Experimentos con condensadores en alterna: Circuitos RC
¿Qué ocurre si en un circuito alimentado con corriente alterna se incluye un condensador? Pues es tan fácil como montar el experimento, medirlo y analizar los resultados.
A este tipo de circuitos se les denomina RC (Resistencia-Condensador) y el más sencillo es aquel que se compone de una resistencia y un condensador, en nuestro caso de 1K y un 1uF.
El circuito se compone de 1K y 1 uF, la entrada es una senoidal de f=1KHz (w=2·π·f T=1/f)y Vpp=10 V. La salida puede verse en el osciloscopio adjunto (se han ajustado cuidadosamente las escalas de tiempo y amplitud).
En la imagen se ven dos cosas: que la amplitud máxima se ha reducido de 5 V a menos de 1 V y que la salida se ha "desplazado" respecto de la entrada, se ha retardado un tiempo. Podemos resumir lo anterior en una tabla [PDF].
Entrada |
Valores RC |
Valores de salida |
Interpretación de resultados |
Vi(t) = 5·sin(2·π·1000) Vi eficaz = 3,21 V, T=0,001 s |
R=1 KΩ y C=1 µF |
Vc eficaz = 0,511 V retardo = 219,9 µs |
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Vi(t) = 5·sin(2·π·1000) Vi eficaz = 3,21 V, T=0,001 s |
R=1 KΩ y C=0,1 µF |
Vc eficaz = 2,910 V retardo = 99,99 µs |
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Vi(t) = 5·sin(2·π·10000) Vi eficaz = 3,21 V, T=0,0001 s |
R=1 KΩ y C=0,1 µF |
Vc eficaz = 0,551 V retardo = 22,00 µs |
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Vi(t) = 5·sin(2·π·10000) Vi eficaz = 3,21 V, T=0,001 s |
R=1 KΩ y C=1 µF |
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Vi(t) = 5·sin(2·π·10000) Vi eficaz = 3,21 V, T=0,001s |
R=1 KΩ y C=10 µF |
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Vi(t) = 5·sin(2·π·10000) Vi eficaz = 3,21 V, T=0,001s |
R=1 KΩ y C=10 µF |
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¿Cómo se mide el retardo de la salida respecto de la entrada? Primero hay que activar la opción Cursors, luego X1, luego mover con la rueda superior la línea vertical hasta que llegue al punto deseado (donde la entrada corta al eje horizontal), luego se selecciona X2, se mueve la rueda superior hasta que la línea vertical llegue hasta donde se quiere (donde la salida corta al eje horizontal) y por último se lee DX en la esquina inferior izquierda, que en este caso es 219,9 µs. Es decir, se ha marcado como punto de referencia el corte con el eje horizontal, se ha llevado un cursor hasta allí para la entrada, el otro cursor lo mismo para la salida, y es el osciloscopio el que nos da el resultado.
Los valores eficaces se obtienen como antes, pero como ahora son dos señales a medir hay que saber cambiar de Source 1 (la entrada) a Source 2 (la salida).
Consejo: Para dominar un osciloscopio es necesario tener cierta habilidad y paciencia, y saber siempre qué valor es el que se busca o necesita medir en un experimento.