Question

Al cerrar el interruptor, los datos medidos por el voltímetro en intervalos de tres segundos son los
siguientes: Como se muestra en la tabla.
1. ¿Qué ocurre en este caso con la carga en el condensador? Tiempo (s)
3
2. ¿Por qué el potencial inicial es 12 V?
3. Con los datos de la tabla, realiza un gráfico V vs. t.
6
9
12
15
18
21
24
27
30
4. ¿Es un proceso lineal?, ¿cómo lo clasificarías?
5. Si el valor de la resistencia y aumentamos la capacidad del
condensador, ¿cuánto crees que sería el tiempo total de la
descarga?
el valor del condensador, pero
6. Si mantenemos
aumentamos el valor de la resistencia, ¿cuánto sería ahora
el tiempo total de la descarga?
7. Representa en un mismo gráfico la carga y descarga de un
condensador.
Voltaje (V)
8,91
6,59
4,85
3,61
2,68
2,00
1,45
1,09
0,81
0,62

Answer 1

El condensador está drenando su carga a través de la resistencia en un proceso que evoluciona exponencialmente, si aumentamos la capacitancia o la resistencia, el tiempo de descarga aumenta proporcionalmente.

¿Cómo analizar la descarga del capacitor?

Cuando cerramos el interruptor, el capacitor comienza a descargarse a través de la resistencia al ponerse en contacto las placas. Haciendo el análisis correspondiente tenemos:

1. A medida que pasa el tiempo, la carga en el capacitor circula por el circuito desde una placa a la otra, donde se neutraliza, por lo que la carga almacenada va disminuyendo;
2. El potencial inicial es de 12 V posiblemente porque fue cargado con una fuente de voltaje de ese valor;
3. Con los datos de la tabla podemos trazar el gráfico de la imagen adjunta, el cual representa a la tensión en función del tiempo;
4. El proceso, como puede verse, no es lineal, en efecto, sigue una ley exponencial decreciente;
5. Si mantenemos el valor de la resistencia y aumentamos la capacitancia, habrá más carga almacenada para la misma tensión, el tiempo de descarga va a aumentar proporcionalmente al aumento de la capacitancia;
6. Si mantenemos la capacitancia, pero aumentamos la resistencia, el tiempo de descarga también aumentará proporcionalmente, porque disminuirá la corriente por el circuito, es decir, el caudal de carga drenado;
7. En la imagen adjunta podemos ver el gráfico de la tensión (proporcional a la carga almacenada) en función del tiempo para la carga (en rojo) y para la descarga (en verde).

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