43213566 Trabajo De Carga De Con Dens Adores







FACULTAD : INGENIERIA INDUSTRIAL Y
SISTEMAS
CURSO : LABORATORIO DE FISICA II
TEMA : CARGA DE CONDENSADORES
PROFESOR : JORGE INCA
INTEGRANTES : BARTOLO QUISPE, RAÚL
COLCHADO GIRÓN, YENNY
PEZO SANTA MARÍA, IRIANA
TELLO IGNACIO, WALTER
VELASQUEZ SOUZA, DIEGOCICLO : III

AULA : B-404

TURNO : MAÑANA






CARGA DE CONDENSADORES

I.OBJETIVOS:
Ejecución de pruebas para verificar el estado operativo de condensadores.
Estudiar la característica de carga de un condensador.
Estudiar la variación del voltaje y corriente durante dicho proceso.

II.EQUIPOS Y MATERIALES:

Una (01) Fuente variable de 0 - 12 voltiosDC.
Un (01) Multímetro análogo (Metramax).
Un (01) Multímetro digital Prasek Premium PR-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) Cables para conexiones.
Un (01) Interruptor de 3 vías LEYBOLD.










III.FUNDAMENTO TEÓRICO:

CAPACITANCIA YCONDENSADORES
Los condensadores son dispositivos que almacenan carga, es decir, almacenan energía eléctrica.
Se le utiliza en diferentes aplicaciones de electrónica. Un condensador consta de dos conductores que poseen cargas iguales pero de signo opuesto; es decir +Q y -Q.
La capacitancia (C) de un condensador depende de la geometría del dispositivo y del material que separa a los conductores,llamado dieléctrico.

(1)

Donde:
C= Capacitancia.
Q= Carga en c/u de las placas conductores.
V= Diferencia de potencial entre las placas.

La unidad de la Capacitancia en el SI es el Farad (F), en honor a Michael Faraday:

(2)


Figura Nº 1: Un capacitor de placas paralelas se compone de dos placas paralelas cada una de área A, separadas por una distancia d. Cuando se carga elcapacitor, las cargas tienen cargas iguales de signo opuesto.

(3)






Figura Nº 2: a) El campo eléctrico entre las placas de un Capacitor de placas paralelas es uniforme cerca de su centro, pero no lo es cerca de sus bordes, b) Patrón de campo eléctrico de dos placas paralelas y conductoras cargadas opuestamente. Pequeños pedazos de hilo sobre una superficie de aceite sealinean con el campo eléctrico. Advierta la naturaleza no uniforme del campo eléctrico en los extremos de las placas. Dicho efecto de borne pueden ignorar si la separación de las placas es pequeña comparada con la longitud de la misma.







Los condensadores de acuerdo a su geometría pueden ser:
Planos
Cilindros
Esféricos

La energía almacenada en un condensador puede ser considerada como queestá almacenada en el campo creado entre las placas cuando el condensador está cargado.

(4)

Resultando;
(5)

Donde:
U = es la energía almacenada.
ε0 = permitividad del espacio libre.
A = área de placas conductoras planas.
d = distancia de separación entre placas.
E = campo eléctrico entre placas.



Figura Nº 3: a) Cuando un dieléctrico se inserta entre las placas de un Capacitorcargado, la carga en las placas permanece invariable, pero la diferencia de potencial según la registra un voltímetro electrostático se reduce de V0 a V = V0 / K. Así la Capacitancia aumenta en el proceso en el factor K.(6)

















CARGA DE UN CAPACITOR
Observado la Figura Nº 4, el Capacitor está inicialmente descargado. No existe corriente cuando el interruptor “s” está abierto.
Si el interruptor se cierra en t=0 la corriente comienza a fluir y el capacitor comenzará a cargarse. Aplicando la 2da regla de Kirchhoff para t>0s...