medicion capacitancias




LABORATORIO DE FISICA DE ELECTROMAGNETISMO

MEDICION DE CAPACITANCIAS













INTEGRANTES:







El propósito de esta práctica medir capacitancias. Para ello, un condensador de capacitancia C se carga a un voltaje Vb fijo sumistrado por una batería. Una vez cargado el condensador se retírala batería y el condensador se descarga a través de unmicro-amperímetro. Este proceso de carga y descarga se realiza automática y electrónicamente mediante un circuito (caja negra #1) a una Frecuencia f determinada por un generador de funciones. A partir de las mediciones de frecuencia y la corriente de descarga i leída en el micro-amperímetro se determina C como se describe mas bajo. Esta técnica permite determinar la capacitancia equivalente de condensadoresconectados en serie y paralelo y otras configuraciones.

MARCO TEORICO
El flujo de carga eléctrica a través de un medio se denomina corriente eléctrica. En un conductor, usualmente las partículas portadoras de la corriente son los electrones. Cuantitativamente, si por un punto del espacio pasa una cantidad de carga ∆q en un tiempo ∆t entonces la corriente promedio es “i =∆q/∆t” y es dada enamperios. Si ∆t tiende a 0, entonces la corriente promedio se convierte en la corriente instantánea i =dq/dt .
El proceso de carga de un condensador de capacitancia C mediante un resistor de resistencia R y una batería que suministra una diferencia de potencial Vb muestra que la carga que adquiere el condensador en función del tiempo es dada por q = CVb(1 et/RC)
Que tan rápido se carga elcondensador depende esencialmente del valor de R. Así, es mayor entre mayor sea R más lento es el proceso de carga. Obsérvese que cuando la resistencia R tiende a 0 entonces el proceso de carga del condensador es instantáneo y el valor de la carga adquirida es Q = CVb.

PROCEDIMIENTO
Inicialmente se debe realizar el montaje correspondiente a la parte de la práctica que se va a desarrollar, ya sea conlos capacitadores cerámicos o con las placas paralelas. Asegúrese de configurar el generador de funciones de modo que genere una onda cuadrada unipolar a su salida, con offset cero y amplitud 5 V. Conectar el capacitor o las placas paralelas (según sea el caso) y el micro-amperímetro en los bornes de la caja negra #1 donde indica conexión de capacitor y micro-amperímetro. Aplique una diferencia depotencial V a los bornes correspondientes en la caja teniendo cuidado con la polaridad. Varıar la frecuencia del generador de funciones y observar la variación en la corriente eléctrica.
En la primera parte de la práctica, se mide la corriente que pasa por condensadores cerámicos, primero un condensador, después dos condensadores en paralelo y por últimos dos condensadores en serie. A partir delos datos se determinan los valores de las capacitancias en cada uno de los casos indicados, en los cuales se da una variación en la frecuencia.
En una segunda parte de la práctica, con la ayuda del procedimiento anterior determinamos la capacitancia en unas placas paralelas a distintas distancias, con estos datos hallaremos Ԑ0, la permitividad del vacío.






ESQUEMATIACIONTABLAS DE DATOS
Escenario 1. Conductores cerámicos
Potencial= 15,0 V
Frec. (KHz)
Ic1 (uA)
Ic2 (uA)
Ic3 (uA)
1
2
2,1
1,9
2
4,4
4,6
4,4
3
6,8
7,2
6,8
4
9,1
10
9,3
5
11,2
12,2
11,5
6
13,5
14,6
13,6
7
15,5
17,3
15,6
8
17,5
19,6
17,8
9
19,8
21,6
19,8
10
21,8
23,8
21,9

Frec. (KHz)
Cc1 (F)
Cc2 (F)
Cc3 (F)
1
1,3333E-10
1,4E-10
1,2667E-10
21,4667E-10
1,5333E-10
1,4667E-10
3
1,5111E-10
1,6E-10
1,5111E-10
4
1,5167E-10
1,6667E-10
1,55E-10
5
1,4933E-10
1,6267E-10
1,5333E-10
6
1,5E-10
1,6222E-10
1,5111E-10
7
1,4762E-10
1,6476E-10
1,4857E-10
8
1,4583E-10
1,6333E-10
1,4833E-10
9
1,4667E-10
1,6E-10
1,4667E-10
10
1,4533E-10
1,5867E-10
1,46E-10

Escenario 2. Placas paralelas
Potencial eléctrico= 15,0 V...