Uso del software Tracker para el estudio de los procesos transitorios de carga y descarga en el circuito RC de corriente directa

Abstract

El software Tracker ha sido aplicado profusamente para el estudio de movimientos mecánicos pues permite obtener, a partir de un video, la posición del objeto estudiado en el tiempo y derivar de ella otras magnitudes importantes. Sin embargo, en determinados circuitos eléctricos ocurren procesos transitorios en los cuales una magnitud física medible varía en el tiempo. Esto motivó a los autores intentar registrar dichos cambios usando un video que luego se procesaría con Tracker. Se analizaron las dificultades asociadas con poder ralentizar estos procesos, normalmente de corta duración, y se encontraron las vías para lograrlo. El estudio incluyó, en primer lugar, la verificación experimental de las expresiones teóricas para los procesos transitorios de carga y descarga en el circuito RC de corriente directa y para ello se construyeron las gráficas de los valores del voltaje en el capacitor contra el tiempo para dichos procesos a partir de los datos recogidos del procesamiento del video del cambio del voltaje en el capacitor en un voltímetro digital y uno analógico usando el Tracker. Estas gráficas de tipo exponencial fueron debidamente procesadas usando EXCEL para linealizarlas y obtener sus ecuaciones de ajuste y de ellas los valores de la constante de tiempo que se compararon con los esperados de acuerdo a los valores de la capacidad del capacitor y la resistencia del resistor del circuito. Los resultados son excelentes y la alternativa propuesta está al alcance de la mayoría de los estudiantes y laboratorios de Física de las universidades de los países en desarrollo.