2_5_Ejercicios energÃ_a almacenada fenÃmenos transitorios

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Vicerrectoría Académica IP – CFT
Dirección de Desarrollo Curricular
CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
PAUTA DE ACTIVIDAD: Ejercicios sobre energía almacenada en condensadores y fenómenos transitorios.
I. ANTECEDENTES GENERALES
	Contexto
	Sala de clases
	Aprendizajes esperados
	Determinar el comportamiento de condensadores o capacitores, en corriente continua.
	Criterios de evaluación
	· Determina la energía almacenada por un condensador, según cálculo de variables.
· Determina ecuaciones de carga y descarga de un condensador, en corriente continua.
II. PRESENTACIÓN DE LA ACTIVIDAD 
· Actividad Formativa: En grupos desarrollan ejercicios sobre energía almacenada en condensadores y fenómenos transitorios. Comparten sus resultados en plenario para generar conclusiones en conjunto con el docente. 
III. INSTRUCCIONES:
· Formen grupos según las indicaciones del profesor. 
· Desarrollen los ejercicios planteados y en la medida que tengan dudas lo consultan a su profesor.
· Utilicen calculadora científica para familiarizarse con las funciones de esta.
· Indiquen al profesor una vez que hayan terminado sus ejercicios, para iniciar la retroalimentación.
· El profesor desarrollará los ejercicios planteados y ustedes cotejarán sus respuestas con los resultados correctos. 
· Cada integrante desarrolle los ejercicios en sus cuadernos, con las correcciones que resulten del plenario de cierre.
· Compartan con el curso sus dificultades en el desarrollo de los ejercicios, tales como: uso de unidades de medida, uso de las funciones de la calculadora, etc. 
· Finalmente, a modo personal, complemente su conocimiento leyendo: Boylestad, R. Introducción al análisis de circuitos. Capítulo 5-5: Transitorios en redes capacitivas; y 5-6: Fase de carga y descarga respectivamente.
IV. DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Desarrolle los siguientes ejercicios sobre energía almacenada en un condensador. (8 puntos)
1. Determine la energía almacenada por un capacitor de 120 pF con 12 V a través de sus placas. (2 puntos)
2. Si la energía almacenada por un capacitor de 6 µF es de 1200 J, determine la carga Q en cada placa del capacitor. (2 puntos)
3. Para la red de la figura siguiente, determine la energía almacenada por cada capacitor en condiciones de estado constante. (4 puntos)
Desarrolle los siguientes ejercicios sobre fenómenos transitorios de un condensador. (15 puntos)
1. Para el circuito de la figura siguiente, compuesto de valores estándar:
a. Determine la constante de tiempo del circuito. (1 punto)
b. Escriba la ecuación matemática del voltaje vC después de que se cierra el interruptor. (2 puntos)
c. Determine el voltaje vC después de una, tres y cinco constantes de tiempo. (3 puntos)
d. Escriba la ecuación de la corriente iC y el voltaje vR. (4 puntos)
2. Para el circuito R-C de la figura siguiente, compuesto de valores estándar:
a. Determine la constante de tiempo del circuito cuando el interruptor se coloca en la posición 1. (1 punto)
b. Determine la expresión matemática del voltaje que pasa a través del capacitor y la corriente después de que el interruptor se coloca en la posición 1. (4 puntos)
V. ESCALA DE EVALUACIÓN
	
	Puntos
	Energía almacenada en un condensador
	8
	Fenómenos transitorios en un condensador
	15
	Total
	23
	Puntos
	23
	22
	21
	20
	19
	18
	17
	16
	15
	14
	13
	< 13 puntos
	Ponderación
	100%
	96%
	91%
	87%
	83%
	78%
	74%
	70%
	65%
	61%
	57%
	<57%
	Desempeño
	Excelente
	Muy bueno
	Aceptable
	Mínimo
	Por mejorar
VI. RETROALIMENTACIÓN (análisis del plenario)
	Dificultades observadas en el desarrollo de la actividad.
	Recomendaciones para mejorar el aprendizaje.
CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
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