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Carga y Descarga de Condensadores

OBJETIVOS:
- Ejecución de pruebas para verificar el estado operativo de condensadores.
- Estudiar la característica de carga y descarga de un condensador.
- Estudiar la variación del voltaje y corriente durante dicho proceso.
EQUIPOS Y MATERIALES:
- Una (01) Fuente variable de 0 - 12 voltios DC.
- Un (01) Multímetro análogo (Metramax).


- Un (01)interruptor 0 – 1 (switch off/on)
- Un (01) Multímetro digital Prasek PremiumPR-85.
- Un (01) Condensador electrolítico de 470 µF -LEYBOLD.
- Dos (02) Resistencias de 10 kilohmios - LEYBOLD.
- Dos (02) Resistencias de 4.7 kilohmios - LEYBOLD.
- Un (01) Protoboard LEYBOLD.




- Seis (06) puentes de conexión
- Un (01) Interruptor de 3 vías LEYBOLD.
- Un (01) cronometro.
FUNDAMENTOTEÓRICO:
Capacidad: Conductor aislado y condensador
La relación entre la carga de un conductor aislado (por ejemplo una esfera) y el potencial eléctrico V es una constante que recibe el nombre de capacidad del conductor.
C=Q/V=Q/V=cte
(V es igual en la superficie y en el interior de la esfera) La unidad de capacidad es C/V = faradio. El faradio es una unidad muy grande y se emplea el µF (10 –6 ) ,el nF (10-9) y el pF(10 –12 ).Si aproximamos a un conductor cargado otro u otros cargados con electricidad de distinto signo, su capacidad para seguir recibiendo carga aumenta. Al proceder así, la relación entre la carga y el potencial alcanza otro valor constante mayor. Un sistema cargado al máximo antes de acercarle el otro conductor cargado, puede ahora recibir más carga de una fuente externa.Un dispositivo que se diseña así para aprovechar esta propiedad recibe el nombre de condensador. Supongamos que cargamos un conductor aislado (por ejemplo una lámina cargada de electrones- ver figura-) y la conectamos a un electroscopio para apreciar en él su carga . Si acercamos luego una

placa unida a tierra, la separación de las láminas del electroscopio disminuye sin haber variado lacarga que posee, y esto es debido a la atracción que reciben las cargas negativas de las cargas positivas (los electrones fueron repelidos a tierra). Es más fácil añadir carga a la lámina unida al electroscopio cuando frente a ella existe una lámina con carga contraria . La placa conectada a tierra, por definición, está al potencial del suelo o potencial cero La placa de la derecha está a potencialnegativo respecto a tierra (si se conecta a tierra bajan los electrones-que es como decir que suben de la tierra cargas positivas-.Mientras se carga el condensador) (la placa aislada por el soporte de vidrio), las placas van adquiriendo mayor diferencia de potencial. El límite está en que exista una carga tal que haga que salte una chispa entre las placas que pueden estar separadas por aire o porun dieléctrico. En realidad, un conductor cargado (una esfera) se considera un condensador con una de sus placas en el infinito. Una nube es como la armadura de un condensador, cuando su carga respecto a tierra es muy grande salta una chispa (rayo). De la tierra están escapando electrones constantemente hacia las nubes (existe un campo en las proximidades de la tierra de 100V/m dirigido haciaabajo, - potencial de la tierra cero)
Para cargar un condensador en lugar de conectar una pila a un polo positivo de la pila y el otro a tierra, conectamos las placas una a cada polo de la pila. La capacidad (capacitancia) del condensador (capacitor) no es la cantidad de carga que puede almacenar, sino una relación (Q/V) que equivale a la cantidad de carga necesaria para elevar un voltio la diferenciade potencial entre las armaduras del condensador. Podemos establecer una analogía entre un condensador y una botella de gas a presión. Existe una relación directa entre: Capacidad - Volumen ; Carga- Cantidad de gas; Potencial- Presión del gas Las dos placas tienen la misma carga y el valor absoluto de una de ellas se toma como la carga del condensador. Los condensadores se utilizan: para...