R-L-C Circuits (spanish)

[pic 1]Universidad de la Salle

Laura Zambrano 47131082

Sergio Moreno 471310

Jhon Parra  47131055

Péndulo simple

Resumen

El presente artículo tiene como objetivo el estudio experimental  del movimiento de un péndulo simple establecer su correspondiente ley mediante la observación, medición y el análisis del fenómeno, basándose en la teoría física del movimiento pendular y analizar las relaciones experimentales y teóricas. Para el circuito R-C y R-L se tenían que comparar Tao experimental y Tao teórico arrojando un porcentaje de error del  y  respectivamente dando un error más bajo de lo esperado. Para el circuito R-L-C se compararon las frecuencias de amortiguamiento, arrojando como resultado teórico  y como resultado experimental , dando un error del , concluyendo que los resultados tomados a nivel de la practica fueron casi precisos. [pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

Palabras claves: Péndulo, período, frecuencia, longitud, gravedad.

Abstract

This paper aims at experimental study of the motion of a simple pendulum establish its corresponding law through observation, measurement and analysis of the phenomenon, based on the physical theory of pendulum motion and analyze experimental and theoretical relations. For RC and RL circuit had to compare experimental and theoretical Tao Tao throwing an error rate of 9,671% and 7,649% respectively giving a lower than expected error. For the RLC circuit damping frequencies were compared, yielding theoretical result as 1.072 * 10 ^ (- 5) s experimental result 9.9 * 〖10〗 ^ (- 6) s, giving an error of 8.4679 %, concluding that the results taken at the level of practice were almost accurate.

Key words: Pendulum, period, frequency, length, gravity.

Introducción

Por medio de un calibrador de Hemholtz, una fuente y sus conectores se determinará el valor de la carga elemental, para ello estudiaremos el comportamiento descrito por un haz de electrons inmersos en un campo magnético y las condiciones en las cuales la energía cinética de los mismos permanence constante

Metodología

Al comenzar la investigación se  comprueba tener todos los instrumentos en un óptimo estado, de esta manera se podrán obtener los resultados deseados.

En primera instancia se coloca longitud de 1 metro para el péndulo, haciendo que oscile (con un ángulo de 6 grados) 10 veces y tomando un promedio de su tiempo, se repite este proceso bajando de a 10 centímetros hasta llegar a 40 centímetros, se halla el período, con estos resultados se procede a comprobar la teoría.

Resultados:

Tabla 1. Datos tomados para comprobar la teoria.

Discusión de resultados:

Para comenzar a hablar de este análisis de los resultados obtenidos en la práctica, empezaremos por detallar cada circuito montado en el laboratorio, pasando por el circuito R-C, luego dando otro vistazo al circuito R-L y finalmente analizando los comportamientos en el circuito R-L-C

*Circuito R-C

En el caso del circuito R-C, usamos la fórmula:

, donde[pic 7]

Vo= Voltaje inicial; t= tiempo; RC= resistencia*capacitancia

Una vez determinada esta ecuación se logra obtener el tao teórico de nuestro circuito R-C, que a su vez representará nuestro valor teórico y que viene dado de la siguiente manera:

,[pic 8]

Donde

R= 2100 Ω

 C=   [pic 9]

Por tanto

, luego[pic 10]

[pic 11]

Luego de hallar el tao de nuestro circuito, procedimos a poner en funcionamiento el osciloscopio, enviando una señal desde el generador, pasando por nuestro circuito    R-C con una frecuencia de 535 Hz, detallándose en la pantalla del osciloscopio la siguiente gráfica:

[pic 12]

Según la señal medimos con la base tiempo, y los recuadros en la pantalla del osciloscopio para hallar el tiempo que tarda la función en decaer de un 100% a un 1% calculándose mediante:

, donde[pic 13]

bt= Base de tiempo; con esto tenemos que:

, luego:[pic 14]

[pic 15]

Ahora procedemos a hallar nuestro tao experimental, de la siguiente forma:

[pic 16]

Dado esto:

[pic 17]

Por tanto:

[pic 18]

Una vez hallados los valores experimental y teórico, procedemos a hallar el valor del error porcentual, el cual se calcula de la siguiente manera:

[pic 19]

Por lo tanto se tiene que:

[pic 20]

Y finalmente:

[pic 21]

Este error porcentual encontrado nos indica que la teoría fue comprobada con un margen de error del 9,671 %, del valor teórico, y constante en nuestro circuito  .[pic 22]

*Circuito R-L

Para el estudio del comportamiento de este circuito, hacemos uso de la teoría vista en clase, la cual nos afirma lo siguiente:

, donde[pic 23]

= permitividad eléctrica cuyo valor es de  ;[pic 24][pic 25]

R=resistencia ; L= inductancia ; t=tiempo

Sabiendo esto, es posible determinar el tao teórico de nuestro circuito R-L, el cual se calcula mediante lo siguiente:

[pic 26]

Dado esto se obtiene que:

[pic 27]

Finalmente obtenemos:

[pic 28]

Luego conectamos nuestro circuito, esta vez con respecto a la resistencia y a la bobina presente