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• David Montañez

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CARGA Y DESCARGA DE CONDENSADORES

LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO

PRESENTADO A: ING:

OSCAR SUAREZ

INTEGRANTES:

DAVID MONTAÑEZ C.C. 1.020.801.031

LUISA ABELLO C.C 1098720053

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

2015 INTRODUCCION.

CONDENSADORES

Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas generalmente de aluminio, separadas por un material dieléctrico. Un condensador o también llamado capacitor se opone al cambio de voltaje, un inductor (Bobina o solenoide) se opone al cambio en la corriente, y una resistencia se opone al voltaje y a la corriente ya sea que estén cambiando o no.

CONDENSADORES ELECTROLÍTICOS

Los condensadores electrolíticos son aquellos que tienen el dieléctrico formado por papel impregnado en electrolito. Siempre tienen polaridad, y una capacidad superior a 1 (microfaradio).

CONSTANTE DE TIEMPO DE UN CIRCUITO

La constante de tiempo de un circuito es la cantidad de tiempo requerido para que la corriente en un circuito inductivo o el voltaje en un circuito capacitivo, alcancen aproximadamente el 63% de su valor máximo. La constante de tiempo “τ” de un circuito RC depende de los valores de resistencia “R” y capacitancia “C”, donde: τ =R.C

El voltaje a través de C es el 63 % del voltaje aplicado por la fuente, después de una constante de tiempo ó 50ms. Después de 5 constantes de tiempo el voltaje alcanza aproximadamente el 99 % de su valor máximo. El condensador se considera cargado (o descargado) después de 5 constantes de tiempo. En este ejemplo, el tiempo requerido para que el condensador se cargue (o descargue) completamente es: 5τ= 5x50ms= 250ms Se muestra una carta universal de tiempo. Con ayuda de esta carta, se puede determinar la cantidad de voltaje o corriente que pasa por un condensador o inductor.

Figura 2. Carta Universal de tiempo de carga y descarga de condensadores.

OBJETIVOS

-Determinar la constante de tiempo RC, utilizando valores calculados y medidos.

-Aprender a utiliza la carta universal para la carga y descarga de un condensador. - Analizar la variación de la capacitancia de un condensador de placas paralelas al variar su geometría o al introducirle un material dieléctrico.

PREGUNTAS DE CONTROL. 1. Al graficar “C” contra “d”, ¿qué puede concluir de la variación de la capacitancia con la geometría?

2. Concepto de Condensador o capacitor. Un condensador eléctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. 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.

3. Concepto de dieléctrico.

Se denomina dieléctrico al material mal conductor de electricidad, por lo que puede ser utilizado como aislante eléctrico, y además si es sometido a un campo eléctrico externo, puede establecerse en él un campo eléctrico interno, a diferencia de los materiales aislantes con los que suelen confundirse. Todos los materiales dieléctricos son aislantes pero no todos los materiales aislantes son dieléctricos. Algunos ejemplos de este tipo de materiales son el vidrio, la cerámica, la goma, la mica, la cera, el papel, la madera seca, la porcelana, algunas grasas para uso industrial y electrónico y la baquelita. En cuanto a los gases se utilizan como dieléctricos sobre todo el aire, el nitrógeno y el hexafluoruro de azufre.

4. ¿En qué consiste el formalismo matemático para expresar la carga y descarga de capacitores? En el desarrollo de la práctica se pudo ver que un capacitor se dice cargado cuando existe diferencia de potencial en él y que fue el caso en particular que se estudió. Al estar el capacitor cargado, éste tenía una carga total y una diferencia de potencial, al cambiar el interruptor se observó inmediatamente una disminución en la diferencia de potencial entre las terminales del capacitor así fue como se presentó el fenómeno de descarga del capacitor.

También se constató de forma visible y teórica por medio de cálculos la existencia de la resistencia que cierra el circuito esta fue

determinada por el tiempo que tarda en descargarse por completo el capacitor. 5. ¿Cómo cambia la capacitancia con un material dieléctrico? Los cambios que produce un dieléctrico en la magnitud de la capacitancia entre dos placas depende de las propiedades intrínsecas del dieléctrico ya que en función de ellas puede que aumente o disminuya la capacitancia de un capacitor al tener un dieléctrico entre sus placas.

CONCLUSIONES Por medio de la experiencia se pudo verificar la relación existente entre la carga el potencial y la capacitancia las cuales son fijas, pero pueden tener variantes al manipular a nuestro antojo alguna de ellas afectando así a las restantes. También se puede concluir que las dieléctricos son componentes esenciales de los capacitores por medio de los cuales se puede tener un mejor aprovechamiento de la corriente.

VIDEO DE LA PRÁCTICA. https://www.youtube.com/watch?v=oMo_GO2dK4A&feature=youtu.be BIBLIOGRAFIAS http://www.uv.es/inecfis/QPhVL/p3/p3_intro.html http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/teoria/A_Fr anco/elecmagnet/thomson/Thomson.html http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/atomo/cargamasa.htm

HOJA DE DATOS.