0 voltios de la manera que se ve en el grfico inferior.La corriente tendr un valor mximo inicial de Vo/R y la disminuir hasta llegar a 0 amperios. La corriente que pasa por la resistencia y el condensador es la misma. Acordarse que el un circuito en serie la corriente es la misma por todos los elementos.

Figura6. I vs tFigura5. V vs t

Determinacin del valor de () Vare los valores de (R1); y determine en forma terica los valores de () para cada variacin de (R1); anote estos valores en la Tabla N1 Implementar el Ckto. N2, con c/u de estos valores de (R1); y mida los valores prcticos de () Tabla N1CargaDescarga

R()t(s)t(s)p (s)p (s)

1k 33ms30ms 3300030000

3 k 99 ms94 ms9900094000

3.9 k 128.7 ms128 ms128700128000

5.1 k 168.3 ms164 ms168300164000

6.2 k 204.6 ms200.4 ms204600200400

CUESTIONARIO FINAL1. Compare los datos obtenidos en la Tabla N1 2. Presente el grfico de la curva exponencial de carga del condensador.3. Presente el grfico de la curva exponencial de descarga del condensador.4. Presente algunos circuitos de filtros utilizando elementos R,L y C. Solucion:1.-CARGA

t(s)t(s)Error %

33ms30ms 10%

99 ms94 ms 5.31%

128.7 ms128 ms 0.54%

168.3 ms164 ms 2.55%

204.6 ms200.4ms2.05%

2,3,4.- Primero colocamos STOP para que la grfica no siga.Primero:Seleccionamos la opcin "Cursors".Segundo:Ya que en la grfica el eje horizontal es el tiempo, graduamos los cursores verticales (A y B) conforme nos convenga (para esta experiencia la medicin de 5T)Tercero:Como la medicin de 5T es cuando el condensador una vez cargado se descarga por completo o viceversa una vez cargado se carga por completo solo bastara dividir el tiempo seleccionado (5T) entre 5 para obtener el valor de T, que es el solicitado en la experiencia.

Cabe recalcar que se toma 5T en la grfica donde se aprecia que el condensador adquiere una seal constante.

4.-filtros paso bajoUn filtro paso bajo ideal debe dejar pasar las frecuencias por debajo de una frecuencia determinada0(para la cual se ha diseado el filtro); su caracterstica de frecuencia se muestra en la figura 6(a) (lnea continua). Sin embargo, no es posible obtener tal filtro con un nmero finito de elementos lineales (R, L o C). La caracterstica real de frecuencia sera la mostrada en la figura 6(a) en trazo discontinuo. Un circuito paso bajo simple es el de la figura 6(b).

Filtros paso altoSi en el circuito de la figura 6(b) tomamos la salida en bornes de la resistencia, tenemos un filtro paso alto cuya caracterstica de frecuencia ideal (trazo continuo) y real (trazo discontinuo) se muestra en la figura 8(a). El circuito en su forma estndar es el de la figura 8(b).

Fig. 8: ( a) Caracterstica ideal de frecuencia (lnea continua) y real (trazo discontinuo). (b) Filtro paso alto.Filtros pasabandas y filtro de rechazo de bandaLa amplitud de ganancia de un filtro pasabandas ideal se muestra en la figura 10(a); la curva real se indica en trazo discontinuo.0es lafrecuencia centraldel paso de banda y a la cual se tiene la mxima amplitud.LyHson lasfrecuencias de corte inferior y superior, respectivamente, donde la amplitud es 0.7 veces el valor mximo.La amplitud de ganancia ideal y real de un filtro de rechazo de banda es la de la figura 10(b). Se definen de manera anloga al caso anterior las frecuencias de corteLyH.0es la frecuencia central del rechazo de banda y corresponde a la mnima amplitud.El ancho del paso (o rechazo) de banda se llamaancho de banday est dado por:BW=H -L

Fig. 10: Caracterstica de amplitud para: (a) filtro pasabandas, (b) filtro de rechazo de banda

Los filtros pasivos con resistencias y condensadores se suelen usar cuando la prdida de seal no supone un problema, de otro modo es preferible usar un pasabandas RLC y aprovechar el fenmeno de la resonancia, tal y como se ver en la prctica 3.Podemos construir un filtro pasabandas con slo resistencias y condensadores como el que muestra la figura 11, conectando la salida de un filtro paso bajo a la entrada de un paso alto.

Fig. 11: Filtro pasabandas.

CONCLUSIONES

Se comprob que en un circuito RC conectado a una fuente de voltaje, una resistencia influye en el tiempo en que se carga un capacitor, ambos conectados en serie y paralelo respectivamente.

En el proceso de carga del capacitor, el voltaje de este capacitor aumenta de manera exponencial a travs del tiempo, tendiendo hacia un valor mximo, que correspondera a un valor cercano al voltaje entregado por la fuente de poder.

En el proceso de descarga del capacitor, el voltaje disminuye de manera exponencial a travs del tiempo, empezando en un valor mximo y tendiendo a cero conforme el tiempo de descarga transcurre.

Cuando se descarga el capacitor, la corriente es negativa, porque invierte el sentido en el cual pasa por el capacitor. Estos valores de corriente varan exponencialmente conforme transcurre el tiempo de descarga, comenzando con un valor mximo de corriente y luego tendiendo a cero.