Capacitancia Electrometro Y Medicion Coeficiente Dieletrico

Capacitancia y Dieléctrico

Objetivo
Investigar la relación entre la carga, el voltaje y la capacitancia en un condensador de
placas paralelas.
Materiales
- Condensador de placas paralelas
- Fuentede Poder
- Jaula de Faraday
- Electrómetro
- Conectores
- Plano de prueba
- Esfera
Introducción

εA

, donde ε
d
corresponde a la constante dieléctrica, A es el área de la placa y d es la separaciónentre
las placas.
ε = Kε0 donde K ≥ 1 es el coeficiente dieléctrico (sin dimensión) y
ε0 = 8.85 ·10-12 C/N·m²
La capacitancia de un condensador de placas paralelas está dada por C=

Diferentesmateriales pueden ser insertados entre las placas para medir el coeficiente del
dieléctrico de los materiales.

Si se desea medir la carga, el voltaje
o la capacitancia, se necesite
considerar el efecto de lacapacitancia
interna del electrómetro, a no ser que
esté seguro que el condensador que
esté usando tenga una alta
capacitancia de tal modo que CE
pueda ser despreciable

Figura 1: Esquema ideal de unelectrómetro

Análisis
Los cálculos necesarios para determinar la constante dieléctrica son muy largos, pero
sencillos:
Figura 6: Diagrama de circuitos con y sin dieléctricos.

i

F

Antes deinsertar el dieléctrico
Tenemos que:
qp : es la carga en las placas del capacitor.
Cp: es la capacitancia de las placas sin el dieléctrico
QE: es la carga en CE
CE : es la capacitancia interna delelectrómetro
Vi : es la lectura inicial del electrómetro
La carga total en este sistema inicial está dada por:
qp + qE = (Cp + CE)Vi

(1)

Después de insertar el dieléctrico
Tenemos que:
q’p : es la nueva cargaen las placas del condensador.
C’p: es la capacitancia de las placas con el dieléctrico
q’E: es la nueva carga en CE
CE : es la capacitancia interna del electrómetro
Vf : es la nueva lectura inicialdel electrómetro
La carga total en este sistema después de insertar el dieléctrico está dada por:
q’p + q’E = (C’p + CE)Vf
(2)
Ahora la cantidad total de carga en el sistema no ha cambiado por lo...