Laboratorio

OBJETIVOS

Comprobar la Capacitancia total en una conexión en serie y paralelo.

Calcular el error de medición entre el valor calculado y el valor experimental de una conexión en paralelo y en serie.

INTRODUCCION

La capacitancia se define como la razón entre la magnitud de la carga de cualquiera de los conductores y la magnitud de la diferencia de potencial entre ellos. En esta ocasión se aplica el concepto en la experiencia a realizar en el laboratorio, con ayuda de elementos como el voltímetro que medirá la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito, un Protoboard y cuatro condensadores. De igual manera se realizaran ejercicios de aplicación en donde se plasmen los conocimientos aprendidos durante la experiencia.

MARCO TEÓRICO

CAPACITANCIA

Un circuito consta, generalmente de una serie de componentes eléctricos conectados entre sí por cables conductores, formando uno o más bucles cerrados. Estos circuitos (Uiversidad cooperativa de colomia, 2000)pueden considerarse como sistemas que tienen un tipo de comportamiento determinado. Uno de los elementos importantes que componen los circuitos es el condensador.

Un condensador es un dispositivo que almacena carga eléctrica, tiene dos conductores de forma arbitraria aislados uno de otro y de su entorno. Después de cargar el condensador, ambos conductores tienen cargas de igual magnitud pero de signos opuestos. Los condensadores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante (por lo cual podemos decir que los capacitores, para las señales continuas, es como un cortocircuito), aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico, pero si queremos que pase la alterna.

Los condensadores se utilizan junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos electrónicos. Además son utilizados en: Ventiladores, motores de Aire Acondicionado, en Iluminación, Refrigeración, Compresores, Bombas de Agua y Motores de Corriente Alterna, por la propiedad antes explicada.

La capacitancia entre dos conductores que tienen cargas de igual magnitud y de signo contrario es la razón de la magnitud de la carga en uno u otro conductor con la diferencia de potencial resultante entre ambos conductores.

C=Q/V

La capacitancia siempre es una cantidad positiva, puesto que la diferencia de potencial aumenta linealmente con la carga almacenada, la proporción Q/V es constante para un capacitor dado. Las unidades de la capacitancia en el SI son coulomb por volt, lo que se denomina faradio (F) en honor a Michael Faraday. El faradio es una unidad de capacidad muy grande; los dispositivos típicos tienen capacitancias que van de los microfaradios a los picofaradios. La capacitancia de un dispositivo depende del arreglo geométrico de los condensadores.

COMBINACIONES DE CONDENSADORES.

Es común combinar, de varias maneras posibles, dos o más condensadores en los circuitos eléctricos. La capacitancia equivalente de un conjunto de condensadores puede calcularse utilizando diferentes métodos. Al realizar circuitos eléctricos se utiliza una representación gráfica simplificada denominada diagrama de circuito. Dicho diagrama utiliza símbolos de circuito para representar los diferentes elementos de circuito. Estos símbolos se conectan por medio de líneas rectas que representan los cables entre dichos elementos.

Con el fin de obtener condensadores con capacidades mayores o menores, que nos permitan almacenar mayor o menor cantidad de carga se suelen agrupar éstos en conjuntos llamados baterías de condensadores, los que más se usan son la asociación en serie, en paralelo y mixto.

CONDENSADORES EN SERIE

Se dice que están acoplados en serie, cuando al terminal de salida de uno, se le une el de entrada de otro, o dicho de otra forma cuando la placa positiva de un condensador, se encuentra interactuando con la placa negativa del otro y así sucesivamente.

La capacitancia equivalente puede calcularse utilizando la relación:

Esta expresión muestra que la inversa de la capacitancia equivalente es igual a la suma algebraica de las inversas de las capacitancias de cada condensador, y la capacitancia de una combinación de condensadores en serie es siempre menor que cada una de las capacitancias de la combinación.

CONDENSADORES EN PARALELO

Cuando todas las entradas van unidas y a la vez también las salidas, se dice que están conectados en paralelo, dicho de otra forma cuando dos o más condensadores están conectados a una misma diferencia de potencial.

La diferencia de potencial es la misma a través

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