Capacitor De Placas Planas Y Paralelas



INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Ciencias Sociales y Administrativas
UPIICSA

FISICA EXPERIMENTAL III

PRACTICA No. 3

CAPACITOR DE PLACAS PLANAS Y PARALELAS

SALON 9

REALIZACION: JUEVES 17 DE FEBRERO DEL 2011
18:00 a 20:00 horas
ENTREGA: JUEVES 25 DE FEBRERO DEL 2011
18:00 a 20:00 horas

ALUMNOS. Valdés González Julián V.Ramírez Vázquez Karina
Ruiz Tejeida Yoset
Vargas Mota Samuel

PROFESOR: Sánchez Ramírez Enrique
SECUENCIA. 3IV2
EQUIPO. 4






EVALUACIÓN.______________________

Capacitor de placas planas y paralelas

Objetivos del Experimento
 
Aplicaremos los conocimientos adquiridos de electrización, campo eléctrico y ley de Gauss en el estudiodel Capacitor.
Determinemos y Evaluaremos las leyes físicas que rigen el comportamiento del capacitor.
Determinaremos las constantes de permitividad relativa del aire y de algún otro material.
Evaluaremos el experimento por comparación de los valores obtenidos contra valores calculados.
Cuantificaremos y analizaremos la variación de la capacitancia al variar la separación de sus placas.Introducción Teórica
 
Una de las conclusiones más importantes de la ley de Gauss es la siguiente: “Tome un cuerpo amorfo, el cual tiene una carga eléctrica diferente de cero, distribuida sobre su superficie”. Ahora, para determinar la magnitud del campo eléctrico generado por ésta distribución de carga, se aplica la ley de Gauss; para ello envuelva el cuerpo amorfo con una superficie tal, que tengala misma forma del cuerpo, asegurando de esta manera que el vector E y el vector son paralelos, por tanto
e0 ÆE = e0 E Aenvolvente = Qencerrada
Pero la distribución de carga es una distribución superficial  por lo que,
Qenc =  Acuerpo
Así que, e0 Aenv E = s Acuerpo

 
Cuando A en v se acerca mucho en valor al área A cuerpo, estos cuando queremos calcular el valor delcampo eléctrico muy cerca del cuerpo amorfo entonces,

Si o no cambia en el tiempo, es decir, el sistema está “aislado” del resto del universo (sistema cerrado), por tanto E muy cerca del generados se puede considerar constante. Esto es válido para cualquier tipo de cuerpo cargado.
 
Los objetivos fundamentales de esta práctica están dirigidos al estudio de un dispositivo llamado llamadocapacitor. Físicamente se define el capacitor como dos cuerpos conductores de forma arbitraria cargados con cargas iguales, pero de signo opuesto.
 





 
Un capacitor.
Ahora un capacitor de placas paralelas es un par de cuerpos planos con área S, ambos cargados con la misma cantidad de carga eléctrica, pero con signos contrarios, cuando este par de placas se colocan paralelamente, con sus carasviéndose entre sí, separados entre ellos una distancia d se tiene un capacitor de placas paralelas.
 
 









Capacitor de placas paralelas.

Usando el principio de superposición, se puede demostrar que el campo eléctrico de un capacitor de placas paralelas está confinado al interior de las placas y además se puede considerar constante. Ahora este campo está dado en términos de las líneas decampo, y estas líneas almacenan energía eléctrica por lo que la propiedad intrínseca de un capacitor, en general es almacenar energía en términos de líneas de campo eléctrico, a esta propiedad se le conoce como capacitancia.
 
Esta capacitancia depende de dos parámetros: el área superficial de las placas S y la distancia d entre las placas.
Cuando S crece entonces la capacitancia crece, pues sepueden almacenar mayor cantidad de líneas, manteniendo d constante. Cuando d se hace más pequeño manteniendo el área y la carga constante, entonces las líneas se “cortan” en varios o unos fragmentos, haciendo que la densidad de líneas aumente y por tanto la capacitancia crece.


Por tanto,

Ahora, la diferencia de potencial entre las placas, por definición es,


lo cual se puede reducir...