Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito. Eduardo Ocampo Permitiv P ermitividad idad eléctrica del aire.
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PERMITIVIDAD ELECTRICA DEL AIRE Castro Camilo, Forero Andrea y Ocampo Eduardo. FIEL – Grupo Grupo 34 Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
Resumen: La idea de esta práctica de laboratorio III. A NÁLISIS DEL PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO es hallar la permitividad eléctrica del aire mediante la medición de fuerzas a diferente diferencia de En la práctica se midió la fuerza que ejercía una potencial, y aprender el método por el cual se halla ha lla placa contra la otra, dado un cambio de potencial. la permitividad de un material.
I. INTRODUCCIÓN La permitividad es una constante física que describe como un medio puede afectar un campo eléctrico, o un campo eléctrico afectar un medio. El fin de este laboratorio es hallar la permitividad del aire, para ello, se mide la fuerza de atracción entre las placas de un condensador de placas paralelas mientras que se va cambiando la diferencia de potencial. II. MARCO TEORICO A. Permitividad
La permitividad es una constante física que describe como un medio puede afectar un campo eléctrico, o un campo eléctrico afectar un medio. Esta es determinada por la tendencia de un material a polarizarse al ser expuesto a un campo eléctrico. ε =
kV
cg
F
2
18
0,0017658
2,5
27
0,0026487
3
41
0,0040221
3,5
54
0,0052974
4
69
0,0067689
4,5
87
0,0085347
5
109
0,0106929
5,5
132
0,0129492
6
156
0,0153036
6,5
180
0,017658
7
210
0,020601
7,5
240
0,023544
8
272
0,0266832
8,5
307
0,0301167
9
345
0,0338445
9,5
389
0,0381609
10
425
0,0416925
Tabla 1: Relación de centigramos con respecto a kilovoltios y Fuerza que es F=mg.
22 η
Permitividad eléctrica del aire
Teniendo la tabla lo que se tiene que hacer es, como primera medida, cuadrar las unidades, los centigramos se pasan a kilogramos, y multiplicarlo por la aceleración de la gravedad para encontrar la fuerza, después pasar los Kilovoltios a voltios, y elevarlo al cuadrado para poder hacer la gráfica 1.
Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito. Eduardo Ocampo Permitividad eléctrica del aire.
2
F vs V^2
0.05
y = 4E-10x + 0.0002
0.04
0.03
a z r e u F
0.02 0.01 0 0
50000000
100000000
Voltios
1500000
Grafico1: Fuerza en función de los voltios al cuadrado. Ya teniendo los valores de la tabla, y la gráfica se puede calcular la permitividad del aire, teniendo en cuenta que el borde de la placa cuadrada conductora mide 28,3 cm y las dos placas tienen una separación de 4 cm. La relación entre la fuerza F y la diferencia de potencial V entre las placas es cuadrática, lo que nos dice es que la fuerza F depende linealmente de y el coeficiente de proporcionalidad este es igual a la pendiente la cual nos da = 4.17 × 1010 . IV. R ESULTADOS Utilizando la fórmula de permitividad: ε =
2 × 0.042 × (4.17 × 1010 ) 0.2832
ε = 1.665 × 10 11
El error es: ∆ε =
(1.665 × 10−) (8.85 × 10− ) 8.85 × 10 − ∆ε = 88.1200
Permitividad eléctrica del aire
× 100
V. CONCLUSIONES Como se puede ver, los resultados del laboratorio no son concluyentes ya que la permitividad del aire no da un valor cercano a la permitividad del vacío, que es 8.85x10-12, este error se pudo haber dado por la alta humedad que ha predominado en las mañanas en Bogotá, o ya sea por error humano o la mala calibración de los instrumentos utilizados para este experimento. VI. BIBLIOGRAFÍA [1]
https://iupsm.files.wordpress.com/2010/08/permitividad.p df
[2] Guía de laboratorio “Permitividad Eléctrica Del Aire”(Luis A Ladino G)