Botella de leyden PRINCIPIOS DE LA GUERRA DE FLANQUEO
Enviado por Vanesa Stefanía • 27 de Abril de 2018 • Prácticas o problemas • 1.225 Palabras (5 Páginas) • 137 Visitas
Botella de Leyden como capacitor
Jiménez Lozano Juan José, Lopez Coronado Vanesa Estefania.
Centro Universitario de los Lagos, UDG, Jal. México
Departamento de Ciencias Exactas y Tecnología
vadefalinsdey@hotmail.com
Un capacitor o condensador es un dispositivo eléctrico formado esencialmente por dos conductores llamadas placas del condensador aisladas y separadas por el medio vacío o por un dieléctrico. Sobre las placas se distribuyen cargas iguales y opuestas +q y –q.
En la siguiente práctica, veremos la función de un condensador muy sencillo con figura cilindrica, de manera que quede más claro el comportamiento de cargas eléctricas y como es que este dispositivo trabaja con ellas. Para esto, realizaremos un prototipo primitivo del primer capacitor, creado en 1745, utilizando materiales fáciles de encontrar y así armar el modelo.
El primer tipo de condensador fue inventado el 11 de octubre de 1745 por el físico holandés Pieter van Musschenbroek, en la Universidad de Leiden, de ahi el nombre botella de Leiden. Aunque el descubrimiento fue casual, cuando el aleman Ewald Georg Von Kleist recibio una fuerte descarga electrica, intentando electrizar, con una maquina electrostatica, el agua de una botella a traves del clavo que traspasaba el corcho, tiempo despues el prototipo cambio a lo que ahora se conoce.
La botella de Leyde es un dispositivo eléctrico realizado con un envase de vidrio que permite almacenar cargas eléctricas comportándose como un condensador o capacitor.
Por otro lado, este dipositivo pronto encontró interesantes aplicaciones prácticas para almacenar energía estática, una de ellas fue la máquina de Wimshurst
Hoy encuentra su aplicación en la carga y descarga de condensadores en diseños de maquinas electricas y circuitos electronicos automatismos y memorias dinámicas.
El objetivo de esta practica es crear un prototipo con materiales faciles de encontrar, que nos permita probar que efectivamente, este dispositivo es capaz de almacenar carga electrica y asi comprender la funcion basica de un condensador.
Fundamentos teóricos
Al realizar la descarga en la botella se podra observar una chispa azul causada, por el paso de la corriente que ioniza el aire y acompañada del sonido de un rayo que se da porque el rayo calienta la atmosfera haciendo expandir el aire rápidamente con presencia de ondas de choque.
Esto gracias a dicha configuración que hara que, al estar en contacto con el generador electrostático, acumule carga en una de las placas debido a una diferencia de potencial, induciendo tal carga a la otra lamina con igual magnitud pero de signo opuesto, el alambre conductor que comunica el interior con el exterior hara la descarga, la cual nos dara como resultado una corriente.
La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, a esta constante se le llama capacitancia : C = Q[pic 1]
V
El campo existente entre las armaduras de un condensador cilíndrico de radio interior a, radio exterior b, y longitud L, cargado con cargas +Q y –Q, respectivamente, se calcula aplicando la ley de Gauss a la región a<r<b, ya que tanto fuera como dentro del condensador el campo eléctrico es cero.
[pic 2]
El cálculo del flujo, tiene dos componentes ;el flujo a través de las bases del cilindro y el flujo a través de la superficie lateral del cilindro. El campo E es paralelo al vector superficie dS, y el campo es constante en todos los puntos de la superficie lateral, por lo que :
[pic 3]
La carga en el interior de la superficie cerrada vale +Q, que es la carga de la armadura cilíndrica interior. Aplicamos el teorema de Gauss y despejamos el módulo del campo eléctrico
[pic 4]
La diferencia de potencial entre las placas del condensador se calcula integrando:[pic 5]
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