Reporte de laboratorio Teoria electromagnetica

RESUMEN

En la practica de laboratorio se busca estudiar el comportamiento de los capacitores al colocar diversos materiales dieléctricos para calcular las capacitancias de acuerdo al material utilizado, calcular las constantes dieléctricas de los materiales y como varia en base a la geometría de las placas.

Palabras clave: Capacitancia, dieléctricos, placas.

ABSTRACT

In laboratory practice, the aim is to study the behavior of capacitors when placing various dielectric materials to calculate the capacitances according to the material used, calculate the dielectric constants of the materials and how the capacitance varies based on the geometry of the plates.

Keywords: Capacitance, dielectrics, plates.

MARCO TEORICO

Un capacitor es un dispositivo pasivo con forma de láminas o placas, capaz de almacenar energía permitiendo un campo eléctrico.

Para medir la capacitancia de un capacitor de placas paralelas, se requiere conocer la geometría del mismo, las medidas de ambas placas, la distancia de separación entre ellas y la permisividad del material que las separa, en el caso de nuestro estudio, la capacitancia se mide con la ecuación

[1][pic 1]

Donde:

C = capacitancia, medida en farad (F).
εo = permitividad del vacio = 8.854x10^-12 F/m.
A = área de cualquiera de las placas del capacitor (m2).
d = separación entre las placas del capacitor (m).
k = constante dieléctrica del material que separa las placas.

METODOLOGIA

En la practica se requiere medir la capacitancia del capacitor de placas paralelas diseñado por los estudiantes, además de medir unos capacitores adicionales para medir sus capacitancias y comprender por que algunos valores son diferentes a los que especifica el fabricante.

Respecto a la medición de la capacitancia del capacitor de placas paralelas, se requiere obtener la medición del grosor del material dieléctrico utilizado, el área de las placas y la constante dieléctrica de los materiales, y utilizando la ecuación [1], se hallan las capacitancias teóricas.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

PROCEDIMIENTO

Para la práctica se requerían ciertos materiales para realizar el estudio, los materiales necesarios fueron:

1. 2 tablillas de madera MDF 25cm x 25cm x 0.5cm.
2. Papel aluminio para recubrir las tablillas.
3. Acrilico.
4. Fibra.
5. Acetato.
6. Polietileno.
7. Pegamento.
8. Multimetro .
9. Calibrador pie de rey.

MONTAJE

1. Recubrir una de las caras de cada tablilla de madera MDF con papel aluminio para crear las placas.
2. Pegar con pegamento el excedente del papel aluminio para mantener firme el recubrimiento de las tablillas.
3. Medir el grosor de cada material dieléctrico a utilizar.
4. Ubicar el material dieléctrico entre las caras recubiertas de cada placa y mantener las placas lo más simétricas posible.
5. Tomar 3 mediciones de capacitancia haciendo uso del multímetro en diferentes momentos sin utilizar el cuerpo que aplica peso en las placas.
6. Tomar 3 mediciones de  capacitancia haciendo uso del multímetro en diferentes momentos utilizando el cuerpo que aplica peso en las placas.
7. Repetir los pasos 4 al 6 con cada uno de los materiales dieléctricos.
8. Hallar el error de los datos obtenidos y compararlos con los datos teóricos .
9. Medir la capacitancia de los capacitores comprados y comparar la medición obtenida con la capacitancia que da el fabricante.

• Capacitancia con dielectrico acetato

C= [(8.85x10-12F/m)(0.067m2)(9.5)]/(2.5x10-4m)

C= 22.5 nF

• Capacitancia con dielectrico acrilico

C= [(8.85x10-12F/m) (0.08m2) (3.06)]/(2.7x10-3m)

C= 802 nF

• Capacitancia con dielectrico Polietileno

C= [(8.85x10-12F/m)(0.18m2)(3.06)]/(1.1x10-4m)

C= 31.86 nF

• Capacitancia con dielectrico Fibra

C= [(8.85x10-12F/m)(0.18m2)(3.06)]/(2.7x10-3m)

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