CAPACITANCIA CON DIELECTRICOS

[pic 1][pic 2]CAPACITANCIA CON DIELECTRICOS

1. ESTANDAR:

Establezco relaciones entre campo gravitacional y electrostático y entre campo eléctrico y magnético.

Relaciono voltaje y corriente con los diferentes elementos de un circuito eléctrico complejo y para todo el sistema.

2. COMPONENTE: CARGAS EN MOVIMIENTO- CAPACITANCIA Y CONDENSADORES

3. PREGUNTA PROBLEMATIZADORA: ¿Cuál es la diferencia que existe entre un capacitor sin dieléctrico con un capacitor con dieléctrico, referente a la carga y energía?

R// Cuando se introduce un dieléctrico entre las placas del capacitor el dieléctrico se polariza, es decir hay una redistribución de las cargas positivas y negativas dentro del material. el Campo eléctrico inducido en el dieléctrico se opone al campo debido a las cargas sobre las placas al mantener la carga constante, el campo eléctrico resultante (E) y la diferencia de potencial (V) son de menor magnitud respecto al campo y el potencial sin el dieléctrico ([pic 3]

4. DERECHO BÁSICO DE APRENDIZAJE:

• Comprende las relaciones entre capacitancia y voltaje en circuitos capacitivos sencillos en serie, en paralelo y mixtos.

Evidencia de aprendizaje:

• Determina las cargas, la capacitancia equivalente y los voltajes en elementos capacitivos de un circuito eléctrico utilizando las expresiones matemáticas adecuadas.
• Identifica configuraciones en serie, en paralelo y mixtas en diferentes circuitos representados en esquemas.
• Identifica características de circuitos en serie y paralelo a partir de la construcción de circuitos con capacitores.
• Predice los cambios de capacidad en circuitos capacitivos en un circuito al alterarlo por la fuente de voltaje aplicad.  

5. LOGRO A DESARROLLAR

EL ESTUDIANTE:

Analizará las cargas de un capacitor conectado en serie, paralelo y mixto cuando al circuito capacitivo se le aplica una diferencia de potencial modificando las condiciones de las situaciones presentadas a través del simulador, interpretando las relaciones entre carga, capacitancia y diferencia de potencial de cada configuración (interpretación de análisis de esquemas de circuitos), asumiendo una actitud crítica en el desarrollo del trabajo en equipo valorando el papel de la ciencia y la tecnología en la solución de problemas cotidianos.

6. COMPETENCIAS A DESARROLLAR

INTERPRETATIVAS

• Describir cualitativa y cuantitativamente las diferentes configuraciones de circuitos capacitivos teniendo en cuenta las cargas acumuladas en los capacitores cuando se le aplica una diferencia de potencial

• Analizar esquemas de circuitos capacitivos a partir de los datos generados correspondientes a las condiciones dadas por el simulador.

ARGUMENTATIVAS

• Establece posibles relaciones entre las variables de las distintas tablas de datos (carga, capacitancia, diferencia de potencial) que le permitan sustentar la diferencia entre las diversas configuraciones de capacitores.

• Compara, interpreta críticamente y justifica afirmaciones de información estadística proveniente de diversas fuentes (experimentos previamente diseñados).

• Predice a partir de las ecuaciones matemáticas obtenidas el comportamiento del fenómeno físico observado.

PROPOSITIVAS

• Explora que otras configuraciones de circuitos capacitivos se pueden elaborar con los datos obtenidos en la simulación de fenómenos físicos.

• Formula problemas de su entorno seleccionando información relevante de conjuntos de datos provenientes de fuentes diversas. 

7. INDICADORES DE DESEMPEÑO

Elabora y analiza gráficos a partir de los datos obtenidos de experimentos previamente realizados.

Analiza fenómenos físicos con base en información suministrada en gráficos.

Interpreta con propiedad la percepción que tiene acerca de los fenómenos físicos presentados por gráficos.

Da ejemplos de la vida cotidiana donde se evidencie la aplicación de los circuitos en serie, paralelos y mixtos con capacitores construidas a partir de las tablas de datos suministradas.

Resuelve problemas relacionados con circuitos capacitivos de fenómenos físicos por medio de la información suministrada en gráficos.

8. RECURSOS A UTILIZAR

Computadores, software, textos de consulta, internet, salas de informática

9. DESARROLLO DIDACTICO – PEDAGOGICO SITUACION PROBLEMA

Explique el funcionamiento de los desfibriladores

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Figura 2. desfibriladores y su relación con los capacitores

R//

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Muestra el circuito básico de un desfibrilador de onda senoidal amortiguada. Este circuito tiene un transformador elevador y un rectificador, que son usados para cargar el condensador C. la carga del capacitor esta determinado por la tensión del autotransformador variable del circuito primario

La resistencia en serie Rs, limitada la corriente de carga. Protegiendo los componentes del circuito y define una constante de tiempo de carga Rs C (típicamente Rs C>2s).

Cuando el operador da la orden de disparo la llave s pasa la posición 2 donde el capacitor C se descarga por medio de la inductancia l y de la resistencia R

[pic 7]

• FUNDAMENTO TEÓRICO

DIELECTRICOS

De acuerdo con la teoría atómica, decimos que cada uno de los átomos que componen un sólido se encuentra fijo respecto a los otros átomos del mismo sólido. Sin embargo, esta afirmación es solo aproximadamente cierta, pues cada uno de los átomos puede vibrar respecto a una hipotética posición de equilibrio. Por esta razón sería mejor decir que cada uno de los átomos están confinados en un pequeño volumen. No obstante, a pesar de su vibración, los átomos y las moléculas de lo sólidos se llaman partículas fijas. Y aquellas partículas que pueden moverse a través del material se denominan partículas libres.

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