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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y SISTEMAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CURSO: FISICA III CICLO: 4º PROFESOR:

TEMA:

CAIDA LIBRE DE CUERPOS ESFERICOS PARA LA DETERMINACION DE SU DENSIDAD APLICANDO EL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES Y LA FORMULA DE STOKES.

GRUPO Nº F NUÑEZ PAREJA JOHAN RAMIREZ MELGAREJO CRISTIAN QUISPE CALLA RAUL SOLANO SUAREZ JHON ATUNCAR QUISPE FRANCESCO

BELLAVISTA , octubre-diciembre 2014 CALLAO 2014

INDICE

CAPACITORES ¿QUE ES UN CAPACITOR? Un condensador eléctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.1 2 Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total. Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que

recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.

TIPOS DE CONDENSADORES O CAPACITORES CON DIELECTRICOS 

Condensadores de aire. Se trata de condensadores, normalmente de placas paralelas, con dieléctrico de aire y encapsulados en vidrio. Como la permitividad eléctrica relativa es la unidad, sólo permite valores de capacidad muy pequeños. Se utilizó en radio y radar, pues carecen de pérdidas y polarización en el dieléctrico, funcionando bien a frecuencias elevadas.



Condensadores de mica. La mica posee varias propiedades que la hacen adecuada para dieléctrico de condensadores: bajas pérdidas, exfoliación en láminas finas, soporta altas temperaturas y no se degrada por oxidación o con la humedad. Sobre una cara de la lámina de mica se depositaaluminio, que forma una armadura. Se apilan varias de estas láminas, soldando los extremos alternativamente a cada uno de los terminales. Estos condensadores funcionan bien en altas frecuencias y soportan tensiones elevadas, pero son caros y se ven gradualmente sustituidos por otros tipos.



Condensadores de papel. El dieléctrico es papel parafinado, baquelizado o sometido a algún otro tratamiento que reduce su higroscopia y aumenta el aislamiento. Se apilan dos cintas de papel, una de aluminio, otras dos de papel y otra de aluminio y se enrollan en espiral. Las cintas de aluminio constituyen las dos armaduras, que se conectan a sendos terminales. Se utilizan dos cintas de papel para evitar los poros que pueden presentar.



Condensadores autorregenerables. Los condensadores de papel tienen aplicaciones en ambientes industriales. Los condensadores autorregenerables son condensadores de papel, pero la armadura se realiza depositando aluminio sobre el papel. Ante una situación de sobrecarga que supere la rigidez dieléctrica del dieléctrico, el papel se rompe en algún punto, produciéndose un cortocircuito entre las armaduras, pero este corto provoca una alta densidad de corriente por las armaduras en la zona de la rotura. Esta corriente funde la fina capa de aluminio que rodea al cortocircuito, restableciendo el aislamiento entre las armaduras.

os capacitores suelen ser conectados en serie o paralelo, formando bancos de capacitores.

CONEXION EN SERIE

,los capacitores están conectados de tal modo que la placa positiva de uno se conecta a la negativa del otro, y así sucesivamente. La suma de los voltajes de cada condensador será igual al voltaje total. Como los capacitores están uno detrás de otro , l a carga será la misma en todos los capacitores.

Entonces, queda demostrado que al asociar capacitores en serie ,la capacidad total viene dada por el inverso de la suma de los inversos de cada capacitancia individual. El sistema de comporta como un capacitor con un gran espacio entre sus placas, lo que disminuye la capacitancia total.

CONEXIÓN EN PARALELO

Las cargas en cada capacitor son diferentes puesto que están al mismo voltaje pero con capacitancias diferentes, luego:

Al conectar capacitores en paralelo, las capacitancias se suman .El sistema se comporta como un capacitor con placas muy grandes, y al aumentar el área de las placas se incrementa también la capacitancia.

COMPORTAMIENTO DE UN CAPACITOR EN UN CIRCUITO

Si conectamos el capacitor a los polos de una batería ,el polo positivo atraerá electrones de una de las placas de este, quedando esta placa cargada positiva, y el polo negativo de la batería repelerá los electrones hacia la otra placa del condensador, quedando esta cargada negativamente. Ahora bien, esto no necesariamente ocurre instantáneamente, al condensador le toma tiempo cargarse. Si uno conecta un capacitor directamente a la batería esto ocurre en fracciones de segundo, pero si hubiese una resistencia conectada en serie al capacitor; el flujo de electrones en las placas se reduciría y al capacitor le tomaría más tiempo llegar al máximo nivel de carga, es decir cuando tenga entre sus terminales el voltaje de la batería. Además, el tiempo de carga depende de la capacidad del capacitor. La fórmula matemática que describe este proceso es:

q=C V

(1−e−t /rc )

dónde:

q=carga almacenada en el capacitor al transcurrir un tiempo t

C=capacidad del capacitor V=voltaje proporcionado por el generador e=es el número de Neper, su valor es 2,718281828. Al observar la fórmula se puede ver que un condensador nunca se cargará al 100%,si bien es posible acercarse al máximo según se deje pasar tanto tiempo como se desee.

PUENTE DE WHEATSTONE Un puente de Wheatstone se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia de bajas medidas.

B

V

A

C

D

VA=VC i=0

MATERIALES Y EQUIPOS

 Un protoboard  Condensadores 1000µF 470 µF 100 µF  Bateria de 9 v  Resistencia 120 ohm  Leds  Cablecillos

PROCEDIMIENTO CONDENSADORES EN PARALELO  En un protoboard conectamos la bateria de 9v en los terminales positivo(+) y negativo (-)  Colocacmos una resistencia y un leds para ver la corriente que circula prediendo el led.  luego colocamos los condensadores de 100,470, 1000 µF en paralelo  Con la ayuda de multímetro medimos los voltajes en cada condensador registrando 9v aproximadamente.

CALCULOS

Q = CV Para los condensadores en paralelo V pila=V 1 =V 2 =

V 3=¿ 9V

C = 1000µF Q = 1000µF*9V Q = 9000 µ coulomb C = 470 µF

Q = 470 µF*9V Q = 4230 Coulomb C =100 µF Q = 100 µF*9V Q = 900 µ Coulomb

Para condensadores en serie V pila=V 1 +V 2 + V 3