electricidad y magnetismo, CAPACITORES
Páginas: 5 (1115 palabras)
Publicado: 24 de noviembre de 2014
CENTRO DE CIENCIAS DEL DISEÑO Y DE LA CONSTRUCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAS Y FÍSICA
PRÁCTICA No. 4
Capacitancia y dieléctricos.
Pérez Jiménez José Miguel
Valdivia Lozano Miguel Ángel
Vásquez Ramírez Emiliano
Prof. Horacio Méndez García
3º Semestre
Electricidad y Magnetismo
Ingeniería Civil
Fecha de realización:
26 de febrero de 2014
Fecha de entrega:
5 de marzo de2014
Objetivo.
Observar y describir el los fenómenos que ocurren con un capacitor de placas paralelas, además de explicar la expresión que vincula la capacitancia de un capacitor de placas paralelas con la distancia de separación entre ellas.
Marco teórico.
Uno de los dispositivos más importantes en la electricidad y magnetismo, es el elemento electrostático llamado capacitor.
El capacitores un dispositivo que almacena energía en un campo electrostático. Una lámpara, por ejemplo, requiere una breve ráfaga de energía eléctrica que supere la que generalmente puede obtenerse de una batería. Con relativa lentitud (en algunos segundos) un capacitor puede extraer energía de dicha batería y luego liberar la energía con mucha rapidez (en cuestión de milisegundos) a través de la lámpara.Los capacitores se emplean además para crear campos eléctricos, como el dispositivo de placas paralelas que produce el campo eléctrico casi uniforme que desvía los haces de electrones en un tubo de televisión o de un osciloscopio.
“Un Capacitor está formado por dos conductores que tienen cargas de igual magnitud pero signo contrario”. Las cargas –q y +q contenidas en ellos, respectivamente, estándistribuidas en la superficie; además, cada una de las superficies conductoras debe ser equipotencial, por lo que el cuerpo B está al potencial ; mientras que el cuerpo A está al potencial . La magnitud de la diferencia de potencial entre los cuerpos se denota por . De ordinario, es directamente proporcional a la magnitud de la carga q, es decir:
Eliminando la proporcionalidad mediante unaconstante, digámosle C, la expresión anterior resulta:
La constante de proporcionalidad C se conoce como capacitancia del sistema; por tanto, la ecuación anterior puede reescribirse como:
y C se mide en farads (o faradios), cuyo símbolo es F. Donde un farad (F) es igual a un coulomb (C) sobre volt (V).
“La Capacitancia es la propiedad que determina cuanta energía puede guardar en uncapacitor”. Y, la capacitancia del sistema depende de los siguientes factores:
La disposición geométrica de los conductores (que incluye el tamaño, la forma y el espacio de las armaduras, al igual que sus relaciones geométricas).
Las propiedades del medio en que están dichos conductores (vacío, aire, material aislante o dieléctrico, etc.).
Es una evidencia experimental que si el capacitor esllenado con un dieléctrico, la capacitancia del sistema aumenta en un factor , que se denomina constante dieléctrica del medio; por ejemplo, si la capacitancia del sistema es cuando es el vacío el que está entre las armaduras del capacitor, al introducir otro material, como agua entre las armaduras, la capacitancia será ahora , por lo que la capacitancia del sistema se ve incrementada por el factor k,siendo esta constante mayor que 1 para cualquier material que no sea el vacío, en cuyo caso . Así, siempre, por lo que cualquier dieléctrico aumenta la capacitancia del sistema.
Material.
Capacitor de placas paralelas
Electrómetro
Plaquetas aislantes- generadoras de electricidad
Cables conectores
Dieléctricos
Procedimiento experimental.
Se armó elsiguiente dispositivo experimental:
El capacitor se conectó a un electrómetro por medio de dos cables conectores, los cables se conectaron a cada uno de las placas.
El electrómetro (que mide la diferencia de potencial) se puso para medir una escala de voltaje de 100 volts.
Observación 1.
Se colocaron las placas paralelas a una distancia fija, luego se chocaron las dos plaquetas...
CENTRO DE CIENCIAS DEL DISEÑO Y DE LA CONSTRUCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAS Y FÍSICA
PRÁCTICA No. 4
Capacitancia y dieléctricos.
Pérez Jiménez José Miguel
Valdivia Lozano Miguel Ángel
Vásquez Ramírez Emiliano
Prof. Horacio Méndez García
3º Semestre
Electricidad y Magnetismo
Ingeniería Civil
Fecha de realización:
26 de febrero de 2014
Fecha de entrega:
5 de marzo de2014
Objetivo.
Observar y describir el los fenómenos que ocurren con un capacitor de placas paralelas, además de explicar la expresión que vincula la capacitancia de un capacitor de placas paralelas con la distancia de separación entre ellas.
Marco teórico.
Uno de los dispositivos más importantes en la electricidad y magnetismo, es el elemento electrostático llamado capacitor.
El capacitores un dispositivo que almacena energía en un campo electrostático. Una lámpara, por ejemplo, requiere una breve ráfaga de energía eléctrica que supere la que generalmente puede obtenerse de una batería. Con relativa lentitud (en algunos segundos) un capacitor puede extraer energía de dicha batería y luego liberar la energía con mucha rapidez (en cuestión de milisegundos) a través de la lámpara.Los capacitores se emplean además para crear campos eléctricos, como el dispositivo de placas paralelas que produce el campo eléctrico casi uniforme que desvía los haces de electrones en un tubo de televisión o de un osciloscopio.
“Un Capacitor está formado por dos conductores que tienen cargas de igual magnitud pero signo contrario”. Las cargas –q y +q contenidas en ellos, respectivamente, estándistribuidas en la superficie; además, cada una de las superficies conductoras debe ser equipotencial, por lo que el cuerpo B está al potencial ; mientras que el cuerpo A está al potencial . La magnitud de la diferencia de potencial entre los cuerpos se denota por . De ordinario, es directamente proporcional a la magnitud de la carga q, es decir:
Eliminando la proporcionalidad mediante unaconstante, digámosle C, la expresión anterior resulta:
La constante de proporcionalidad C se conoce como capacitancia del sistema; por tanto, la ecuación anterior puede reescribirse como:
y C se mide en farads (o faradios), cuyo símbolo es F. Donde un farad (F) es igual a un coulomb (C) sobre volt (V).
“La Capacitancia es la propiedad que determina cuanta energía puede guardar en uncapacitor”. Y, la capacitancia del sistema depende de los siguientes factores:
La disposición geométrica de los conductores (que incluye el tamaño, la forma y el espacio de las armaduras, al igual que sus relaciones geométricas).
Las propiedades del medio en que están dichos conductores (vacío, aire, material aislante o dieléctrico, etc.).
Es una evidencia experimental que si el capacitor esllenado con un dieléctrico, la capacitancia del sistema aumenta en un factor , que se denomina constante dieléctrica del medio; por ejemplo, si la capacitancia del sistema es cuando es el vacío el que está entre las armaduras del capacitor, al introducir otro material, como agua entre las armaduras, la capacitancia será ahora , por lo que la capacitancia del sistema se ve incrementada por el factor k,siendo esta constante mayor que 1 para cualquier material que no sea el vacío, en cuyo caso . Así, siempre, por lo que cualquier dieléctrico aumenta la capacitancia del sistema.
Material.
Capacitor de placas paralelas
Electrómetro
Plaquetas aislantes- generadoras de electricidad
Cables conectores
Dieléctricos
Procedimiento experimental.
Se armó elsiguiente dispositivo experimental:
El capacitor se conectó a un electrómetro por medio de dos cables conectores, los cables se conectaron a cada uno de las placas.
El electrómetro (que mide la diferencia de potencial) se puso para medir una escala de voltaje de 100 volts.
Observación 1.
Se colocaron las placas paralelas a una distancia fija, luego se chocaron las dos plaquetas...
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