LABORATORIO DE FÍSICA II NRO. 3 (UNTECS) UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DEL CONO SUR DE LIMA

1. 1. OBJETIVOS
 Medir resistencias desconocidas utilizando el puente de
Wheatstone.
 Estudiar
el
proceso
de
carga
y
descarga
de
un
condensador.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
1

2. 3. MATERIALES
 01 Puente Wheatstone
4. PROCEDIMIENTO
1. Con fuente apagada, instale el equipo de acuerdo a la
 01 Fuente de poder
 03 Resistencias
 01 Tarjeta de experimentación
 01 Multímetro.
 01 galvanómetro
figura
2. Encienda la fuente y equilibre el puente, buscando que
 Cables
 Interface 3B NetLab
la aguja del galvanómetro
experimente la mínima
 Computador
desviación posible. Tome los valores de las resistencias
conocidas y las longitudes L1 y L2. Mida la resistencia
desconocida utilizando el multímetro y llene la tabla 1.
3. Cambie la resistencia desconocida por otra y repita los
pasos 1 y 2, llene la tabla 2.
CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR
4. Con fuente apagada instale el circuito para carga y
descarga de un condensador tal como se muestra en la
figura, utilizando la interface como sensor de voltaje,
R1=100kΩ, R2=330Ω
experimentación.
2
y C=2.2µF de la tarjeta de

3. 6. Seleccione el conjunto de datos de carga, teniendo en
cuenta que el cursor izquierdo marque voltaje cero,
ajuste los datos a la ecuación de carga, considerando el
tiempo inicial conocido e igual al tiempo que marca el
cursor izquierdo. Guarde sus resultados.
7. Seleccione el conjunto de datos de descarga, teniendo
en cuenta que el cursor izquierdo marque voltaje
máximo a partir del cual se descarga el condensador,
ajuste
los
datos
a
la
ecuación
de
descarga,
considerando el tiempo inicial conocido e igual al tiempo
que marca el cursor izquierdo. Guarde sus resultados.
5. Encienda el computador, pulse iniciar en el software 3B
NetLab, luego de unos segundos de iniciado la lectura
de datos cierre el conmutador del circuito en 1 y tome
las lecturas de datos hasta que el capacitor alcance su
carga máxima. Seguidamente cierre el conmutador a 2,
y tome la lectura de los voltajes hasta que su valor sea
cero, grafique sus resultados y guarde.
3

4. 5. DATOS EXPERIMENTALES
1. Con los datos medidos en el paso 2 complete la
Compare su resultado con la lectura de Rx de la tabla 1.
Usando el error porcentual.
siguiente tabla.
r
Tabla 1.
50 Ω
Rx(ohmios)
5.80 ohm
L1(cm)
89,6 cm
L2(cm)
R1(ohmios)
10,4 cm
V(voltios)
4V
Error porcentual =
2. Usando la fórmula del puente de Wheatstone,
determine el valor de la resistencia desconocida
3. Con
Al usar el puente de wheatstone y hacemos que el
los
datos
medidos
en
el
paso
procedimiento, complete la siguiente tabla
voltaje tienda a hacerse 0 [en nuestro caso particular
Tabla 2.
valía 0,1 voltios], entonces podemos usando la fórmula
del puente de Wheatstone tenemos:
L1 (cm)
L2 (cm)
R2 (ohmios)
Rx (ohmios)
4
93,2 cm
6,8 cm
V (voltios)
4V
50 ohm
5,10 ohm
3
del

5. Usando la fórmula del puente de Wheatstone, determine
4. Con
los
datos
el valor de la resistencia desconocida
procedimiento
En este experimento, cambiamos los valores de las
ajustada.
longitudes de las resistencias, luego usamos la fórmula
del puente de Wheatstone, sabiendo que nuestro
voltaje mostraba 0 voltios (aproximadamente):
Compare su resultado con la lectura de Rx de la tabla 2.
Usando el error porcentual.
Respuesta = 3.648
Error porcentual
5
obtenidos
escriba
la
en
el
paso
ecuación
de
6
del
carga

6. Justifique su resultado.
Justifique su resultado.
Cuando se conecta un capacitor descargado a dos puntos
que se encuentran a potenciales distintos, el capacitor no se
carga instantáneamente sino que adquiere cierta carga por
unidad de tiempo, que depende de su capacidad y de la
resistencia del circuito.
La carga del condensador disminuye exponencialmente con el
tiempo. Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la
intensidadque disminuye exponencialmente con el tiempo.
5. Con los datos obtenidos en el paso 7 del
procedimiento escriba su ecuación de descarga
ajustada del condensador.
6. CUESTIONARIO
1. De acuerdo a las ecuaciones de carga y descarga,
explique qué ocurre con el proceso de carga y descarga
del condensador cuando se varía el valor del factor RC.
Al variar el factor RC se produce cambios en la rapidez con la
que se carga un condensador, ya que influye directamente en la
constante de tiempo ( = R*C).
Cuando es pequeña, el condensador se carga con rapidez;
cuando es grande, el proceso de carga toma más tiempo, es
decir, cuando la resistencia es pequeña, la corriente fluye con
mayor facilidad y el capacitor se carga en menor tiempo.
En el proceso de carga, el factor RC es importante para el
tiempo de carga del condensador, esto quiere decir si el valor
RC es grande, el tiempo de carga del condensador será largo.
2. Explique la utilidad de los condensadores en dos
6

7. aplicaciones tecnológicas en la industria.
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 El puente de Wheatstone es el método más práctico
para calcular resistencias desconocidas.
 La relación que existe entre el tiempo con la carga del
condensador, es un tipo de relación directa, es decir,
mientras mayor es el tiempo mayor es la carga que va a
tener el condensador, de la misma forma; la relación que
hay entre la descarga del condensador con respecto al
tiempo es una relación indirecta, a medida que
transcurre más tiempo, la carga del condensador es
menor.
 El tiempo que demora en cargar un condensador es
mayor al tiempo que demora en descargar.
 Es recomendable que al momento de armar los circuitos
se debe apagar las fuentes de voltaje. Solicitar al
profesor o encargado del laboratorio que revise el
armado de los circuitos eléctricos y Tener en
consideración las propiedades de los materiales con los
que se está trabajando.
 Los condensadores son usados en las industrias
proveedoras de bebidas, en el control de volúmenes de
líquidos en las botellas. El proceso consiste en pasar
corriente eléctrica entre dos placas, poner la botella
entre ellas y distintos niveles de líquido generan distintas
capacitancias entre ellas. Un medidor registra esta
capacitancia e indica si la botella está bien llena o no.
 Los condensadores son aplicados en procesos de
temporización, necesarios para industrias que trabajan
con sistemas programables. Debido a la propiedad del
condensador
para
almacenar
carga,
se
puede
programar tareas que funcionen por un determinado
tiempo.
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8. BIBLIOGRAFÍA
 LIBRO
1. Física, Tipler, Paul A., Edit. W. H. Freeman; 6a
edición (2007)
 INTERNET
1. http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_electr
ico
2. http://www.forosdeelectronica.com/f11/capacito
res-proceso-industrial-9535/
3. Sears-Zemansky, Física Universitaria con
física moderna-Volumen 2; Edición 12.
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