Lab 5 Condensador de Placas Paralelas

CONDENSADOR DE PLACAS PARALELAS

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OBJETIVOS

Objetivo General

√ Analizar el funcionamiento funcionamiento de un condensador condensador elemental. elemental.

Objetivos Espec!icos

√ Analizar la relación entre la intensidad de campo eléctrico y la diferencia de potencial de las placas de un condensador de placas paralelas, manteniendo constante la distancia de separación entre ellas. √ Analizar la relación entre entre la intensidad de campo campo eléctrico y la separación separación de potencial de las placas de un condensador de placas paralelas, manteniendo constante la distancia de separación entre ellas.







RES"#EN

En esta práctica de laboratorio teníamos como objetivo analizar lo que plantea la ley de Om y comprobar cuál es la relación r elación entre el voltaje y la intensidad intensidad de corriente, mediante la utilización de tres resistencias de diferente valor !"## $, %%# $, &&# $' y por ultimo un bombillo, así utilizando la caja de cone(ión, podíamos tomar los valores al situar una de las resistencias o el bombillo en la caja, el pro)rama instalad inst alado o en el comp computad utador or nos permite observar observar los diferentes diferentes valores que se adquieren para el voltaje y la intensidad, ya con estos valores se realiza la )rafica de * contra + para el caso de las tres resistencias y el bombillo, el resultado de la )rafica nos demuestra que la relación es directamen directamente te proporcional entre estas dos, se tiene en cuenta que si se denota una línea recta se dice que la relación es lineal y constante y se da a entender que en este caso se cumple la ley de om, estos materiales reciben el nombre de materiales ómicos, en el caso de los materiales no ómicos son los cuales la ley de om no se cumple es decir, que al tomar los valores de voltaje e intensidad y al )raficarlos su relación no va a ser lineal es decir, no se formara una línea recta. Al realizar el e(perimento se pudo denotar que las tres resistencias mantienen una relaci rel ación ón lin linea eall en cua cuant nto o a in inten tensid sidad ad y vo volta ltaje je,, est esto o las a ace ce se serr ma mater terial iales es ómicos, en cambio el bombillo al no formar línea recta y no ser constante se lle)a a decir que este es un material no ómico, el cual no cumple la ley de Om.







#ARCO TEORICO

CONDENSADOR e denomina condensador al dispositivo formado por dos conductores cuyas car)as son i)uales pero de si)no opuesto. -a capacidad C de de un condensador se define como el cociente entre la car)a Q y la diferencia de potencia V-V’ e(istente e(istente entre ellos.

-a unidad unidad de capacid capacidad ad es el fara farad d o fara faradi dio o , aunq aunque ue se suel suelen en empl emplea ear r 23 subm/ltiplos subm/ltiplos de esta unidad como el microfaradio microfaradio 01"# , y el picofaradio, p1"# 2 "% . . 4n condensador acumula una ener)ía U en en forma de campo eléctrico. -a fórmula como demostraremos más abajo es

CONDENSADOR DE PLACAS PARALELAS 5ara entender al)unos de los factores que determinan el valor de la capacitancia de un dispositivo consideraremos un capacitor conformado por un par de placas planas para parale lela las. s. i 6 y 2 son son las den densi sida dade des s super superfi fici cial ales es de car car)a )a elé eléct ctri rica ca en las las superficies de área A, las car)as eléctricas en las placas tienen ma)nitudes +Q y – Q, respectivame Q, respectivamente, nte, con Q = dA. 7omo dA. 7omo las car)as eléctricas en las placas son de diferente tipo, tienden a atraerse, por lo que quedan depositadas en las superficies internas del capacitor. -a diferencia de potencial eléctrico para este dispositivo8

en donde d es d es la distanci distancia a de separación separación entre las placas, y es la permisiv permisividad idad eléctrica del vacío. ustituyendo la e(presión para la densidad de car)a en términos de la car)a eléctrica, tenemos8







7apacitor de placas diferente tipo, y líneas al co compararla co con la la capacitancia para el paralelas es8

planas paralelas con car)as de de campo en su interior por lo que e(presión ", encontramos que la capacitor de placas planas







#ATERIALES

•

$%ente &e ali'entaci(n) 4na fuente de alimentación es un dispositivo que convierte convierte la tens tensión ión alte alterna rna de la red red de sumi sumini nist stro ro,, en una una o vari varias as tensiones, tensiones, prácticamente prácticamente continuas continuas,, que que alimenta alimentan n los distinto distintos s circuitos circuitos del aparato electrónico al electrónico al que se conecta.

•

#o&%lo *enera&or &e !%nciones) Este !%nciones) Este módulo )enera ondas sinusoidales y cuad cuadra rada das, s, cuyo cuyo nive nivell pued puede e ser ser ajus ajusta tado do entr entre e # y 69 * con con los los potenciómetros 5% !ondas cuadradas' y 5& !ondas sinusoidales'. -a pieza matriz matriz del módulo es el circuito circuito de )enerad )enerador or :; %%#3. %%#3. El amplifica amplificador dor operacional <7 "=9> permite alcanzar una amplitud má(ima de 69 *. El conmutador de banda " pone a disposición % bandas de frecuencia para esco)er.

•

"na caja &e cone+i(n) -as cajas de cone(ión están presentes en todas las viviendas.. e distin)uen porque cuentan con una tapa desmontable para viviendas facilitar su apertura.

•

resistencias) -a resistencia de cualquier objeto depende /nicamente de su )eometría y de su resistividad, por )eometría se entiende a la lon)itud y el área del objeto mientras que la resistividad es un parámetro que depende del material del objeto y de la temperatura a la cual se encuentra sometido.

•

Portal,'paras) para Portal,'paras) para sostener las lámparas lámparas o o bombillas eléctricas eléctricas..

•

L,'paras L,'paras &e !ila'ent !ila'ento) o) Es un dispositi dispositivo vo que produce produce luz luz m media ediante nte el calentamiento por efecto ?oule ?oule de un filamento metálico, en la actualidad @olfr @olframi amio, o, asta asta pone ponerlo rlo al rojo bla blanco nco,, medi median ante te el paso paso de corriente eléctrica.. eléctrica

•

PC- .in&o/s) .in&o/s) Es una máquina electrónic electrónica a que recibe y procesa datos datos.. Es una colección de circuitos inte)rado inte)rados s y otros componentes relacionados relacionados que puede ejecutar con e(actitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario.









DETALLES DETALLES E0PERI#ENTALES

5ara la realización de esta práctica, el profesor junto con el asistente de trabajo e(pl e(plic icar aron on los los paso pasos s de la )uía )uía a se)u se)uir ir lue) lue)o o comp compro roba bamo mos s el mont montaj aje e y procedimos a colocar cada una de sus partes en las escalas correctas inicialmente8 inicialmente8 el sensor de campo eléctrico conectado a la fuente de voltaje a "% * y el #, "## y "%# * de potencia entre las placas. 5ara analizar la relación entre la distancia que ay en las placas del condensador condensador y el campo campo eléct eléctric rico, o, se aplic aplicó ó un volta voltaje je de %# *, mante mantenié niénd ndolo olo consta constante nte y cambiando la distancia de las placas en un ran)o de = a "% cm y se re)istraron en la tabla %. 5ara finalizar se ajustó el voltaje a %9 * con una distancia de = cm entre las placas, el dato dato que que re)ist re)istrab raba a el






5;O7EA<+ECBO DE DABO

Elabore un )ráfico de 7ampo eléctrico vs *oltaje cuando la distancia de separación entre las placas de un condensador es fija !Babla "'

campo electrico vs voltaje 3.5 3.5

3

2.5 2.5

Valores Y

2

1.5 1.5

1

0.5 0.5

0 0

20

40

60

80

100

120

140







m=

3,28

0,55

−

120 20

=

0,0273

−

F7ómo F7ó mo es la re rela laci ción ón en entr tre e el 7a 7amp mpo o el eléc éctr tric ico o en entr tre e la las s plac placas as de dell condensador y el voltaje aplicadoH ;ta8 la relación entre el campo eléctrico y entre el voltaje aplicado es directamente proporcional

i se ubiese tomados datos con una distancia entre las placas del condensador diferente, cambiaría la pendiente de esta )raficaH ;ta8 i se ubiese tomado datos con una distancia i)ual entre ellos como en este caso la pendiente ubiese sido i)ual, pero si tomamos una distancia diferente entre ellas la pendiente si sería diferente

Irafique con los datos de la Babla %, la relación entre el 7ampo eléctrico y la distancia de separación de las placas del condensador cuando el voltaje es constante.

campo electrico vs distancia 0.6

0.5

(voltaje constante)







Determine la pendiente de esta )ráfica. ;ta8 A.!(,y' .!(,y' .!(,y'

m=

m=

Y 2−Y 1 X 2− X 1

0,55 4

−

0,14

14

−

0,041

m =−

F7ómo es la relación entre el 7ampo eléctrico entre las placas del condensador y la distancia de separación entre ellasH ;ta8 -a relación entre el campo eléctrico y la distancia es inversamente proporcional.

7on la tabla &, elabore un )ráfico de *oltaje vs Distancia entre las placas.







Voltaje(kv) oltaje(kv) vs distancia (E=0,64 ) 140 140 120 120 100 100 80 60 40 20 0 2

4

6

8

10

12

14

16

Determine la pendiente de esta )ráfica. FGué relación obtieneH ;ta8 A.!(,y' .!(,y' .!(,y' m=

m=

Y 2−Y 1 X 2− X 1

18,1

4

−

0,141

m=

18

20









-a dife difere renc ncia ia de pote potenc ncia iall eléc eléctr tric ico, o, tien tiene e rela relaci ción ón dire direct ctam amen ente te proporcional, con la distancia entre las placas pues se define como el trabajo por unidad de car)a que debe realizarse para mover una car)a de un punto a otro y el trabajo depende de la distancia recorrida.

CONCL"SIONES

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