Capacitancia

PRACTICA NO. 4
CAPACITANCIA

INTRODUCCION

OBJETIVO GENERAL
Interpretar el concepto de capacitancia y caracterizar al capacitor.

OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Determinar la constante dieléctrica de diferentes materiales.
- Investigar la relación existente entre la capacitancia y la distancia de separación para un
capacitor de placas paralelas.
- Utilizar el puente de impedancias en lamedición de capacitancia.
- Construir arreglos serie y paralelo de capacitores y medir sus características.
MATERIAL
∗ Botella de Leyden.
∗ Generador electrostático (Whinshurst, o Van De Graaff.)
∗ Puente universal. de impedancias
∗ Capacitor de placas paralelas circulares.
∗ Dieléctricos (madera, vidrio, plástico, cartón, hule, etc. de aproximadamente 25 cm x 25
de superficie)
∗Multímetro digital
∗ Flexómetro.
∗ Capacitores de diferentes valores.
∗ Protoboard (tablilla de conexiones)
∗ Cable telefónico para conexiones.

Experimento I:

Experimento II:

Teórico | Experimental |
a) 1µF | 1.27µF |
b) 220 µF | 216.9 µF |
c) 2220 µF | 2595 µF |

∑serie teorica= 111µF+1220µF+12220µF=.99µF
∑serie experimental=1.254 µF

∑paraleloteorica=220µF+1µF+2220µF=2441µF
∑paralelo experimental=2853 µF

Error Porcentuala=1.27-11.27100%=21.25%
Error Porcentualb=216.9-220220100%=-1.4%
Error Porcentualc=2595-22202220100%=16.89%
Error PorcentualSerie=1.254-.99.99100%=26.6%
Error PorcentualParalelo=2441-28532853100%=-14%

Cuestionario.
1. Aplique la ley de Gauss para demostrar que la capacitancia de un condensador de placas paralelas es C = ε0 A / d.
R=

2.Investigue como están construidos los capacitores electrolíticos.
R= Los capacitores electrolíticos están constituidos por dos placas metálicas (conductoras de la electricidad) enfrentadas y separadas entre sí por una mínima distancia, y un dieléctrico, que se define como el material no conductor de la electricidad (aire, mica, papel, aceite, cerámica, etc.) que se encuentra entre dichas placas.3. Explique en términos microscópicos el aumento de la carga almacenada al introducir un dieléctrico en el condensador.
R=
TEORIA MICROSCOPICA DE DIELECTRICOS
Se define un dieléctrico como un medio material no conductor, en el que las partículas cargadas (electrones y protones) que constituyen los átomos y moléculas del medio no son libres de moverse bajo la acción de un campo eléctrico. Loselectrones y protones de los átomos de un medio dieléctrico se encuentran ligados a los átomos y moléculas del medio. Un dieléctrico se ve afectado por la presencia de un campo eléctrico. El efecto de un campo eléctrico sobre un dieléctrico es la polarización del dieléctrico. La polarización de un dieléctrico consiste en la separación a nivel macroscópico entre la carga positiva y negativa deldieléctrico debido a la presencia de un campo eléctrico externo. Notar que en el proceso de polarización de un dieléctrico su carga no cambia: simplemente tiene lugar una separación entre la carga positiva y negativa del dieléctrico pero su carga neta no cambia.
La polarización de un dieléctrico tiene su origen a nivel microscópico en la formación de pequeños dipolos moleculares que tienden aorientarse en la misma dirección que el campo.
Como consecuencia de la polarización, un dieléctrico es capaz de reducir el camo eléctrico debido a una cierta distribución de cargas:

E = E0

donde E0 es el campo creado por una cierta distribución de cargas en vacío, y E el valor del campo para la misma distribución de cargas cuando se ha sustituido el vacío por un dieléctrico de constantedieléctrica. Debido a esto, la capacidad de un condensador aumenta al introducir un dieléctrico entre las placas.

4. Explicar porque el valor de la permitividad del vacío es la más pequeña.
R=
Es una constante física que describe cómo un campo eléctrico afecta y es afectado por un medio. La permitividad del vacío ε0 es 8,8541878176x10-12 F/m
La permitividad del vacío ε0 es el cociente de los...