GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

subsección: SOLUCIÓN DE PRÁCTICAS DIGITALES DE FÍSICA
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Circuito de corriente alterna con condensador

Solucionario

Las incertidumbres en las medidas pueden variar de un lector a otro.

El cálculo de los errores se ha hecho de la siguiente manera:

fV y ft se admiten que no tienen errores 

Cuando se realizan operaciones se calculan los errores relativos de los términos que intervengan y se suman. Luego hecha la operación se calcula el error absoluto

 

Ejemplos:

 1) DY = 7,4 0,2 cm  ;  V pp = DY*fV = 7,4*20 = 148 mV, error relativo de Vpp = 0,2 en 7,4 , esto es, 2,7 % ; el 2,7 % de 148 es 4 , V pp= 148 4 mV

 no tiene error , valor del cociente  Vefz = , error = 2,7 % de 52,3 = 1,4

Resultado Vefz =

2) cálculo de XC ,  error relativo del voltaje eficaz 2,7 % ,

error relativo de la intensidad eficaz 0,1 en 9,9 , esto es, 1,0 %

error relativo de XC = 2,7+1,0 = 3,7 %, Valor de XC =

el 3,7 % de 5,3 es 0,2 , resultado XC =

 

 

 

TOMA DE DATOS Y CÁLCULO DE ALGUNAS MAGNITUDES DE LA CORRIENTE Y DEL CIRCUITO

 

  Medida

 

DY =7,4 0,2 cm

 

DX

 

Vpico a pico

Vpp = DY · fV =

148 4  mV

52,3 1,4 mV

Periodo

 

T =DX · ft =

3,3 0,1 ms

 

I efz =9,9 0,1 mA

 

 

 

  Medida

 

DY =5,8 0,2 cm

 

DX

 

Vpico a pico

Vpp = DY · fV =

116 4  mV

41,0 1,4 mV

Periodo

 

T =DX · ft =

2,50 0,07 ms

 

I efz =9,9 0,1 mA

 

 

 

  Medida

 

DY =4,9 0,2 cm

 

DX

 

Vpico a pico

Vpp = DY · fV =

98 4  mV

34,6 1,4 mV

Periodo

 

T =DX · ft =

2,03 0,05 ms

 

I efz =9,9 0,1 mA

 

 


  Medida

 

DY =7,4 0,2 cm

 

DX

 

Vpico a pico

Vpp = DY · fV =

74 2  mV

26,2 0,7 mV

Periodo

 

T =DX · ft =

1,55 0,05 ms

 

I efz =9,8 0,1 mA

 

 

 

  Medida

 

DY =5,8 0,2 cm

 

DX

 

Vpico a pico

Vpp = DY · fV =

58 2  mV

20,5 0,7 mV

Periodo

 

T =DX · ft =

1,30 0,05 ms

 

I efz =9,8 0,1 mA

 

 


  Medida

 

DY =5,4 0,2 cm

 

DX

 

Vpico a pico

Vpp = DY · fV =

54 2  mV

19,1 0,7 mV

Periodo

 

T =DX · ft =

1,13 0,03 ms

 

I efz =9,8 0,1 mA

 

 

  Medida

 

DY =4,8 0,2 cm

 

   DX =

 

Vpico a pico

Vpp = DY · fV =

48 2  mV

17,0 0,7 mV

Periodo

 

T =DX · ft =

1,00 0,04 ms

 

I efz =9,7 0,1 mA

 

 

  

 

  Recoja en la Tabla 1 los valores de las frecuencias y de las reactancias capacitiva.

 

Tabla 1

 

Frecuencia  f/Hz

Reactancia capacitiva

 XC / W

303 9

5,3 0,2

400 11

4,1 0,2

493 12

3,5 0,2

645 21

2,7 0,1

769 24

2,1 0,2

885 23

1,95 0,09

1000 40

1,75 0,09

 

Gráficas

a)  Considere los valores de XC y f sin errores. Represente la reactancia (expresada en W) en el eje de ordenadas y la frecuencia en el eje de abscisas.

 

 

b) Represente XC frente  al inverso de la frecuencia. Mida la pendiente de la recta y determine el valor de C.

 

 

                  

  

b) Represente en la misma gráfica: 1) Los valores mayores del inverso de la frecuencia frente a los menores de la reactancia capacitiva, 2) Los valores mayores del inverso de la frecuencia frente a los mayores de la reactancia capacitiva 3) Los valores menores del inverso de la frecuencia frente a los mayores de la reactancia capacitiva 4) Los valores menores del inverso de la frecuencia frente a los menores de la reactancia capacitiva. Obtenga las ecuaciones de cada una de las cuatro rectas,  obligando a todas ellas a pasar por el origen de coordenadas. Tome como valor más probable la media aritmética de las cuatro pendientes y considere como  incertidumbre aquel número que   al sumarlo al valor medio dé el valor más alto y al restarlo el más bajo. Calcule C con su incertidumbre según el criterio de las cuatro rectas. 

 

                  

         El valor medio de las pendientes de las  rectas es  1654 129