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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO” FACULT FACULTAD DE INGENIERIA INGEN IERIA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ELECTR ÓNICA Escuela Profesional de Ingeniería Elecr!nica
“LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO”
TÍTULO: CARGAS ELÉCTRICAS
INFORME DE LABORATORIO N° 01 INTEGRANTES"
CÓDIG#"
Rafael Guierre$ Ga%riel #&ar
'(')*'++(,
Grupo or!r"o" -+G Do#$%&$" ACE.ED# P#/A FELI0 1ULIAN
2017-A I' OB(ETIVO:
FIEE-UNAC ELECTRÓNICA
2017 ESCUELA PROFESIONAL DE ING.
)
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
2 2 2 2 2 2
Anali$ar los fen!&enos físicos 3ue ocurren en el 4roceso de cargar el5crica&ene un cuer4o6 E74eri&enar con la elecrificaci!n de los cuer4os &ediane las di8ersas for&as6 .erificar la ineracci!n elecros9ica enre cargas de igual signo : de signos o4uesos6 Conocer el funciona&ieno : el 4rinci4io físico de un generador elecros9ico;&93uina de conaco e inducci!n6 Producir carga el5crica so%re una 8arilla de 8idrio6
II' E*+ERIMENTO: A' MODELO FÍSICO: B' DISE,O: C' MATERIALES:
1 Potenciómetro de 10K ohmios. 8 Cables de conexión. Un cronómetro. Un condensador electrolítico. Un amperímetro. Una fuente de alimentación de 30 V.
D' RANGO DE TRABA(O: E' +ROCEDIMIENTO: Ar&ar el circuio de la figura &osrada6 Cali%rar la fuene de ensi!n a '+.6 Cali%rar el a&4erí&ero a ?+/a Des4u5s se carga el condensador con la fuene> usando el crono&ero se carga =asa los '+ segundos6 Luego de 3uiar los ca%les de la fuene se e&4ie$a a &edir con el a&4erí&ero6 Luego se noar9 3ue el 4alio llegar9 a su 4ico &97i&o : a&%i5n dis&inuir96 Des4u5s se o&ar9 el ie&4o de descarga con los ie&4os dados6 Por @li&o> se reco4ila los ie&4os en una a%la6
F' VARIABLES DE+ENDIENTES E INDE+ENDIENTES: FIEE-UNAC ELECTRÓNICA
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G' DATOS DIRECTOS E INDIRECTOS: MEDICIONES DIRECTAS: Ta%la N /edicione s I &A s
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' AN.LISIS: GR.FICA:
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T VS I 0.05 0.05 0.04 0.04 0.03 CORRIENTE mA
f(x) = - 0x + 0.04 R² = 0.84
0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0 0
5
10
15
20
TIEMPO
Linea r ()
I' CUESTIONARIO: 1' D$&$r"%!r o2 3!or$2 4$ 5 $% 2u &!6! #o% ! $#u!#"7% 89' U&"";!%4o $2&o2 3!or$2< 4$&$r"%!r $ 3!or $4"o 4$ 5' T7$2$ $2&$ 3!or #oo 51' Q 1=
0.06 + 0.094 + 0.104 + 0.123 + 0.132+ 0.138 + 0.13 + 0.109 + 0.073 10
Q 1=9.63 mC
-' C!#u!r $ 3!or pro$4"o = $ $rror #o$&"4o $% ! #!p!#"4!4 4$ #o%4$%2!4or $$#&ro>&"#o u2!4o< #o% $ %o6r$ 4$ r$2u&!4o ?!!4o 4$ ! #!r@! pro$4"o 5' Cop!r$ $2&$ 3!or #o% $ "%4"#!4o $% $ #o%4$%2!4or' U2$ ! $#u!#"7% 8)' Iprom =
0.045 + 0.04 + 0.035 + 0.03 + 0.025 + 0.02 + 0.015 + 0.01 + 0.005 + 0 10
Ipro0'0))A Tprom=
Tprom
=
1.4769 + 2,353 + 3.06 + 4.12 + 5.31 + 6.9 + 8.696 + 10.97 + 14.64 + 23.6 10 8.11259 s
Q IpromxTprom =
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0.1825
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Ha%e&os 3ue C. C =
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9' +u$4$ ?!6$r u%! 4"$r$%#"! 4$ po&$%#"! $%&r$ 4o2 #o%4u#&or$2 !4=!#$%&$2 Hu$ &"$%$% ! "2! #!r@! po2"&"3! Ep"Hu$' No> 4or3ue co&o ienen la &is&a carga su ca&4o el5crico serian iguales> 4ero con direcci!n conraria> lo cual el ca&4o el5crico oal su&aría cero6 Y si no =a: ca&4o> no =a: 4oencial6
J' D$ Hu !#&or$2 "por&!%&$2 4$p$%4$ ! #!p!#"&!%#"! 4$ u% 2"2&$! ! L! 2up$r"#"$ 4$ !2 p!#!2: la ca4acidad 8aría en 4ro4orci!n direca con la su4erficie de las 4lacas6 Al au&enar la su4erficie de las 4lacas au&enarían la ca4aciancia :a 3ue se al&acenaría &9s> &ienras 3ue su dis&inuci!n la =ace &er&ar6 La &a:or su4erficie de 4laca au&ena la ca4acidad6
6 L! 4"2&!%#"! $%&r$ !2 p!#!2: La ca4acidad 8aría con res4eco a la disancia enre las 4lacas6 La ca4acidad de * 4lacas au&ena a &edida 3ue las 4lacas se acercan : dis&inu:e cuando se aleJan6 C C!6"!%4o $ !&$r"! 4"$#&r"#o: la ca4acidad se &odificar9 si se uili$an co&o diel5cricos &aeriales disinos6 El efeco de los disinos &aeriales> es co&4ara%le al del aire> o sea 3ue> si un condensador iene una ca4aciancia dada cuando se uili$a aire co&o diel5crico> oros &aeriales> en 8e$ de aire> &uli4licaran la ca4acidad en ciera &edida6 A esa &edida se le deno&ina" consane diel5crica6 1-' A%!"#$ = $2&!6$;#! #!r!$%&$ ! 4"$r$%#"! 4$ po&$%#"! $$#&ro2&K&"#o = ! $%$r@>! po&$%#"! 4$ u% #o%4$%2!4or' D$2#r"6! 4o2 FIEE-UNAC ELECTRÓNICA
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u%#"o%$2 &"$2 Hu$ r$!";! u% !&$r"! !"2!%&$ o 4"$#&r"#o #u!%4o 2$ u&"";! $% u% #!p!#"&or' La diferencia de 4oencial de un ca4acior se 4roduce cuando las cargas de las 4lacas araen cargas de la ora 4laca6 El al&acena&ieno de energía endr9 3ue reali$ar ra%aJo 4ara lle8ar la carga de una 4laca a ora 4laca6 La funci!n del &aerial diel5crico sería 4ro4orcionar el au&eno de la ca4aciancia a un condensador> 4ero a&%i5n e8adir el 4aso de la corriene el5crica6
1' Do2 #!p!#"&or$2 "4%&"#o2 2$ #!r@!% por 2$p!r!4o ! "2o po&$%#"! =< u$@o< 2$ 4$2#o%$#&!% 4$ ! u$%&$ 4$ 3o&!$ = 2$ 3u$3$% ! #o%$#&!r u%&o2< 4$ o4o Hu$ 2$ 4$2#!r@u$%' 5u $ 2u#$4$ ! ! $%$r@>! !!#$%!4! $% o2 #!p!#"&or$2 Ep"Hu$ 2u r$2pu$2&!' Un condensador se coneca a una fuene de ali&enaci!n : luego se deduce 3ue el condensador endr9 la &is&a ensi!n 3ue la fuene6 Hi la carga oal acu&ulada i&4ide la circulaci!n de la corriene enonces el condensador esa cargado6 Lo cual al descargarse la energía se recu4era6
19' U% #o%4$%2!4or 2$ #!r@! u2!%4o u%! 6!&$r>! Hu$ 4$2pu2 2$ 4$2#o%$#&!' Lu$@o 2$ "%&ro4u#$ $%&r$ !2 p!#!2 u%! #!p! 4$ 4"$#&r"#o' D$2#r"6"r !%!>&"#!$%&$ o Hu$ o#urr$ ! ! #!r@!< ! ! #!p!#"&!%#"!< ! ! 4"$r$%#"! 4$ po&$%#"!< ! ! "%&$%2"4!4 4$ #!po $#&r"#o = ! ! $%$r@>! !!#$%!4!' Al inserar el &aerial dial5cico> la carga del ca4aciar se &aniene igual> 4ero la ca4aciancia en 4resencia del dial5cico : su energía al&acenada dis&inu:e6
1J' U% #o%4$%2!4or 4$ p!%o2 p!r!$o2 $%o 4$ !#$"&$ 2$ ?! 4"2$!4o p!r! Hu$ &$%@! u%! #!p!#"&!%#"! C = p!r! Hu$ &r!6!$ #o% 2$@ur"4!4 4$6!o 4$ u%! #"$r&! 4"$r$%#"! 4$ po&$%#"! K"! V 2"% Hu$ S!&$ u%! #?"2p!' A?or! 6"$%< $ pro=$#&"2&! %o &u3o u#?o #u"4!4o = $ #o%4$%2!4or o#!2"o%!$%&$ 4$! 2!&!r u%! #?"2p!' 5u pu$4$ ?!#$r2$ p!r! r$4"2$!r $ #o%4$%2!4or< 2"% #!6"!r C = V = u2!%4o $ "2o 4"$#&r"#o Creo 3ue sería ca&%iando su for&a geo&5rica> sin 8arias su su4erficie o la disancia de las 4lacas> ese fallo ocurre a &enudo 4or darle &9s carga de lo 3ue el condensador 4uede so4orar6
III' CONCLUSIONES: He 4udo anali$ar la carga : descarga de un condensador reali$ados 4or la e74eriencia en el la%oraorio6
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Nos di&os cuena en los ie&4os 3ue ranscurre al descargarse un condensador6
IV' BIBLIOGRAFÍA: Resnick – Halliday. Física Parte II. Editorial Continental. Edición Actualizada. 1971. Esa!a. P"#. 971 – 97$ Hu%&erto 'ey(a )a(eros* Electrost"tica y +a#netis%o* Ed. Pu&licaciones +os,era* 1999* 'i%a* Pa#- 1/01$. Física 2o%o II Ray%ond A. 3er4ay.
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