LABORATORIO DE CAPACITANCIA EN SERIE Y PARALELO

LABORATORIO DE CAPACITANCIA EN SERIE Y PARALELO

RESUMEN

Para la práctica de laboratorio se experimentó con la aplicación web :”Capacitor Lab” de PHBET.COM en el cual pudimos observar un capacitor con su respectiva fuente de poder en el cual tenemos que alterar ciertos valores como área de los platos , voltaje y la cantidad de capacitores con el fin de responder unas preguntas y analizar que cambios ocurren cuando se alteran estos valores

Imagen 1 Vista Inicial al programa

INTRODUCCIÓN

Dos materiales conductores separados por un aislante o el vacío constituyen un condensador o capacitor. Para que éste se encuentre descargado es necesario que elemento conductor tenga inicialmente una carga neta cero, y al transferir electrones de un conductor a otro; se carga el capacitor. Es decir que los dos conductores tienen cargas de igual magnitud pero de signo contrario, y la carga total del capacitor en su conjunto permanece constante con valor de cero.

Cuando se conectan dos o más capacitores uno seguido del otro mediante un conductor se configura un acople en serie. Al principio los capacitores están inicialmente sin carga. Cuando se aplica una diferencia de potencial V positiva y constante entre las terminales del conductor, los capacitores se cargan.

Previo a realizar el experimento se nos pide que solucionemos unos problemas sobre capacitancia en serie lo cual la solución es la siguiente:

1. Para la configuración de la figura 6.2de capacitores determine el voltaje y la carga que se mediría en cada capacitor, sabiendo que C1 = 3µF C2 = 6µF y C3 = 9µF

2. Para las siguiente configuración de capacitores determine el voltaje y la carga que se mediría en cada capacitor, sabiendo que C1 = 2µF C2 = 8µF y C3 = 3µF

Luego de resolver estos ejercicios podemos continuar con el desarrollo del laboratorio.

1. En el panel Introducción aumente el voltaje de la batería hasta los 1.5V, active los valores de capacidad, carga de la placa, energía almacenada y detector de campo eléctrico y diga que nota al aumentar el área de placas y disminuir la separación entre ellas.

Imagen 2 Experimento con valor máximo en área de las placas y el valor mínimo en separación de estas

R/ Al tener estos valores se encontró que el valor de la carga de la placa es :0.11*10^-11C, Para la capacitancia es 0.71x10^-12F y de la energía acumulada 0.80x10^-12 J. Esto con los valores máximo de Area de los platos y separación minimo.

Al cambiar la separación por un valor mas alto ( de 5mm a 8mm) se pudo observar que los valores mas afectados al separar las placas es capacidad y carga almacenada , mientras que la carga en las placas se afecta mas al modificar el área que la distancia de las placas.

3 Acceda al panel Varios capacitores, active la opción Un solo capacitor, dé un valor a la fuente de 1.5 V , dando un valor determinado por usted a la capacitancia halle la carga que teóricamente debe almacenar ese capacitor, active la medición de la carga y determine el porcentaje de error entre los valores teóricos y experimentales.

R/ V=1.5 C= 1*10^-13

Q=C*V=1.5*10^-13

Q=1.5*10^-13

Imagen 3 Carga almacenada con valor de capacidad de 1.00*10^-13 F

Ya que los valores son los mismos no veo necesario realizar la formula de error(Teorico-Experimental/Teorico *100) , ya que al ser el mismo valor se puede afirmar que no hay error en esta medición.

4.Acceda al panel Varios capacitores active la opción 2 en serie, de un valor a la fuente de 1.5 V , al capacitor C1 dé un valor de 2 ×10−13 F y al capacitor C2 dé un valor de 3 × 10−13 F, • halle el voltaje y la carga que se encontrará en cada capacitor, • halle la carga que teóricamente debe almacenar la configuración, active la medición de la carga y determine el porcentaje de error entre los valores teóricos y experimentales.

R/

Imagen 4

Usando la formula descrita en el marco teorico (1/1/c1+1/c2+1/c3…) tenemos que la capacitancia equivalente es :

Ceq=1/(1/2.10^-13)+(1/3.10^-13)=1.2*10^-13 con este valor lo multiplicamos por el voltaje (1.5)=1.8*10^-13 C

Q=(1.2*10^-13)(1.5)=1.8*10^-13

Voltaje capacitador 1:1.8*10^-13/2.10^-13=0.9V

Voltaje capacitador 2:1.8*10^-13/3.10^-13=0.6V

Ya que los valores son los mismos no veo necesario realizar la formula de error(Teórico-Experimental/Teórico *100) , ya que al ser el mismo valor se puede afirmar

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