Informe Capacitores En Serie Y En Paralelo

Laboratorio #2: Capacitores en Serie y en Paralelo.
I Objetivos:
* Los objetivos del laboratorio de Capacitores en Serie y en Paralelo se encuentran en la página 19 del Manual de Experimentos de Física II.
II Datos:

C1 | C2 | C3 |
2.43µF | 4.13 µF | 5.65 µF |
Tabla 1: Valores de capacitancia de cada capacitor.

Combinación | C12 | C13 | C23 | C123 |
Paralelo | 6.60 µF | 8.10µF | 9.80 µF | 12.30 µF |
Tabla 2: Valores de capacitancia de las diferentes combinaciones de conexión en paralelo (utilizando el medidor de capacitancia).

Comportamiento matemático de la capacitancia equivalente para varios capacitores conectados en paralelo: Ceq= C1 + C2 + C3.

Combina-ción | C12 | C13 | C23 | C123 |
Paralelo | 6.56µF | 8.08 µF | 9.78 µF | 12.21 µF |
Tabla 3: Valores decapacitancia de las diferentes combinaciones de conexión en paralelo (utilizando la Tabla 1. y la regla general para capacitores en paralelo).

Combinación | C12 | C13 | C23 | C123 |
Porciento de error | 0.60% | 0.25% | 0.20% | 0.73% |
Tabla 4: Porcientos de error de cada valor medido (Tabla 2) respecto al valor teórico (Tabla 3).

V1 | V2 | V3 | VBat |
6.07 | 6.07 | 6.07 | 6.07 |Tabla 5: Valores de la medición del voltaje a través de cada capacitor y la batería.

Regla general para los voltajes cuando los capacitores están conectados en paralelo: VBat = V1 = V2 = V3
Comportamiento matemático para la carga separada en los capacitores, utilizando las reglas generales para las capacitancias y los voltajes y la definición de capacitancia:
qeq = CV
qeq = (C1 +C2 + C3) VBat
qeq = q1 + q2 + q3

Combi-nación | C12 | C13 | C23 | C123 | 1/C123 |
Serie | 1.50µF | 1.70 µF | 2.40 µF | 1.21 µF | 0.83 |
Tabla 6: Valores de capacitancia de las diferentes combinaciones de conexión en serie (utilizando el medidor de capacitancia).

Comportamiento matemático peculiar que se desprende de los valores de la capacitancia equivalente medida para los 3 pares:C12 = C1C2C1+ C2
Regla general para la capacitancia equivalente Ceq = C123 para capacitadores en serie:
1Ceq = 1C123 = 1C1+ 1C2+ 1C3

Combina-ción | C12 | C13 | C23 | 1/C123 |
Serie | 1.53µF | 1.70µF | 2.39µF | 0.83 |
Tabla 7: Valores de capacitancia de las diferentes combinaciones de conexión en serie (utilizando la Tabla 1. y la regla general para capacitores en serie).

Combina-ción| C12 | C13 | C23 | 1/C123 |
Porciento de error | 1.96% | 0% | 0.42% | 0% |
Tabla 8: Porcientos de error de cada valor medido (Tabla 6) respecto al valor teórico (Tabla 7).

Regla general para la carga separadas en los capacitores comparada con la carga en la combinación, usando la regla para la capacitancia y la de los voltajes: qeq = q1 = q2 = q3.

Combina-ción | Valor medido | Valorcalculado | Porciento de error |
Figura #6 (del manual) | 3.0µF | 3.0µF | 0% |
Figura pregunta #34 (del manual) | 4.1µF | N/A | N/A |
Tabla 9: Valores medidos y calculados de las diferentes combinaciones de conexión en paralelo y conexión en serie.

III. Cálculos:
* Capacitancia en Paralelo

Ceq = C1 + C2 + C3
Ejemplo: Ceq = 2.43 + 4.13 + 5.65; Ceq = 12.21


*Capacitancia en Serie

1/Ceq = 1/C123 = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

Ejemplo: 1/C123 = 1/ 2.43 + 1/ 4.13 + 1/ 5.65 = 0.83

* Capacitancia en Combinación (Figura #6 del manual))

C123 = 1/ (C1 + C2) + 1/C3

Ejemplo: 1/ (2.43 + 4.13) + 1/ 5.65 = 0.33 = 244/741 = 741/244 = 3.00µF

* Capacitancia en Combinación (Pregunta #34 del manual))

C123 = C1 C2C1+C2 + C3Ejemplo: No aplica ya que nunca se obtuvo el valor calculado.

* Por Ciento de Error
% de Error = |Valor Teorico-Valor Experimental|Valor Teorico x 100%

Ejemplo de Combinación en Paralelo %E23 = |9.80-9.78|9.80 x 100% = 0.20%



IV. Análisis de Resultados:

En la primera parte del experimento se encontró que la capacitancia equivalente de los capacitores en...