Informe de capacitorescapacitores(1)

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  • 1. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 20111MARCO TEORICOCORRIENTE ELECTRICA Y CAPACITORES1.1. CORRIENTE ELÉCTRICA:1.1.1. DEFINICION: La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad detiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en elinterior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s(culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio.1.2. CONDENSADORES:1.2.1. DEFINICION: un capacitor está formado de 2 placas una enfrente de la otra. Lasplacas se cargan con cargas eléctricas. Una placa es positiva y la otra negativa.Entre las 2 placas cargadas aparece un campo eléctrico. Sería algo así:Puedes ver capacitores dentro de las radios, en los estéreos o en las plaquetas delas computadoras. En la realidad los capacitores se parecen a esto:Un capacitor sirve para almacenar carga. Un capacitor es como una especie derecipiente con cargas adentro. Tiene carga en sus placas. Esa carga está ahí guardaday no se va a ningún lado. Mientras el capacitor esté cargado, la carga se conserva.Placa positiva Placa negativaDistancia entredos placas (en m)
  • 2. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 20112Después uno puede usar esa carga para lo que uno necesite. Se lo llama capacitor porque tiene capacidad para almacenar carga. A veces se usa también el nombre"condensador”.(Viejo)1.2.2CAPACIDAD DE UN CAPACITOR: Para calcularla capacidad de un capacitor serelaciona la carga que tienen las placas con su diferencia de potencial.DATO:C=capacitor (faradios)Q=carga(coulomb)V=potencial eléctrico(voltios)La unidad de capacidad es el Faradio. 1 Faradio es 1 Coulomb / 1 volt. La capacidad dealmacenar carga que tiene un capacitor depende del área de las placas, de la distancia deseparación y de la constante dieléctrica del material que se pone entre las placas.DATO:A=Área (m²)d =Distancia (m)εr: pertitividad relativa del material dieléctrico entre las placasDe acá se deduce que la capacidad de un capacitor es mayor cuanto mayor sea el áreade sus placas, cuanto menor sea la distancia de separación y cuanto mayor sea laconstante dieléctrica del material entre placas.NOTA: La capacidad de un capacitor aumenta si se le pone un dieléctrico. La relaciónentre las capacidades de un capacitor con dieléctrico y un capacitor sin dieléctrico es:C= (c/v=F)
  • 3. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201131.2.3 ENERGIA DE UN CAPACITOR:Para calcularla energía almacenada en el capacitor hay 3 fórmulas:DATO:U=ENERGIA (J)C=CAPACITOR (µF)V=POTENCIAL ELECTRICO (V)Q CARGA (c)1.2.4 CAPACITORES EN PARALELOS:
  • 4. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201141.2.5 CAPACITORES EN SERIE :(a) Conectado a Batería (b) Aislado (circuito abierto)(a) U aumenta (b) U disminuye; ;
  • 5. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201151.2.6 USOREALDELOSCAPACITORES:La idea real de un capacitor es que sirva para almacenar carga. Después uno puedeusar esa carga para lo que quiera. Eso es lo que pasa en el flash de las cámaras defotos. El capacitor del flash tarda un tiempo en cargarse. Después esa carga se usa todajunta para sacarla foto.A veces hay carteles atrás de los aparatos que advierten que no hay que meterla manoadentro por que el aparato puede dar patada aún cuando esté desconectado. Esto escierto.(Especialmente en los televisores). La gente no entiende como puede dar patadaun televisor desenchufado. La respuesta es que adentro puede haber un capacitorcargado. Y si uno toca el capacitor cargado le puede dar flor de patada, sí señor.A veces en los aparatos hay una lucecita roja que marca "encendido”. Fíjate que alapagar el aparato la lucecita se apaga de a poco. Es el capacitor que se estádescargando.¿Viste la vieja Terminador 1 ? Al final de todo cuando el terminador fenece, la lucecitaroja del ojo se apaga de a poco. Es el capacitor que se está descargando.
  • 6. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 20116Nota: Dieléctrico: material aislante que se coloca entre las armaduras delcapacitor. Efectos de un dieléctrico en un capacitor:Aumento de la capacitancia del capacitor.Mejora la rigidez mecánica de la estructura física del capacitor.Disminución del voltaje entre las placas del capacitor, produciendo esto unadisminución del campo eléctrico.Capacitores en paralelo: dos placas están conectadas al terminal positivo de labatería, mientras que otras 2 se conectan al terminal negativo. La carga recibidapor 2 o más capacitores se reparten entre ellos, de manera que la carga total es lasuma de las cargas. El voltaje es el mismo en c/u de los capacitores.Capacitores en serie: Se conectan uno seguido del otro. la carga de loscapacitores es las mismas para c/u de los que intervienen. el voltaje aplicado sedivide de manera que V= V1 + V2.
  • 7. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 20117CAPITULO IIMETODOLOGÍA2.1 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO:El equipo consta de un circuito conectadoA la fuente de alimentación con el condensadorDe los terminales del condensador se conectaA las resistencias. Desde los terminales deResistencia se puede medir; con ayuda delVoltímetro, Se puede medir el potencial eléctrico.2.2 MATERIALES:Fuente de alimentación de voltaje desde 0...20v DC.Fuente de alimentación de CC.Voltímetro análogo.Cables de Conexión.Condensador de diferentes características y valores.Multimetro fluke.Resistencia eléctrica.
  • 8. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201182.3 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:A. TOMANDO MEDICIONES Y REALIZANDO CALCULOS:EXPERIMENTO 1:Capacitor 1 Capacitor 2 Capacitor 3 Asociaciónen serieCapacidad deun capacitorVoltajeCargaHallando carga: Hallando la capacidad:
  • 9. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 20119 Hallando voltaje:EXPERIMENTO 2:Capacitor 1 Capacitor 2 Capacitor 3 Asociaciónen paraleloCapacidad deun capacitorVoltajeCargaHallando carga:
  • 10. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201110 Hallando carga total: Hallando la capacidad: Hallando voltaje:
  • 11. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201111EXPERIMENTO 3:Datos:InicioFinalHallando el voltaje final:Reemplazando:
  • 12. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201112DISCUSIÓN DE RESULTADOSComo podemos observar en el primer experimento, nuestrascargas y capacitancia son distintas para cada caso. Cuantomayor es la carga, mayor es la capacitancia, pero el potencialeléctrico disminuye.Por lo tanto cuanto más cargado esté un capacitor, mayor es sucapacitancia, aunque su potencial disminuya.En el segundo experimento, se puede observar casiexactamente lo mismo; cuánto más se la carga, la capacitanciaserá mayor, aunque el potencial sea el mismo.
  • 13. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201113RECOMENDACIONESPara la práctica en el laboratorio de Física se sugiere:Poseer todos los materiales disponibles para poder facilitar lapráctica.Prestar atención a la ubicación de los capacitores para hallaracertadamente lo requerido.Anotar correctamente los datos obtenidos para realizarsatisfactoriamente los cálculos posteriores.El multitéster arrojará la carga de cada uno de nuestroscapacitores, así que debemos estar atentos (as) al anotar losdatos.
  • 14. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201114CONCLUSIONESo Luego de realizar los debidos procedimientos y tener lasexperiencias en la práctica de laboratorio se obtuvo que:La capacitancia del capacitor es deo Después de realizar este experimento se dio paso a otro que nospermitió hallar la carga del capacitor obteniendo como resultado losiguiente:La carga del capacitor es:
  • 15. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201115BIBLIOGRAFÍASerway, Jewtt. “FÍSICA PARA E INGENIERIA”. Volumen II.Sexta edición. Editorial Thomson. México, 2005.Tripler, Mosa. “FÍSICA PARA LA CIENCIA Y TECNOLOGÍA”.Volumen II. Quinta edición. Editorial Reverte. España, 2008.San Miguel. “ELECTRÓNICA GENERAL”. Segunda edición.Editorial Paraninfo. España, 2008.
  • 16. LABORATORIO N° 3 –FISICA II26de julio del 201116ANEXOS