Practica de capacitancia

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

PRÁCTICA # 3
Capacitancia

NOMBRE:
DIEGO ARÉVALO DÁVILA
PARALELO:
10
FECHA DE ENTREGA:
18 DE JUNIO DEL 2009

RESUMEN:

Calcularemos la capacitancia de un capacitor x a partir de uno conocido o patrón, veremos que la capacitancia cuando los capacitores se encuentran conectados en serie es menor que cuando están conectados en paralelo.También comprobaremos que la energía almacenada en una configuración en paralelo es mayor que en una configuración conectada en serie; todo esto sucede cuando el voltaje de corriente es constante.

Compararemos el valor experimental con el valor teórico impreso en el capacitor x y obtendremos el porcentaje de error.

OBJETIVOS:

• Encontrar la capacitancia de un capacitador desconocido entérminos de un capacitador patrón.

• Comprobar que en una conexión paralela de capacitores, se almacena mayor energía potencial electrostática que en una conexión en serie.

MARCO TEÓRICO:
Capacidad eléctrica o Capacitancia
La capacidad o capacitancia es una propiedad de los condensadores. Esta propiedad rige la relación existente entre la diferencia de potencial existente entre las placasdel capacitor y la carga eléctrica almacenada en este mediante la siguiente ecuación:
[pic]
Donde:
• C es la capacidad, medida en faradios (en honor al físico experimental Michael Faraday); esta unidad es relativamente grande y suelen utilizarse submúltiplos como el microfaradio o picofaradio.
• Q es la carga eléctrica almacenada, medida en coulombios;
• V es la diferenciade potencial, medida en voltios.
Cabe destacar que la capacidad es siempre una cantidad positiva y que depende de la geometría del capacitor considerado (de placas paralelas, cilíndrico, esférico). Otro factor del que depende es del dieléctrico que se introduzca entre las dos superficies del condensador. Cuanto mayor sea la constante dieléctrica del material no conductor introducido, mayor es lacapacidad.
En la práctica, la dinámica eléctrica del condensador se expresa gracias a la siguiente ecuación diferencial, que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuación anterior.
[pic]
Donde i representa la corriente eléctrica, medida en amperios.
La energía almacenada en un condensador, medida en julio, es igual al trabajo realizado para cargarlo. Consideremos un capacitor conuna capacidad C, con una carga +q en una placa y -q en la otra. Para mover una pequeña cantidad de carga dq desde una placa hacia la otra en sentido contrario a la diferencia de potencial se debe realizar un trabajo dW:
[pic]
Donde:
• W es el trabajo realizado, medido en julios;
• q es la carga, medida en coulombios;
• C es la capacitancia, medida en faradios.
Es decir, paracargar un condensador hay que realizar un trabajo y parte de este trabajo queda almacenado en forma de energía potencial electrostática. Se puede calcular la energía almacenada en un capacitor integrando esta ecuación. Si se comienza con un capacitor descargado (q = 0) y se mueven cargas desde una de las placas hacia la otra hasta que adquieran cargas +Q y -Q respectivamente, se debe realizar untrabajo W:
[pic]
Combinando esta expresión con la ecuación de arriba para la capacidad, obtenemos:
[pic]
Donde:
• W es la energía, medida en julios;
• C es la capacidad, medida en faradios;
• V es la diferencia de potencial, medido en voltios;
• Q es la carga almacenada, medida en coulombios.

El circuito

Es una configuración de conexión en la que losbornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptor, entre otros), se conectan secuencialmente. El terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada del dispositivo siguiente, por ejemplo, el terminal positivo de una pila eléctrica se conecta al terminal negativo de la pila siguiente, con lo cual entre los terminales extremos de la...