Capacitancia.doc

REPÚBLICA DE BOLIVIA UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD FACULTAD DE INGENIERI INGEN IERIA A

ÁREA DE FÍSICA Laboratorio de Física (FIS!"#L$ Materia: G Gr%&': Geti)* A+a,-.i+a: II / 2006 9 Nr'0 ,e E1&eri.e*t': Te.a: 2CAPACIDAD DEL CAPACITOR Y LA CONSTANTE DIELÉCTRICA3 D'+e*te: ING. RENÉ VÁSQUEZ Et%,ia*te: Gti!rre" Li#are" $a#o%o Fabia# Carrera: ING. IN&US'RI(L

Fe+4a ,e Rea5i6a+i)*: Fe+4a ,e E*tre7a:

2) /*0 /06 0+ /** /06

LA PA8  BOLIVIA

LABORATORIO DE FÍSICA 102

AUTOR: MANOLO F. GUTIÉRREZ LINAREZ

CONTENIDO RESUMEN999999999999990  I0

OB;ETIVOS DE LA PRÁCTICA99999 < a0 OB;ETIVO GENERAL9999999990 < =0 OB;ETIVOS ESPECÍFICOS999999000 <

II0

;USTIFICACI>N999999999999 <

III0

?IP>TESIS999999999999990 <

IV0

VARIABLES9999999999999000 @

V0

LÍMITES Y ALCANCES99999999000 @

VI0

MARCO TE>RICO9999999999000 @

VII0

MARCO CONCEPTUAL999999999 

VIII0

PROCEDIMIENTO EPERIMENTAL999 !!

I0

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE DATOS9 !#

0

CONCLUSIONES9999999999900 !<

I0

BIBLIOGRAFÍA9999999999990 !<

II0

CUESTIONARIO99999999999000 !<

III0

?O;A DE DATOS999999999990 !

2



RESUMEN O=eti'  Pr'+e' ,e E1&eri.e*ta+i)*0 E% ,oti-o or e% /e se rea%i" este

%aboratorio 1e e% de /e se rete#día deter,i#ar de 1or,a eeri,e#ta% %a caacita#cia /e tie#e # deter,i#ado caacitor3 /e e# #estro caso 1e # caacitor de %acas ara%e%as. Este estdio ta,bi!# #os trataba de de#otar %as di1ere#tes caacita#cias /e obte#dría,os tras ti%i"ar di-ersos ,ateria%es die%!ctricos3 ara rea%i"ar # a#4%isis e# cada caso.

Re%5ta,'  a*5ii0 ( co#ti#aci# se rese#tar4 #a tab%a co# %os res%tados ,4s i,orta#tes obte#idos5 Para e5 ,ie5-+tri+' aire:  7 *36)+8*0:*; d:03*<2

E+%a+i)* e1&eri.e*ta5: C'eHi+ie*te ,e &er.itii,a, ,e5 a+': P'r+e*tae ,e ,iHere*+ia:

7 938)*;*0:*2 F=, >di1 7 *03*+>

Para e5 ,ie5-+tri+' .a,era: E+%a+i)* e1&eri.e*ta5:

 7 *30<++*0:*; d :03;26

C'eHi+ie*te ,e &er.itii,a, ,e5 a+': P'r+e*tae ,e ,iHere*+ia:

7 *3)<2<*0:*2 F=, >di1 7 +23)8>

Para e5 ,ie5-+tri+' &5at'H'r.':

•

E+%a+i)* e1&eri.e*ta5:

 7 23+2<*0:*< d :03)2*+

C'eHi+ie*te ,e &er.itii,a, ,e5 a+': P'r+e*tae ,e ,iHere*+ia:

7 63;+9*0:*; F=, >di1 7 9238+>

A*5ii re%5ta,'  +'*+5%i'*e0 La ?#ica co#c%si# a %a /e se ede

%%e@ar es /e e% eeri,e#to 1e 1a%%ido esto /e %as ecacio#es eeri,e#ta%es ara cada die%!ctrico debía# te#er %a 1or,a5  7 ( d :* A %os -a%ores obte#idos eeri,e#ta%,e#te era# ,B di1ere#tes a :*. Cor %o ca% ta,bi!# %a er,iti-idad e# e% -acío t-o orce#taDes de error ta# a%tos /e bodeaba# e% *00>3 ero estos errores se debe# a% ,a% estado /e te#ía# %os e/ios de% Laboratorio3 e# este caso ab%a,os de% caací,etro /e #o ,edía caacita#cias correctas3 si#o /e era# ,B e/eas3 ade,4s /e #o -ariaba# si@#i1icati-a,e#te co# %a dista#cia de searaci# de %as %acas. Cor estos ,oti-os e% %aboratorio t-o estas 1a%%as B #o se do co,robar a caba%idad %o %a#i1icado. 3



PRÁCTICA NJ  CAPACIDAD DEL CAPACITOR Y LA CONSTANTE DILELÉCTRICA I0 OB;ETIVOS: a$ O=eti' Ge*era5:  Rea%i"ar # estdio r4ctico eeri,e#ta% de %a caacita#cia de # caacitor de %acas ara%e%as B %os 1actores e%!ctricos B 1ísicos de %os /e dee#der4.

=$ O=eti' E&e+Hi+': &eter,i#ar %as roiedades de %os di1ere#tes die%!ctricos /e se ede# sar e# %os caacitares3 B -eri1icar ss -a%ores eeri,e#ta%,e#te e# %as %acas ara%e%as de% caacitor.

∗

Estdiar %as características e%!ctricas de a%@#os ,ateria%es B estab%ecer %a ti%idad /e odría te#er e# %a creaci# de aaratos e%!ctricos /e ti%ice# caacitares..

∗

Rea%i"ar # be# so de %os di1ere#tes i#str,e#tos ti%i"ados e# este %aboratorio5 %as %acas de% caacitor3 %os die%!ctricos B e% caací,etro ara oder 1iDar s be# 1#cio#a,ie#to.

∗

II0 ;USTIFICACI>N: E% ,oti-o or e% /e se rea%i" este %aboratorio 1e e% de /e se rete#día deter,i#ar de 1or,a eeri,e#ta% %a caacita#cia /e tie#e # deter,i#ado caacitor3 /e e# #estro caso 1e # caacitor de %acas ara%e%as. Este estdio ta,bi!# #os trataba de de#otar %as di1ere#tes caacita#cias /e obte#dría,os tras ti%i"ar di-ersos ,ateria%es die%!ctricos3 ara rea%i"ar # a#4%isis e# cada caso.

III0 ?IP>TESIS0 La itesis a %a#tearse e# este eeri,e#to de %aboratorio ser45 HLa caacita#cia de # caacitor de %acas ara%e%as es i@a% a %a ,%ti%icaci# de% 4rea de %as %acas or dos co#sta#tes5 La er,iti-idad re%ati-a de% die%!ctrico a ti%i"ar B %a co#sta#te de er,iti-idad de% esacio %ibre. 'odo esto di-ido e#tre %a dista#cia /e seara a %as dos %acas de% caacitor.

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'odo esto so# -ariab%es /e se ede# ,edir eeri,e#ta%,e#te B or eso se %as rea%i"ar4 e# Laboratorio ara deter,i#ar si %a a1ir,aci# es correcta.

IV0 VARIABLES0 Las -ariab%es ide#ti1icadas ara e% eeri,e#to sería# e# este caso5 E% di4,etro de %as %acas de% caacitor /e #os er,itir4 deter,i#ar e% 4rea de %as ,is,as3 %a dista#cia /e seara a %as %acas B %as caacita#cias ,edidas co# e% caací,etro. E# #estro caso si,%e,e#te se deter,i#ar4 co,o co#sta#tes %as er,iti-idades de cada die%!ctrico B %a er,iti-idad de% esacio %ibre.

V0 LÍMITES Y ALCANCES0 E# ca#to a% a%ca#ce de este %aboratorio se etie#de a% estdio de %os caacitares disestos e# %acas B a die%!ctricos co,o so# e% aire3 e% %asto1or,o B %a ,adera. Cero co#ocie#do %os %í,ites co# %os /e #os e#co#trare,os3 se ede ,e#cio#ar /e este estdio #o esta rearado ara otro tio de caacitores3 #i ta,oco ara otro tio de die%!ctricos /e #o sea# %os ,e#cio#ados a#terior,e#te.

VI0 MARCO TE>RICO0 INTRODUCCI>N0 E# e%ectricidad B e%ectr#ica3 # +'*,e*a,'r 3 a -eces de#o,i#ado i#correcta,e#te co# e% a#@%icis,o capacitor 3 es # disositi-o 1or,ado or dos co#dctores o ar,adras3 @e#era%,e#te e# 1or,a de %acas o %4,i#as searados or # ,ateria% die%!ctrico3 /e3 so,etidos a #a di1ere#cia de ote#cia% Jd.d..K ad/iere# #a deter,i#ada car@a e%!ctrica. ( esta roiedad de a%,ace#a,ie#to de car@a se %e de#o,i#a caacidad o caacita#cia. E# e% Siste,a i#ter#acio#a% de #idades se ,ide e# Faradios JFK3 sie#do * 1aradio %a caacidad de # co#de#sador e# e% /e3 so,etidas ss ar,adras a #a d.d.. de * -o%tio3 !stas ad/iere# #a car@a e%!ctrica de * c%o,bio. La caacidad de * 1aradio es ,co ,4s @ra#de /e %a de %a ,aBoría de %os co#de#sadores3 or %o /e e# %a r4ctica se se%e i#dicar %a caacidad e# ,icro: F 7 *0 :63 #a#o: F 7 *0 :9 o ico: F 7 *0 :*2 :1aradios. Los co#de#sadores obte#idos a artir de serco#de#sadores JE&LK so# %a ececi#. Est4# ecos de carb# acti-ado ara co#se@ir #a @ra# 4rea re%ati-a B tie#e# #a searaci# ,o%ec%ar e#tre %as M%acasM. (sí se co#si@e# caacidades de% orde# de cie#tos o ,i%es de 1aradios. U#o de 5



estos co#de#sadores se i#corora e# e% re%oD i#etic de SeiOo3 co# #a caacidad de *=; de Faradio3 acie#do i##ecesaria %a i%a. 'a,bi!# se est4 ti%i"a#do e# %os rototios de ato,-i%es e%!ctricos.

CAPACIDAD ELÉCTRICA0 U# caacitor3 e# s 1or,a ,4s si,%e3 co#siste e# dos %acas co#dctoras ara%e%as searadas or # ais%ador J%%a,ado die%!ctrico : Ver te,a 5ar@as i#dcidas K . a#do # co#de#sador se co#ecta a #a 1e#te de 1e,3 ta% co,o #a batería3 %as %acas ad/iere# #a car@a roorcio#a% a% -o%taDe a%icado. U# co#de#sador est4 car@ado tota%,e#te ca#do %a di1ere#cia de ote#cia% e#tre ss %acas es i@a% a% -o%taDe a%icado J1e, de %a 1e#teK . Cara ca%/ier co#de#sador dado %a re%aci# de car@a Q a %a di1ere#cia de ote#cia% JVK e#tre ss %acas es #a co#sta#te %%a,ada caacidad. E#to#ces 3

do#de %a caacidad es e# 1arads J o 1aradios K 3 %a car@a est4 dada e# co%o,bs J o c%o,bios K 3 B %a di1ere#cia de ote#cia% es e# -o%ts J o -o%tiosK . U# co#de#sador tie#e #a caacidad de * 1arad ca#do #a car@a de * co%o,b rodce #a di1ere#cia de ote#cia% de * -o%t e#tre ss %acas. &ado /e * 1arad es #a #idad ,B @ra#de3 e# %a r4ctica se e,%ea# dos #idades ,4s e/eas3 e% ,icro1aradio J KH K B e% ,icro,icro1aradio J KKH K J* Hara, 7 *06 KH 7 *0*2 KKH K . E# e% siste,a c@s de #idades3 %a di1ere#cia de ote#cia%3 car@a B caacidad se estab%ece# e# %*i,a,e e5e+tr'etti+a J%eK P es se#ci%%o de,ostrar /e * 1arad 7 9  *0 ** %e de caacidad.

CONDENSADOR DE PLACAS PARALELAS. La caacidad de # co#de#sador de %acas ara%e%as3 1or,ado or dos %acas de ser1icie ( Je# c,2K B searadas or #a dista#cia d Jc,K3 es

&o#de  es %a co#sta#te die%!ctrica de% ,edio e#tre %as %acas. U#a 1r,%a ,4s r4ctica ara co#de#sadores de N %acas ara%e%as es

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&o#de  es e# 13 ca#do e% 4rea ( de #a %aca est4 dada e# c, 2 B %a dista#cia d e#tre %as %acas es e# c, Jara e% aire3 %a co#sta#te die%!ctrica 7*K.

CONDENSADORES EN PARALELO. U# #?,ero de co#de#sadores co#ectados e# ara%e%o J-er Fi@. 2:*0(K act?a# co,o # so%o co#de#sador co# # 4rea i@a% a %a s,a de %as 4reas de %as caacidades i#di-ida%es. Cor %o ta#to3 %a caacidad tota% es C  C!  C#  C  000 CONDENSADORES EN SERIE. La caacidad de # #?,ero de co#de#sadores co#ectados e# serie J-er Fi@. 2:*0 K se ca%c%a e# %a ,is,a 1or,a 5

Fi@. 2:*0. aacitores5 J(K e# ara%e%o 3 JK e# serie Qe %as resiste#cias Jo i#dcta#ciasK e# ara%e%o. La caacidad tota% est4 dada or

Cara dos co#de#sadores co#ectados e# serie3 %a caacidad tota% es

ENERGÍA DE UN CONDENSADOR CARGADO . La e#er@ía /e se a%,ace#a e# e% ca,o e%!ctrico e#tre %as %acas de # caacitor car@ado es

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&o#de %a e#er@ía  es e# Do%es ca#do  es e# 1arads3 V es e# -o%ts B Q es e# co%o,bs.

CONSTANTE DE TIEMPO CAPACITIVA. U# co#de#sador re/iere #a cierta ca#tidad de tie,o ara car@arse a% -a%or de% -o%taDe a%icado JEK. E% tie,o dee#de de %a caacidad JK B de %a resiste#cia tota% JRK e# e% circito de car@a. E% tie,o #ecesario ara /e %a car@a a%ca#ce e% 6;32 > de s -a%or 1i#a% J EK se %%a,a co#sta#te de tie,o caaciti-a B est4 dada or co#sta#te de tie,o caaciti-a (TC$  R C &o#de ' es e# se@#dos si %a resiste#cia JRK es e# o,s B %a caacidad JK es e# 1arads Jo si R es e# ,e@o,s B  es e# 1K. La co#sta#te de tie,o es ta,bi!# e% tie,o Je# se@#dosK ara /e %a corrie#te de car@a baDe asta e% ;63+ de s -a%or i#icia% JE=RK. E# dos co#sta#tes de tie,o J' 7 2RK3 %a car@a a%ca#"a +63) > de s -a%or 1i#a%P e# tres co#sta#tes de tie,o3 se %%e@a a% 9) > de% -a%or 1i#a%P B e# ci#co co#sta#tes de tie,o %a car@a a%ca#"a e% 993; >3 de% -a%or tota%. &ado /e %a descar@a de # co#de#sador se rodce a %a ,is,a -e%ocidad3 #a co#sta#te de tie,o JRK es ta,bi!# e% tie,o re/erido or %a car@a ara erder 6;32 >3 de s car@a tota% i#icia% JEK 3 o ara baDar a% ;63+ >3 de s -a%or i#icia%. E# dos co#sta#tes J' 7 2RK 3 %a car@a dis,i#Be e% *00 > : +63) >3 o sea *;3) > de s -a%or i#icia%P e# tres co#sta#tes de tie,o3 a ) > de s -a%or i#icia% B e# ci#co co#sta#tes de tie,o3 %a car@4 dec%i#a asta e% 038 > de s -a%or i#icia% JEK. Éstos so# ta,bi!# %os tie,os re/eridos ara /e %a corrie#te de descar@a dis,i#Ba e% ,is,o orce#taDes de s -a%or i#icia% JE=RK dra#te %a descar@a.

CONSTANTE DIELÉCTRICA0 U# dieléctrico es # ,ateria% #o co#dctor Jvacío3 aire3 ae%3 etcK Cara cada ,ateria% die%!ctrico eiste # 1actor  JOaaK %%a,ado3 co#sta#te die%!ctrica. EDe,%o5 E#tre %as aredes de # caacitor se co%oca # ,ateria% die%!ctrico3 a,e#ta#do %a caacidad de% ,is,o. Si e# # caacitor de caacidad / se %e aade # ,ateria% die%!ctrico3 a/e% ad/iere #a #e-a caacidad Q3 sie#do Q  /. Q = / 7 P Q 7   / La co#sta#te die%!ctrica es #a roiedad ,acroscica. Se se%e rerese#tar co# %a %etra !si%o# ,aB?sc%a. &e1i#e %a o%aridad de #a ssta#cia3 B @arda estreca re%aci# co# e% ,o,e#to dio%ar tota% de cada #a de %as ,o%!c%as /e co#1or,a# esa ssta#cia. E# s -a%or i#1%Be# ,cos 1actores3 co,o e% eso ,o%ec%ar3 %a 1or,a de %a ,o%!c%a3 %a

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direcci# de ss e#%aces J@eo,etría de %a ,o%!c%aK o e% tio de i#teraccio#es /e rese#te. VII0 MARCO CONCEPTUAL0

Ca&a+ita*+ia0Se de1i#e co,o %a ra"# e#tre %a ,a@#itd de %a car@a de ca%/iera de %os co#dctores B %a ,a@#itd de %a di1ere#cia de ote#cia% e#tre e%%os. La caacita#cia sie,re es #a ca#tidad ositi-a B esto /e %a di1ere#cia de ote#cia% a,e#ta a ,edida /e %a car@a a%,ace#ada se i#cre,e#ta3 %a roorci# Q = V es co#sta#te ara # caacitor dado. E# co#sece#cia %a caacita#cia de # disositi-o es #a ,edida de s caacidad ara a%,ace#ar car@a B e#er@ía ote#cia% e%!ctrica. La caacita#cia tie#e %a #idad de% SI co%o,b or -o%t. La #idad de caacita#cia de% SI es e% Hara, JFK3 e# o#or a $icae% FaradaB. (C(I'(NI( 7 *F 7 *  E% 1arad es #a #idad de caacita#cia ,B @ra#de. E# %a r4ctica %os disositi-os co,#es tie#e# caacita#cia /e -aría# de ,icro1arads a ico1arads. La caacita#cia de # disositi-o dee#de e#tre otras cosas de% arre@%o @eo,!trico de %os co#dctores. E% co#de#sador a%,ace#a e#er@ía e%!ctrica e# 1or,a de ca,o e%!ctrico ca#do a,e#ta %a di1ere#cia de ote#cia% e# ss ter,i#a%es3 de-o%-i!#do%a ca#do !sta dis,i#Be. $ate,4tica,e#te se ede obte#er /e %a e#er@ía3 3 a%,ace#ada or # co#de#sador co# caacidad 3 /e es co#ectado a #a d.d.. V3 -ie#e dada or5

Este eco es aro-ecado ara %a 1abricaci# de ,e,orias3 e# %as /e se aro-eca e% co#de#sador /e aarece e#tre %a erta B e% ca#a% de %os tra#sistores $TS ara aorrar co,o#e#tes.

9



C'.&'rta.ie*t' e* +'rrie*te +'*ti*%a0 U# co#de#sador rea% e# CC se co,orta r4ctica,e#te co,o #o idea%3 esto es3 co,o # +ir+%it' a=iert'. Esto es así e# r!@i,e# er,a#e#te Ba /e e#

r!@i,e# tra#sitorio3 esto es3 a% co#ectar o desco#ectar # circito co# co#de#sador3 scede# 1e#,e#os e%!ctricos tra#sitorios /e i#cide# sobre %a d.d.. e# ss bor#es J-er +ir+%it' erie RL  RCK. C'.&'rta.ie*t' e* +'rrie*te a5ter*a0 E# CA3 # co#de#sador

idea% o1rece #a resiste#cia a% aso de %a corrie#te /e recibe e% #o,bre de rea+ta*+ia +a&a+itia3 3 cBo -a%or -ie#e dado or %a i#-ersa de% rodcto de %a %saci# J K or %a +a&a+i,a,3 C:

Asociaciones de condensadores.-

Fi7%ra <5 (sociaci# serie @e#era%.

Fi7%ra @5 (sociaci# ara%e%o @e#era%. (% i@a% /e %a resiste#cias3 %os co#de#sadores ede# asociarse e# serie J1i@ra
B ara %a ara%e%o5

Cara %a asociaci# ,ita se roceder4 de 1or,a a#4%o@a /e co# %as resiste#cias.

10



Aplicaciones típicas.- Los co#de#sadores se%e# sarse ara5

aterías3 or s ca%idad de a%,ace#ar e#er@ía $e,orias3 or %a ,is,a ca%idad Fi%tros (dataci# de i,eda#cias3 aci!#do%es reso#ar a #a 1rece#cia dada co# otros co,o#e#tes &e,od%ar ($3 D#to co# # diodo • • • •

•

Condensadores variables.- U# co#de#sador -ariab%e es a/e% e# e%

ca% se eda ca,biar e% -a%or de s caacidad. E# e% caso de # co#de#sador %a#o3 %a caacidad ede eresarse or %a si@ie#te ecaci#5

do#de5

"5 co#sta#te die%!ctrica de% -acío r 5 co#sta#te die%!ctrica o er,iti-idad re%ati-a de% ,ateria% die%!ctrico e#tre %as %acas A5 e% 4rea e1ecti-a de %as %acas ,5 dista#cia e#tre %as %acas o esesor de% die%!ctrico Cara te#er co#de#sador -ariab%e aB /e acer /e or %o ,e#os #a de %as tres ?%ti,as eresio#es ca,bie# de -a%or. &e este ,odo3 se ede te#er # co#de#sador e# e% /e #a de %as %acas sea ,-i%3 or %o ta#to -aría , B %a caacidad dee#der4 de ese des%a"a,ie#to3 %o ca% odría se ti%i"ado3 or eDe,%o3 co,o se#sor de des%a"a,ie#to.

VIII0 PROCEDIMIENTO EPERIMENTAL0 !0 EUIPO Y ACCESORIOS0

•

aacitares -ariab%es ab%es de co#ei#

•

Fe#te de a%i,e#taci# &

•

aací,etro

•

&i1ere#tes die%!ctricos

•

Re@%as ,et4%icas de ;0 c,

•

Ver#ier

•

11



#0 PROCEDIMIENTO0 Es e% si@ie#te5 • •

•

•

•

(r,ar e% circito de% eeri,e#to $edir %as di,e#sio#es 1ísicas de %a %aca co#dctora3 %a searaci# e#tre %os co#dctores B co# e% -a%or de %a er,iti-idad de% aire3 ca%c%ar terica,e#te %a caacita#cia3 ti%i"a#do %a 1r,%a co#ocida. Uti%i"a#do # i#str,e#to de ,edida de %a caacita#cia3 e% caací,etro3 ,ida %a caacita#cia de% disositi-o baDo %as ,is,as co#dicio#es 1ísicas de% #to *. $odi1i/e %as características 1ísicas Jdista#cia e#tre %as %acasK de% caacitor B co,rebe %as re%acio#es de roorcio#a%idad Jdirecta e i#-ersaK eresadas e# %a 1r,%a de %a caacita#cia. Reita e% rocedie#do ara otros die%!ctricos o co,bi#aci# de die%!ctricos.

I0ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE DATOS0 !0 DATOS RECOLECTADOS0 N ! #  < @   Q  !"

Di.etr' ,e 5a &5a+a 7 *<382 c, Área  *803*+ c,2 7 *38*0:2 ,2 D(.$ C(!"!# H$ N D(.$ C(!"!# H$ N D(.$ C(!"!# H$ aire .a,era P5at0 03**2 032 032 03* ! 0309 ! 03**2 03*0) 032 032) 03* # 03082 # 030+8 0309 03*9 03; 03*  030))  030)+ 030+ 032 03;) 032 < 030;8 < 0329 0308 032+ 03;) @ 030*+ 0306 03; 030) 03; 030< 03; 030; 03; 0300* 03<

#0 CÁLCULOS OBTENIDOS0 Los res%tados 1ero# %os si@ie#tes5 •

Para e5 Aire: A0 &eter,i#ar ,edia#te re@resi# %i#ea% %a er,iti-idad e# e% -acío B co,arar%o co# e% -a%or terico obte#ido e# tab%as5 Se tie#e5 Cero or %a re%aci# de  7 1JdK5 Si B 7 3  7 d5 B 7   = %# %# B 7 %#    %# 

12



Sea %# B 7 BP %#  7 P  7 %#  B 7     E#to#ces ca%c%a#do or re@resi# %i#ea% B -o%-ie#do a %as -ariab%es ori@i#a%es5 B 7 *36)+8*0:*;  :03*<2  7 *36)+8*0:*; d:03*<2 o,o5

 7 (

&o#de

7*3000)9

7 *36)+8*0 :*;=*38*0:2  *3000)9

7  = (

7 938)*;*0:*2 F=, La di1ere#cia orce#ta% ser45 >di1 7 W

:

oW  *00

e

te teo :*2

>di1 7 W938)*;*0 X +3+)*0:*2 W  *00 +3+)*0:*2 >di1 7 *03*+> •

Para 5a .a,era: A0 &eter,i#ar ,edia#te re@resi# %i#ea% %a er,iti-idad e# e% -acío B co,arar%o co# e% -a%or terico obte#ido e# tab%as5 Se tie#e5 Cero or %a re%aci# de  7 1JdK5 Si B 7 3  7 d5 B 7   = %# %# B 7 %#    %#  Sea %# B 7 BP %#  7 P  7 %#  B 7     E#to#ces ca%c%a#do or re@resi# %i#ea% B -o%-ie#do a %as -ariab%es ori@i#a%es5 B 7 *30<++*0:*;  :03;26  7 *30<++*0:*; d :03;26 o,o5

 7 (

&o#de

7<

7 *30<++*0 :*; =*38*0:2  <

7  = (

7 *3)<2<*0:*2 F=, La di1ere#cia orce#ta% ser45 >di1 7 W

:

oW  *00

e

te teo

>di1 7 W*3)<2<*0 :*2 X +3+)*0:*2 W  *00 +3+)*0:*2 >di1 7 +23)8>

13


•


Para e5 &5at'H'r.': A0 &eter,i#ar ,edia#te re@resi# %i#ea% %a er,iti-idad e# e% -acío B co,arar%o co# e% -a%or terico obte#ido e# tab%as5 Se tie#e5 Cero or %a re%aci# de  7 1JdK5 Si B 7 3  7 d5 B 7   = %# %# B 7 %#    %#  Sea %# B 7 BP %#  7 P  7 %#  B 7     E#to#ces ca%c%a#do or re@resi# %i#ea% B -o%-ie#do a %as -ariab%es ori@i#a%es5 B 7 23+2<*0:*<  :03)2*+  7 23+2<*0:*< d :03)2*+ o,o5

 7 (

&o#de

7236

7 23+2<*0 :*< =*38*0:2  236

7  = (

7 63;+9*0:*; F=, La di1ere#cia orce#ta% ser45 >di1 7 W

:

oW  *00

e

te teo

>di1 7 W63;+9*0 :*; X +3+)*0:*2 W  *00 +3+)*0:*2 >di1 7 9238+>

0 CONCLUSIONES0 •

La ?#ica co#c%si# a %a /e se ede %%e@ar es /e e% eeri,e#to 1e 1a%%ido esto /e %as ecacio#es eeri,e#ta%es ara cada die%!ctrico debía# te#er %a 1or,a5  7 ( d :* A %os -a%ores obte#idos eeri,e#ta%,e#te era# ,B di1ere#tes a :*. Cor %o ca% ta,bi!# %a er,iti-idad e# e% -acío t-o orce#taDes de error ta# a%tos /e bodeaba# e% *00>3 ero estos errores se debe# a% ,a% estado /e te#ía# %os e/ios de% Laboratorio3 e# este caso ab%a,os de% caací,etro /e #o ,edía caacita#cias correctas3 si#o /e era# ,B e/eas3 ade,4s /e #o -ariaba# si@#i1icati-a,e#te co# %a dista#cia de searaci# de %as %acas. Cor estos ,oti-os e% %aboratorio t-o estas 1a%%as B #o se do co,robar a caba%idad %o %a#i1icado.

I0 BIBLIOGRAFÍA: -

Sears X Ze,a#sOB3 HFísica U#i-ersitaria. 14



-

ib%ioteca de o#s%ta $icroso1t Y E#carta Y 200<.  *99;:200; $icroso1t ororatio#. Reser-ados todos %os derecos.

-

tt5==[[[.sc.e.es=sb[eb=1isica=e%ectroestatica=ecacio#.t,

II0 CUESTIONARIO: !0%- re5a+i)* ,e=e e1itir e*tre 5a %&erHi+ie ,e 5a &5a+a  5a ,ita*+ia e*tre e55a La re%aci# /e debe eistir e#tre %a ser1icie de %as %acas B %a dista#cia e#tre %os co#dctores es %a caacita#cia3 do#de se ede decir /e es i@a% a %a caacita#cia ca#do se %a ,%ti%ica or %as co#sta#tes a#tes ,e#cio#adas3 esta re%aci# #o debe sobreasar e% %í,ite ara %a car@a e%!ctrica. #0 %- +ara+terti+a tie*e %* =%e* ,ie5-+tri+' &ebe ser # ,a% co#dctor de %a e%ectricidad B debe a,orti@ar %a 1er"a de% ca,o e%!ctrico /e %o atra-iesa3 ss roiedades dee#de# de %a o%ari"aci# de %a ssta#cia3 do#de ss roto#es B e%ectro#es act?a# e# re%aci# de% ca,o e%!ctrico /e %os co#tie#e. 0 Ca&a+itare ,e5 ti&' (&5a+a +i5*,ri+a  'tra$ =a' e5 .i.' rea ,ie5-+tri+'  ,ita*+ia tie*e* 5a .i.a +a&a+ita*+iaP'r %- Si3 or/e se tie#e /e %a caacita#cia se ,ide ,edia#te %a ecaci#5 Cor %o ta#to si tie#e %as ,is,as características %a caacita#cia ser4 i@a%. <0 %- ti&' ,e +'*,e*a,'re +'*'+e (C(I'TRES FI\TS5 Estos caacitores tie#e# #a caacidad 1iDa deter,i#ada or e% 1abrica#te B s -a%or #o se ede ,odi1icar. Ss características dee#de# ri#cia%,e#te de% tio de die%!ctrico ti%i"ado3 de ta% 1or,a /e %os #o,bres de %os di-ersos tios se correso#de# co# %os #o,bres de% die%!ctrico sado. &e esta 1or,a ode,os disti#@ir %os si@ie#tes tios5 Capacitor! cr"#ico!.$ E% die%!ctrico ti%i"ado or estos caacitores es %a cer4,ica3 sie#do e% ,ateria% ,4s ti%i"ado e% diido de tita#io. Este ,ateria% co#1iere a% co#de#sador @ra#des i#estabi%idades. Capacitor! % p&"!tico.$ Estos caacitores se caracteri"a# or %as a%tas resiste#cias de ais%a,ie#to B e%e-adas te,eeratras de 1#cio#a,ie#to. Capacitor! % #ica.$ E% die%!ctrico ti%i"ado e# este tio de caacitores es %a ,ica o si%icato de a%,i#io B otasio B se caracteri"a# or baDas !rdidas3 a#co ra#@o de 1rece#cias B a%ta estabi%idad co# %a te,eratra B e% tie,o. Capacitor! &ctro&'tico!.$ E# estos caacitores #a de %as ar,adras es de ,eta% ,ie#tras /e %a otra est4 co#stitida or # co#dctor i#ico o e%ectro%ito. Crese#ta# #os a%tos -a%ores caaciti-os e# re%aci# a% ta,ao B e# %a ,aBoría de %os casos aarece# o%ari"ados. Capacitor! % %o(& capa &)ctrica.$ Estos caacitores ta,bi!# se co#oce# co,o sercaacitores o (EV debido a %a @ra# caacidad /e tie#e# or

15



#idad de -o%,e#. Se di1ere#cia# de %os caacitores co#-e#cio#a%es e# /e #o sa# die%!ctrico or %o /e so# ,B de%@ados. (C(I'TRES V(RI(LES5 Estos caacitores rese#ta# #a caacidad /e ode,os -ariar e#tre ciertos %í,ites. I@a% /e asa co# %as resiste#cias ode,os disti#@ir e#tre caacitores -ariab%es3 s a%icaci# co#%%e-a %a -ariaci# co# cierta 1rece#cia Jor eDe,%o si#to#i"adoresKP B caacitores aDstab%es o tri,,ers3 /e #or,a%,e#te so# aDstados #a so%a -e". @0I*,i%e %*a H'r.a a5ter*a ,e .e,ir e* H'r.a e1&eri.e*ta5 5a +a&a+ita*+ia0 o# # e%ectroscoio se ,ide %a ca#tidad de car@a de% co#de#sador B ,ie#tras /e co# # -o%tí,etro ode,os ,edir e% -o%taDe de% co#de#sadorP B co,o te#e,os %a re%aci# de /e caacita#cia es %a ca#tidad de car@a or #idad de -o%taDe3 co# %os datos a%%ados %a ode,os deter,i#ar. 0 I*,i%e 5' ,i&'iti' &ara .e,ir  ,e 5a e+%a+i)* 0 Se ede ,edir %a car@a ,edia#te e% e%ectroscoio /e deter,i#ar4 %a ca#tidad de car@a de% co#de#sador. 0 %- e %* e5e+tr).er'  %- %ti5i,a, e 5' &%e,e ,ar &ara 5a rea5i6a+i)* ,e ete 5a='rat'ri' U# e%ectr,ero es #a esecie de e%ectroscoio /e ede ,edir %a ca#tidad de car@a de% co#desador3 co# %a ca% di-idie#do e#tre e% -o%taDe odría,os a%%ar %a caacita#cia eeri,e#ta%,e#te de 1or,a a%ter#a. Q0 E* %- +'*ite e5 ,ia5 ,e %*a ra,i' E% dia% de #a radio es %a 1rece#cia /e cata %a ,is,a3 /e ede ser a%terada or %a adici# de caacitares o co#de#sadores3 /e #os er,itir4# a%%ar otras 1rece#cias ara oder catar di1ere#tes e,isio#es3 /e es %o /e ace# oB e# día %as radios /e ercibe# e,isoras e# 1rece#cia ,od%ada JF.$.K

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Capacitancia.doc

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