Condensadores

1. PRÁCTICA Nº 5 – CONDENSADORES
MÓDULO: Electrónica General
NOMBRE:
CURSO: 1º Equipos Electrónicos de Consumo
1er APELLIDO:
FECHA DE ENTREGA:
2º APELLIDO:
1.- COMPROBACIÓN DEL PROCESO DE CARGA DE UN CONDENSADOR Inicialmente, antes de poner el conmutador en la posición 1, no habrá corriente por el circuito, y por tanto, la tensión de la resistencia (VR) y la tensión del condensador (VC) serán igual a cero. Si cerramos conectamos ahora el conmutador en la posición 1, circulará una corriente por el circuito que irá cargando el condensador a través de la resistencia hasta alcanzar un valor de tensión igual al de la fuente de alimentación. El testigo de que circula corriente en el proceso de carga del condensador es la d.d.p. que nos aparece en la resistencia (VR). Durante este proceso, la tensión en el condensador (VC) irá creciendo progresivamente y la tensión de la resistencia (VR) disminuyendo. Una vez cargado completamente el condensador a la tensión de la batería, dejará de circular corriente por el circuito y se cumplirá que: ICARGA = 0 , VC = 10V y VR=0V. El tiempo de carga depende de los valores de C y de R. Para que el condensador adquiera el 100% de la tensión de la batería deberán transcurrir al menos un tiempo equivalente a 5τ = 5RC.
τ = RC carga del 66 % de VBatería Tiempo plena carga = 5τ = 5RC
Actividad práctica:
a) Monta el circuito de la figura.
b) Calcula el tiempo de carga del condensador según los valores dados de R y C.
c) Con ayuda de dos polímetros comprueba como varían los valores de VC y VR durante la carga.
2.- COMPROBACIÓN DEL PROCESO DE DESCARGA DE UN CONDENSADOR Habiendo cargado previamente el condensador a una tensión de 10 V, si situamos el conmutador en la posición 2, el condensador actuará ahora como generador cediendo su energía a través de la resistencia hasta que se produzca la descarga completa del condensador. En este caso, la tensión VC irá decreciendo hasta hacerse igual a cero. El tiempo de descarga también dependerá de los valores de C y de R. Para que el condensador pierda toda la energía acumulada deberá también transcurrir al menos un tiempo equivalente a 5τ = 5RC.
Tiempo de descarga = 5τ = 5RC José María Hurtado Torres
Departamento de Electricidad-Electrónica I.E.S. Himilce - Linares
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2. Actividad práctica:
a) Monta el circuito de la figura.
b) Calcula el tiempo de descarga del condensador según los valores dados de R y C.
c) Con ayuda de dos polímetros comprueba como varían los valores de VC y VR durante la descarga.
3.- ASOCIACIÓN DE CONDESADORES.
a) Calcula la capacidad total de los circuitos de la figura, así como la reactancia capacitiva de cada uno de ellos.
b) Calcula la tensión en cada uno de ellos.
c) Mide con el capacímetro el valor de los condensadores y la capacidad total de los circuitos.
d) Conecta los circuitos a un transformador de 12 V AC y comprueba mediante el polímetro las tensiones calculadas.
e) Rellena la tabla con los datos teóricos y prácticos.
f) Dibuja en Electronic Workbench los circuitos y simula los resultados.
VALOR TEÓRICO
VALOR MEDIDO
C1
C2
CIRCUITO SERIE
CIRCUITO PARALELO
Valor teórico
Valor medido
Valor teórico
Valor medido
CTOTAL
VC1
VC2
José María Hurtado Torres
Departamento de Electricidad-Electrónica I.E.S. Himilce - Linares
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3. 4.- EJEMPLO DE APLICACIÓN. Temporizador de Eventos Cortos. En general, un temporizador es un circuito que permite controlar el tiempo durante el cual se realiza alguna operación. Sus aplicaciones son múltiples, entre ellas se encuentran: encender una lámpara o un electrodoméstico durante un tiempo determinado, encender un ventilador a una hora determinada y apagarla un tiempo después, etc. El circuito que se presenta a continuación, sirve para realizar el control del tiempo en que permanece activado un relé cuando el usuario oprime el botón de arranque. Dicho relé podrá utilizarse para el control de grandes cargas (lámparas, motor, etc.). El funcionamiento del circuito es el siguiente: El componente central del circuito es el integrado 555, el cual actúa como un circuito temporizador monoestable, que activa su salida (pin 3) a un nivel alto tras accionar el pulsador SW1. Transcurrido un tiempo, el circuito vuelve a su estado normal (salida desactivada). Para que la salida vuelva a cambiar de nivel nuevamente es necesario aplicar otro “estimulo” con el pulsador SW1. De esta forma, cada vez que se ponga a un nivel negativo en el pin 2 mediante el pulsador, la salida por el pin 3 entregara un nivel lógico alto que sirve para activar el relé y encender el LED de señalización de activación. El tiempo durante el cual permanece activada la salida del temporizador viene determinado por los valores de la resistencia R2, el potenciómetro P1 y el condensador C1, según la ecuación: T = 1.1 · C1· (R2+P1) El potenciómetro VR1 nos permite variar el periodo de tiempo entre un tiempo máximo y un tiempo mínimo que estará determinado por el tiempo de carga de C1. Si se desea aumentar o disminuir los periodos de tiempo, se debe aumentar o disminuir el valor de C1. Actividad práctica:
a) Monta el circuito de la figura sobre la placa de prototipos.
b) Calcula los tiempos máximo y mínimo de temporización según la fórmula.
c) Comprueba el funcionamiento del circuito.
José María Hurtado Torres
Departamento de Electricidad-Electrónica I.E.S. Himilce - Linares
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