informe sobre física electromagnética experiencia capacitor de placas planas y paralelas
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Course
Ingeniería Mecánica (PSYC2432)
Institution
Universidad Carlos III De Madrid (UC3M)
En esta experiencia el procedimiento
consistió en determinar las capacitancias en
función de varias áreas como también en
función de una distancia entre placas, y
para diferentes dieléctricos entre las
mismas, todo esto para poder medir la carga
q en un condensador de las placas
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PROGRAMA DE FÍSICA
FÍSICA ELECTROMAGNÉTICA – GUÍAS DE LABORATORIOS
CÓDIGO 21142
INFORME No 6. CAPACITOR DE PLACAS PLANAS Y PARALELAS
Alfonso Mattos, Robert Mejía, Cristian Mendoza, Bleydis Narvaez y Cristian
Taborda
Profesor: Álvaro Enrique Pérez Tirado. 02-07-2020
Laboratorio de Física Experimental III, Universidad Del Atlántico, Barranquilla
Resumen 1. Introducción
En esta experiencia el procedimiento
consistió en determinar las capacitancias en La electricidad desde su descubrimiento y
función de varias áreas como también en posterior aprovechamiento por el ser
función de una distancia entre placas, y humano se ha vuelto de vital importancia en
para diferentes dieléctricos entre las el desarrollo de nuestras actividades
mismas, todo esto para poder medir la carga cotidianas. Estamos rodeados de muchos
q en un condensador de las placas fenómenos eléctricos tanto naturales (los
anteriores y esta vez en función del voltaje rayos, los relámpagos, los truenos y la
aplicado para diferentes configuraciones las transmisión del impulso nervioso); como
cuales fueron tabuladas de maneras artificiales (la iluminación de nuestros
ordenadas. Para finalizar se llevó a cabo la hogares, el funcionamiento de
determinación de la capacitancia, de la electrodomésticos y maquinas eléctricas)
carga, del voltaje y la energía para la son algunos de los ejemplos que se
combinación de capacitores en el vacío. presentan a diario. El almacenamiento de la
energía en la actualidad se puede hacer de
Palabras claves dos formas químicamente y
Capacitancia, distancia, cargas, voltaje, mecánicamente; químicamente se puede
energía, dieléctricos. almacenar energía eléctrica mediante el uso
de baterías. Estos elementos almacenan la
carga eléctrica mediante la creación de
Abstract componentes químicos que pueden
In this experience, the procedure consisted reaccionar en una solución acida o básica
of determining the capacitances as a liberando electrones y el almacenamiento
function of various areas as well as a de la energía eléctrica en forma mecánica
function of a distance between plates, and se puede hacer mediante el uso de
for different dielectrics between them, all this capacitores (condensadores), dispositivos
in order to measure the charge q in a que tiene la capacidad de almacenar
capacitor on the previous plates and this energía eléctrica sin necesidad de
time depending on the applied voltage for reacciones químicas.
different configurations which were En esta experiencia de laboratorio se
tabulated in ordered ways. Finally, the realizará un montaje para hacer mediciones
determination of the capacitance, charge, de la carga eléctrica en función de variables
voltage and energy for the combination of como: el voltaje para diferentes áreas de las
capacitors in vacuum was carried out. placas, el voltaje para diferentes
dieléctricos. Además, se determinó la
Key Words capacitancia en función de la distancia entre
Capacitance, distance, charges, voltage, las placas y para esta práctica mediremos la
energy, dielectrics. capacidad o capacitancias de un
condensador de placas paralelas a
diferentes distancias, también miraremos la
relación que existe entre la carga Q y los
diferentes voltajes y áreas. Para luego hacer
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, unas gráficas y sacar nuestras
conclusiones. 3. Desarrollo experimental
Para realizar esta práctica, se utilizó el
2. Fundamentos Teóricos simulador
https://phet.colorado.edu/es/simulation/lega
El uso de la energía eléctrica es cy/capacitor-lab
imprescindible y muchas veces debemos
almacenarla, razón por la cual se hace Parte 1
necesario el uso de un dispositivo que tiene Medición de la carga en función del
esa capacidad de almacenar energía y voltaje para diferentes áreas de las
carga eléctrica este dispositivo recibe el
placas:
nombre de capacitor.
Un capacitor se compone de dos • Ejecute el simulador y active la
conductores separados por un aislante. Los pestaña “Introducción”. El voltaje de
conductores se conocen como placas. la batería debe estar en 0 voltios.
Debido a la presencia de las cargas existe • Considere el capacitor con placa de
una diferencia de potencial entre los área 100 mm2 y separación entre
conductores. las placas de 5.0 mm. Registre
estos dos valores.
• Verifique con el voltímetro que el
capacitor este descargado.
• Ajuste la tensión o voltaje de la
batería en 0.15 V (o un valor muy
cercano). Este valor debe verificarlo
con su voltímetro. Registre el valor
de la carga Q en la tabla de datos.
• Repita la medición con otros
voltajes comprendidos entre 0.0 y
La capacitancia es en pocas palabras la 1.5V hasta llenar la Tabla de datos.
capacidad que tiene un dispositivo
• Regrese la batería a 0 V y
(capacitor) para almacenar carga a un valor
verifíquelo con su voltímetro.
particular de diferencia de potencial.
Matemáticamente se puede definir la • Sustituir el par de placas pequeñas
capacitancia de un capacitor como la razón por el par de placas grandes (A =
entre la magnitud de la carga en cualquiera 400 mm2, d = 5 mm).
de los dos conductores y la magnitud de la • Repita los pasos anteriores y llene
diferencia de potencial entre ellos. la Tabla de datos.
𝑄 Registre sus datos en la Tabla 6.1
𝐶
∆𝑉
Donde C es la capacitancia (Siempre
positiva), Q es la magnitud de la carga, y ΔV
es la diferencia de potencial.
Un dieléctrico es un material no conductor,
como el caucho, el vidrio o el papel
encerado. Cuando un material dieléctrico se
inserta entre las placas de un capacitor
aumenta la capacitancia en un factor
adimensional k, conocido como constante
dieléctrica. La constante dieléctrica es una Tabla 6.1: La carga Q registrada en
propiedad intrínseca del material, es decir, función de la tensión aplicada V con
varia de un material a otro. diferentes áreas A de las placas:
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