Capacitancia

FÍSICA ELECTROMAGNÉTICA
GARCÍA MORENO JESSICA ALEXANDRA CÓD.: 20091072020
JEISON BERNAL CÓD.: 20061072020
TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

MARCO TEÓRICO

Un capacitor son dos placas metálicas separadas por un dieléctrico, el cual puede ser electrolítico o no electrolítico

Fig.1 diagrama esquemático de un capacitor cargado
Cuando se conectauna batería al cap0acitor de la figura 1. Una placa se carga positivamente y la otra negativamente .ambas cargas son iguales.
En función de estas cargas el capacitor es capaz de almacenar energía, la cual está en función de la capacitancia del mismo.
La capacitancia “C” se mide en faradios,
Aunque por ser una unidad muy grande se
Usa mucho el microfaradio (µF) y el (pF).El símbolo de uncapacitor es el siguiente:

Para un capacitor de placas paralelas
C=ɛ Ad
Vemos que la capacitancia depende de:
a) Tipo del dieléctrico (ɛ)
b) Tamaño del área de las placas (A)
c) De la distancia entre placas (d)
Al cargar se las placas con una carga “q” el voltaje “V” de la batería aparece entre sus terminales .se cumple la siguiente relación:
q=CV
Vemos que la carga almacenadadepende del valor de la capacitancia y del valor del voltaje en sus terminales.
Una vez cargado el capacitor, si le desconectamos la batería, conserva su carga “q” y el voltaje “V” .decimos que tiene una energía almacenada “E” dada por
E=12CV2=12qV=12q2C
Si deseamos descargar esta energía (hacer q= 0 y V = 0) tenemos que cortocircuitar sus terminales
A los distintos tipos de capacitoresse les distingue por el tipo de dieléctrico .así tenemos capacitores con aire como dieléctrico, de cerámica de mylar, mica, de tantalio, de aluminio, electrolíticos, etc. Ternemos capacitores de valor fijo y capacitores variables.
Los capacitores se pueden colocar en serie o paralelo .en cada caso se cumple las siguientes ecuaciones
Ejemplo: 3 capacitores c0onectados en serie alimentados poruna fuente de voltaje
Capacitancia equivalente cuando se encuentran en serie
Cequi=11c1+1c2+1c3

Y el voltaje de la fuente será igual a la suma de los voltajes de los capacitores y la carga es la misma
Q= q1=q2=q3
V= v1+v2+v3
Y la capacitancia equivalente cuando los capacitores se encuentran en paralelo es
Cequi= c1+c2+c3
Q= q1+q2+q3
V= v1=v2=v3
MATERIALES
1 | Fuente de voltaje|
1 | Multímetro |
1 | Capacitometro |
1 | Protoboard |
1 | Capacitor de 100 (µF)(C1) |
1 | Capacitor de 220 (µF)(C2) |
1 | Capacitor de 470 (µF)(C3) |
1 | Resistencia de 1KΩ (R) |

DESARROLLO EXPERIMENTAL
1. mida los valores de los capacitores utilizando el capacitometro y compárelos con el valor etiquetado anote sus resultados en la tabla uno
2. Arme el circuitode la figura cinco y aplique 10 V durante unos 10 seg .enseguida quite la fuente y mida el voltaje en las terminales del capacitor ¿Qué valor obtuvo? ¿Cuál es el valor de la carga almacenada? ¿Cuál es el valor de la energía almacenada? Explique por qué el capacitor retiene el voltaje y la carga en sus terminales
3. Arme el circuito del a figura 7 y aplique una diferencia de potencial de 10voltios .mida la diferencia de potencial entre las terminales de cada uno de los capacitores .compara estos resultados con los valores teóricos .anote sus resultados en tabla 2
4. Realice el mismo procedimiento del paso 3 .aplicando ahora a la figura 9 y la tabla 3
5. Realice le mismo procedimiento del paso 3 ,aplicando ahora a la figura 11 y la tabla 4
6. Para el paso 5, cono losvalores obtenido, calcule la carga y7 la energía almacenada en cada capacitor y anot4e sus resultados en la tabla 5.

TABLA 1.

| CAPACITANCIA ,VALOR ETIQUETADO (F) | CAPACITANCIA VALOR REAL (F) |
C1 | 100 | 97.8 |
C2 | 220 | 218.7 |
C3 | 470 | 468.9 |

TABLA 2. CAPACITANCIA DE LOS CAPACITORES CONECTADOS EN SERIE, ALIMENTADOS POR UNA FUENTE DE VOLTAJE
| CAPACITANCIA ,VALOR REAL...