Fisica 3

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

CURSO: LABORATORIO DE FISICA III
TEMA : ENERGIA ELECTROSTATICA EN CAPACITORES
PROFESOR: Lic. RICHARD BELLIDO QUISPE
ALUMNOS:
ALBINCO QUISPE JOSÉ ALEXANDER 1026120516
QUISPE CASTILLO EDUARDO FRANCISCO 1026130015
VENTURA VEGA DAVID ANDERSON 1026120178

24-09-12

I. INTRODUCCION

Cuando las placas de uncapacitor se cargan porque se le aplica un potencial eléctrico, y debido a que no hay conducción entre las placas se genera entonces un campo eléctrico estático entre las placas; este fenómeno provoca que se almacene energía eléctrica en el capacitor, dicha energía está en función del trabajo que se requiere para transportar las cargas eléctricas desde la fuente de potencial hasta las placas y de laplaca hacia la fuente, por lo tanto, el trabajo eléctrico está en función de la diferencia de potencial o voltaje de las placas y de la carga, relacionadas por la siguiente ecuación W= E = VQ; pero la variación de energía ÄE requerida para trasladar un incremento de carga ÄQ entre dos puntos se representa entonces por:
dE= Vab qQ.

Considerando que la capacitancia está determinada por la carga conrelación a la diferencia de potencial entre placas, es decir C=QV entonces V=QC y sustituyendo variables se obtiene que dE=Q dQC entonces integrando esta ecuación se determina la energía total del proceso de carga del capacitor, es decir, desde que su carga inicial es cero hasta que adquiere su carga total “Q”.

Al resolver esta integral se obtiene finalmente que la energía almacene en elcapacitor está en función de la carga y de la capacitancia como se muestra en la siguiente ecuación:

E=

II. OBJETIVOS

* Poder analizar la grafica voltaje vs tiempo como se va desplazando la curva para luego convertirlo en lineal.

* Hacer conexiones tanto en series como en paralelos y cómo influye en el voltaje.

* Ver como varia la energía electrostática en una conexióncontinua y en paralelos

III. MATERIALES

* 01 fuente de poder DC-20V
* 01 VOLTIMETRO
* 02 CAPACITORES DE 4700µF
* 01 Xplorer GLX
* 01 calculadora científica
* 01 resistencia de 10kΩ
* 02 hojas de papel milimetrado





IV. MARCO TEORICO
ENERGIA ELECTROSTÁTICA EN CAPACITORES
Un capacitor está formado por dos conductores separados por un mediomaterial no conductor. Idealmente el capacitor almacena energía eléctrica en forma de campo eléctrico entre los conductores.
Cada conductor recibe el nombre de electrodo, cuando a uno de los electrodo se le agrega una carga eléctrica en el otro se induce la misma cantidad pero de signo distinto estableciéndose un campo eléctrico. Si se aumenta la carga en el capacitor, la diferencia de potencial entresus electrodos se incrementa en forma proporcional. La relación entre la carga total Q en uno de sus electrodos y la diferencia de potencial V entre los electrodos es siempre una constante denominada capacidad del elemento, que se expresa como

La capacidad C se expresa en faradios. La capacidad de un capacitor depende de la geometría de los conductores que forman las placas del capacitor y delmedio material que las separa.

Asociación de condensadores
a) Asociación en Serie de dos condensadores
Capacidad equivalente



b) Asociación en Paralelo de dos condensadores
Capacidad equivalente

a) Análisis del Circuito: Proceso de carga
En el circuito de la figura 1, cuando se cierra en interruptor, si inicialmente el condensador está descargado es decir Q( t = 0 ) = 0 secumple la siguiente ecuación

El primer miembro de la ecuación es la fuerza electromotriz o V de la fuente de alimentación. La diferencia de potencial en la resistencia es i(t)R y en el condensador Q(t)C. Considerando que la corriente eléctrica i(t) se puede escribir en términos de la carga como it=dQdt La ecuación (4) se expresa como, una ecuación diferencial de primer orden, lineal e inhomogénea...