OBJETIVOS
Analizar el funcionamiento de un condensador elemental. Analizar la relación entre la intensidad de campo eléctrico y la diferencia de pote potenc ncia iall de las las plac placas as de un cond conden ensa sado dorr de plac placas as para parale lela las s manteniendo constante l diferencia de potencia entre ellas. Anal Analiz izar ar la relac elació ión n entr entre e la inte intens nsid idad ad de camp campo o eléc eléctr tric ico o y la separa separació ción n entre entre las placas placas de un conden condensad sador or de placa placas s parale paralelas las,, manteniendo constante la diferencia de potencia entre ellas. Analizar la relación entre la diferencia de potencial y la separación entre las las plac placas as de un cond condens ensad ador or de plac placas as para parale lela las, s, mant manten enie iend ndo o constante la intensidad de campo eléctrico entre ellas.
MARCO TEORICO
Se llama condensador a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El condensador están formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios. Los condensadores pueden conducir corriente continua durante solo un instante, aunque funcionan ien como condensadores en circuitos de corriente alterna lo cual lo convierte en dispositivos muy !til cuando se dee impedir que la corriente continua entre la determinada parte de un circuito eléctrico. "ara un condensador se de#ne su capacidad, como la razón entre la carga que se posee uno de los conductores y la diferencia de potencial entre amos, es decir, la capacidad es proporcional a la carga e inversamente proporcional a la diferencia de potencial.
C
=
Q V
Condensador de placas paralelas En su forma más sencilla, un condensador está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma super#cie y encargadas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a in generador, esta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra laca. "or su parte, teniendo una de las placas cargadas negativamente (-Q) y la otra positivamente (+Q) y sus cargas son iguales, la carga neta del sistema es $. Sin emargo, se dice que el condensador se encuentra cargado con una Q. las dos placas paralelas tiene igual área A y están separadas por una distancia d como se muestra en la #gura.
La carga por unidad de área en cada placa es θ=Q/A Si las placas están muy cercanas una de la otra, podemos despreciar los efectos de los extremos y suponer que el campo eléctrico es uniforme entre las placas y cero !" en cualquier otro lugar. El campo eléctrico entre las placas está dada por%
E=
ε Eo
=
Q EoA
E es la constante de permitividad eléctrica del vacio La diferencia de potencial entre las placas del condensador está relacionada con el, campo eléctrico entre ellas y la distancia de separación de la misma, as&%
V=E#d
$ROCE%IMIE&TO
•
•
•
•
"ara analizar la relación entre el volta'e y el campo eléctrico, se separa las placas del condensador a (cm y se aplica un volta'e de )$*, se determina el valor del campo eléctrico y se registra en la tala +. antenimiento constante la distancia se repite el proceso para volta'es de ($, -$, $,+$$ / +)$*. "ara analizar la relación entre la distancia entre las placas del condensador y el campo eléctrico, se aplica un volta'e de )$*. anteniendo constante esta diferencia de potencial, se determina el valor del campo eléctrico para los valores de ( a +) cm de distancia entre las placas y se registran en la tala ). Se a'usta el volta'e en )0* y la distancia entre las placas en (cm. Se determinan el valor del campo eléctrico y se lleva a la tala 1. Se aumenta el volta'e a 0$* y se separa las placas a una distancia tal, que el valor del campo eléctrico oteniendo en la primera lectura sea el mismo, este proceso se repite para volta'es de +2, +$$ y +20* y los datos se registran en la tala 1.
A&A'ISIS
# Elaore un gra#co de volta'e vs campo eléctrico cuando la distancia de separación entre las placas de un condensador es #'a 3tala +4. # 5etermine la pendiente de esta gra#ca. 67ué signi#ca8 RTA/
m
❑ ❑
❑ ❑ ❑ ❑
m =¿
9
m
La pendiente de esta gra#ca representa la distancia de separación entre las placas del condensador. *# 9omo es la relación entre el campo eléctrico de las placas de condensador y el volta'e aplicado. RTA/ La relación entre el volta'e y el campo eléctrico es lineal y es directamente proporcional ya que si el volta'e aumenta el campo eléctrico tamién aumenta en la misma proporción.
# Si se :uiese tomado datos con una distancia entre las placas del condensador diferente, 6camiar&a la pendiente de esta gra#ca8 RTA/ Si camiaria la pendiente de la gra#ca, pues el valor de la pendiente es la distancia de separación de las placas, y si esta
distancia es mayor la pendiente seria mayor, pero si fuese menor la pendiente tamién ser&a menor. ,# ;ra#que con los datos de la tala ), la relación entre el campo eléctrico y la distancia de separación de las placas del condensador cuando el volta'e es constante. # 5etermine la pendiente de esta gra#ca. 7ue representa. RTA/
m
❑ ❑
❑ ❑ ❑ ❑
m =¿
9
m
=ay una relación lineal, directamente proporcional y representa el campo eléctrico.
!# Si las placas de un condensador cargado, se acerca entre s&, 67ué sucede con la diferencia de potencial, la capacidad y la energ&a almacenada8 RTA/ La energ&a almacenada permanece constante y la diferencia de potencial y la capacidad aumenta.
CO&C'1SIO&
>
"or medio de esta práctica de laoratorio pudimos concluir que% La relación ente el campo eléctrico y el volta'e de las placas de un condensador de placas paralelas es directamente proporcional, cuando la distancia es constante. La relación entre el campo eléctrico y la separación entre las placas de un condensador de placas paralelas es inversamente proporcional, cuando el volta'e es constante. La relación entre el volta'e y la separación entre las placas de un condensador de placas paralelas es directamente proporcional, cuando el campo eléctrico es constante.
'a2ora3or4o 56s4ca Elec3ro7a8n934ca Condensador de placas paralelas
$resen3ado por: T;al6a Marcela Var8as Re4o7ara Mar36ne? @ar6n cd# 0.*
%4r484do a: In8# @er7n Al2er3o Ber2es4 Barroso
1n4ers4dad 5ranc4sco %e $ala San3ander San Jos9 de CDc3a &or3e de San3ander * de a2r4l !,
