condensador plano

CONDENSADOR PLANO-BORRADOR
Esta práctica pretende probar si se cumple la relación en un condensador plano, donde V es la diferencia de potencial entre las placas del condensador, d la distancia entre ellas y E el campo eléctrico.
Sin embargo, no podremos obtener el valor del campo de forma directa, sinó que un transformador nos proporcionará una equivalencia en amperios. En otras palabras,debemos averiguar un factor que multiplicado por la intensidad que tomamos como dato nos dé los valores correctos del campo.
Para ello debemos obtener primero el valor teórico. Es decir, en el caso de que sometamos al condensador a una diferencia de potencial de 100 V cuando las placas están separadas 0,1 m podemos obtener el valor de E mediante la primera ecuación, según la cual E=1000 V/m.Comparando este valor con el valor de la intensidad dado por el transformador parece que tenemos todo lo necesario para obtener nuestro factor, simplemente dividiendo el valor teórico de E entre la intensidad. No obstante, debemos de tener en cuenta un detalle, y es que para V=0 V la intensidad no es nula, por lo que obtendríamos un valor de E distinto de cero, hecho que es imposible según laecuación. Por esta razón es importante restar el valor inicial a cada valor de la intensidad antes de realizar cualquier operación.
En la primera parte de la práctica, obtuvimos los valores de la intensidad en el transformador variando el voltaje a distancia constante, repitiéndolo para varios valores de la misma, en este caso 0,1 m, 0,8 m, 0,06 m, 0,04 m y 0,02 m.

Las incertidumbres expuestas sonincertidumbres de tipo b [s(b)], es decir, incertidumbres relativas a la sensibilidad del instrumento de medida. La variación de la incertidumbre de la intensidad entre 0,01 y 0,001 se debe al cambio de modo del amperímetro de 20 mA a 2mA que es necesario realizar para proseguir midiendo. Lo mismo ocurre con el voltímetro, puesto que al llegar a 100 también se hace necesario cambiar de escala.La tabla siguiente muestra los valores de la intensidad inicial (V=0) para cada distancia con su incertidumbre correspondiente en la parte inferior.


Las dos columnas de la intensidad se explican por la existencia de dos modos en el transformador, que durante la práctica nos vimos obligados a cambiar según la magnitud del voltaje. Para pasar los datos a valores de E es necesario evaluarambos modos de forma separada, restando el valor inicial de la intensidad en 10KV/m cuando los datos hayan sido tomados en dicho modo y haciendo lo propio con los que fueron tomados en 1K/m.
En la tabla anterior y en la siguiente se distinguen ambos tipos de datos según el código de colores:



Aquí aparecen los datos de la intensidad a los que ya se han restado los valores iniciales, conuna nueva incertidumbre calculada a partir de la ley de propagación de errores. La nueva incertidumbre vendrá dada por la fómula , siendo Ii la intensidad en V=0, I el conjunto de datos de la primera tabla e If la intensidad final que obtenemos y que se expone en esta:


Luego de este paso, ya podemos convertir los valores de la intensidad en valores del campo, simplemente multiplicando, comoya se ha dicho al inicio, por el factor de conversión resultado de dividir el valor teórico entre el de los mA. Por supuesto, debe hacerse por separado para cada distancia. A continuación se exponen dichos factores con su correspondiente incertidumbre:


Si viene dado por , la incertidumbre del factor será .




Abajo se muestra la tabla con los resultados finales, con lascorrespondientes incertidumbres del campo calculadas como , entendiendo f como el factor de conversión.
















A continuación se muestra la gráfica donde se enfrentan los datos de la tabla anterior. Cada línea de puntos tiene en común la distancia entre placa.

D=0,10 m
D=0,08m
D=0,06m
D=0,04m
D=0,02m








Como se muestra en la gráfica, los puntos se pueden...