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• Andres Geovanny

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Construcción de un capacitor, carga y descarga RESUMEN INTRODUCCION. Los capacitores se utilizan por lo común en una variedad muy amplia de circuitos eléctricos. Por ejemplo, se usan para sintonizar la frecuencia de receptores de radio, como filtros en suministro de energía eléctrica, para eliminar chispas en los sistemas encendidos de automóviles y como dispositivos de almacenamiento de energía en unidades de destellos electrónicas. Un capacitor se compone de dos conductores separados por un aislante. Se verá que la capacitancia de un capacitor dado depende de su geometría y del material eléctrico que separa a los conductores. Objetivos. Con esta práctica realizada que consta de crear un capacitor, es con la finalidad de comprender un poco más sobre el tema de capacitancia, pero además aprender cómo funciona un capacitor y darnos cuenta de los diferentes materiales dieléctricos con los que puede estar compuesto un capacitor. Marco teórico. Definición de capacitor Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios. En su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q. Los capacitores 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. DESARROLLO EXPERIMENTAL Elaboración del capacitor

En este caso nosotros construimos un capacitor casero que consta de los siguientes materiales: 

2 tiras de cinta adhesiva

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2 tiras de papel aluminio

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Plástico (dieléctrico)

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2 trozos de cable

Pasos a seguir en la elaboración del capacitor: 1. Primero se coloca una tira de cinta adhesiva, un trozo de cable, una placa de aluminio y plástico 2. Ya teniendo todo esto se coloca la otra tira de aluminio, el trozo de cable y el adhesivo. 3. Por ultimo doblamos todas las partes para obtener un capacitor de forma cuadrada así como se muestra en la imagen.

Procedimientos: Cosas a tener en cuenta:  

Las dos láminas de aluminio no deben nunca tocarse. Cada trozo de cable debe ir conectada a una lámina de aluminio.

En este capacitor realizado se desconoce la capacitancia que hay en él. Sin embargo podemos calcularla mediante la siguiente formula:

Donde: C= capacitancia K= constante dieléctrica Eo= 8.85*10^-12 F/m A= área de las placas d= distancia entre las placas En este caso para la constante dieléctrica tomamos la del platico dieléctrico que separa las dos placas de aluminio.

que es el

La constante dieléctrica del papel es la siguiente: K= 3.7 Eo= 8.85*10^-12 F/m A= 2.5cm*7cm= 17.5cm2 = 1.75*10^-3m2 d= 0.1mm = 0.1*10^-3 m Sustituimos los valores en la fórmula para obtener la capacitancia del capacitor. C = 0.57nF Para poder asegurarse que el valor obtenido teóricamente sea el valor real del capacitor podemos comprobarlo con un multímetro digital que mida capacitancia. En este caso nosotros pudimos comprobar que el valor que obtuvimos mediante la fórmula es un aproximado a la lectura que se tomó con el multímetro.

Resultados. Aquí tienes que montar lo de la carga y descarga del capacitor para que sirviera y buscar una foto del osciloscopio haciendo eso

Demostración gráfica del experimento hecho en el laboratorio.

Tipos de capacitores. 

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Capacitor eléctrico de aluminio: este posee una capacitancia por volumen muy elevada y además, son muy económicos, es por esto que son sumamente utilizados. Estos contienen hojas metálicas que poseen un electrolito que puede ser seco, pastoso o acuoso. Los capacitores eléctricos de aluminio se pueden encontrar no polarizados y polarizados. Capacitor eléctrico de tantalio: si bien estos son más caros que los anteriores, se destacan por poseer una mayor confiabilidad y flexibilidad. Dentro de este tipo de capacitores existen tres clases: capacitores de hojas metálicas, capacitores de tantalio sólido y capacitores de tantalio. Capacitores eléctricos de cerámica: estos se destacan por ser económicos y de reducido tamaño. Además, poseen un gran intervalo de valor de aplicabilidad y capacitancia. Son ideales para aplicaciones de derivación, filtrado y acoplamiento de aquellos circuitos que son híbridos integrados que logran tolerar cambios importantes en la capacitancia. El material dieléctrico que se utiliza en estos capacitores puede ser titanato de calcio, de bario o bien, dióxido de titanio a los que se le agregan otros aditivos. Los capacitores eléctricos de cerámica adquieren forma de disco o tubular. Capacitores eléctricos de plástico o papel: estos pueden estar hechos con plástico, papel, o la suma de los dos y se los puede utilizar en aplicaciones como acoplamiento, filtrado, cronometraje, suspensión de ruidos y otras. Una propiedad que poseen estos capacitores es que las películas metálicas se autorreparan. También son muy estables, resistentes al aislamiento y pueden funcionar a temperaturas muy elevadas. Capacitores de vidrio y mica: estos son utilizados cuando se precisa muy buena estabilidad y una carga eléctrica alta. Se caracterizan por poder operar a frecuencias muy altas y tener gran estabilidad en relación a la temperatura. Estos capacitadores se encuentran en distintos tamaños.

Conclusiones. 

Los condensadores no son más que dispositivos que permiten la carga y descarga de energía y por lo tanto el almacenamiento de las mismas en el tiempo que sea necesario. Por tanto, son dispositivos que evitan el disparo repentino del flujo de energía almacenando una cantidad de la misma dentro de ellos.

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Un dieléctrico es un material aislante o no conductor, y su efecto es el de aumentar la capacidad de un condensador.

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La capacidad de los condensadores dependen no solo de los materiales “dieléctricos” que usan los diferentes fabricantes, sino también de la distancia que tienen las placas de separación. El flujo de protones y electrones dentro del capacitor dependen de la distancia que los separa, pues dicha distancia facilita o impide el más rápido traspaso de contaminante a las placas.

Bibliografía.

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Guía de laboratorio. https://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricoFísica http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_capacitor/ke_capacitor_ 1.htm Fundamental 2, Michel Valero.