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• Eder Guerrero Soto

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CAPACITORES EN SERIE Y PARALELO 6.1 Cargue el condensador C1 con ayuda de la fuente colocada en 10 voltios DC y

luego arme rápidamente el circuito de la figura 1. Mida los diferentes valores de voltaje VAB, VCD y VEF con ayuda del voltímetro. Anote sus resultados para los diferentes voltajes en una tabla de datos.

Recuerde que cuando cargue el

condensador C1 no debe demorar más de 4 segundos conectado a la fuente pues de lo contrario puede explotar. TABLA DE RESULTADO CAPACITORES EN PARALELO TABLA DE MEDIDA 1 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

8,9V

C100uf = VCD

8,9V

C47uf = VEF

8,9V

6.2 Repita el procedimiento del numeral anterior dos

veces más y anote sus resultados en la tabla de datos

TABLA DE MEDIDA 2 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

9,2V

C100uf = VCD

9,2V

C47uf = VEF

9,2V

TABLA DE MEDIDA 3 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

8,7V

C100uf = VCD

8,7V

C47uf = VEF

8,7V

6.3. De nuevo cargue el condensador C1 con la fuente, adiciónelo a los dos

condensadores C2 y C3 conectados en serie, y mida las diferencias de potencial en cada condensador con ayuda del voltímetro llevando estos resultados a una nueva tabla de datos.

TABLA DE RESULTADO CAPACITORES EN SERIE

TABLA DE MEDIDA 1 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

3,05V

C100uf = VCD

3,05V

C47uf = VEF

3,9V

6.4. Repita el procedimiento del numeral 3 dos veces más y anote sus resultados en su nueva tabla de datos. TABLA DE MEDIDA 2 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

2,85V

C100uf = VCD

2,85V

C47uf = VEF

4,3V

TABLA DE MEDIDA 3 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

2,95V

C100uf = VCD

2,95V

C47uf = VEF

4,1V

6.5. Conecte

a la fuente un circuito en serie de tres condensadores, durante

aproximadamente cinco (5) segundos, desconecte la fuente y mida el voltaje en cada capacitor registrándolo. Recuerde medir el voltaje total del circuito.

TABLA DE RESULTADO CAPACITORES EN SERIE TABLA DE MEDIDA 1 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

2,3V

C100uf = VCD

2,3V

C47uf = VEF

5,4V

El voltaje total del circuito encontrado fue igual a 10,01 v VT=10,01V 6.6. Repita el procedimiento anterior dos veces más, promedie y anote sus

resultados en una tabla de datos.

TABLA DE MEDIDA 2 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

2,55V

C100uf = VCD

2,55V

C47uf = VEF

4,9V

TABLA DE MEDIDA 3 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

2,37V

C100uf = VCD

2,37V

C47uf = VEF

5,26V

Después de haber realizado las respectivas mediciones, compararlas y sacar el respectivo promedio nos quedó la siguiente tabla de datos. TABLA PROMEDIO CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

2,40V

C100uf = VCD

2,40V

C47uf = VEF

5,18V

6.7. Repita los procedimientos de los numerales 5 y 6 para un circuito en paralelo.

TABLA DE RESULTADO CAPACITORES EN PARALELO TABLA DE MEDIDA 1 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

10V

C100uf = VCD

10V

C47uf = VEF

10V

Repita el procedimiento anterior dos veces más, promedie y anote sus resultados en una tabla de datos. TABLA DE MEDIDA 2 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

9,8V

C100uf = VCD

9,8V

C47uf = VEF

9,8V

TABLA DE MEDIDA 3 CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

9,78V

C100uf = VCD

9,78V

C47uf = VEF

9,78V

Después de haber realizado las respectivas mediciones, compararlas y sacar el respectivo promedio nos quedó la siguiente tabla de datos. TABLA PROMEDIO CONDENSADOR

VOLTAJE

C100uf = VAB

9,83V

C100uf = VCD

9,83V

C47uf = VEF

9,83V

6.8. Con base en los resultados de los numerales 1 y 2 ¿Qué se puede decir con

respecto a las diferencias de potencial obtenidas? Determine el valor de la capacitancia equivalente en su circuito y calcule la carga. De acuerdo a la toma de datos que realizamos, podemos observar que, aunque la diferencia de potencial en cada una de las tablas, no es la misma, se cumple que el voltaje en cada uno de los capacitores es el mismo, es decir, que VT= VC1=VC2=VC3. C1 = 100uF Ceq = C1 + C2 + C3 Ceq = 100uf + 100uf + 47uf Ceq = 247uf.

Q = Q1 + Q2 + Q3 Q = Ceq x VT Q = 247uf x 10V Q = 2470 uC

C2 = 100uF

C3 = 47u

6.9. Con base en los resultados de los numerales 3 y 4 ¿Qué se puede decir con

respecto a las diferencias de potencial obtenidas? Compruebe la conservación de la energía en su circuito y determine la capacitancia equivalente del sistema conformado por C2 y C3. De acuerdo a la toma de datos que realizamos, podemos observar que, aunque la diferencia de potencial en cada una de las tablas, no es la misma, se cumple que, el VT = V1 + V2 + V3 La conservación de energía para este circuito se cumple, ya que, la carga total del sistema es igual a la carga suministrada (voltaje de entrada), al menos en teoría, porque en la fase experimental estas cargas son diferentes. Ceq = 1/C2 + 1/C3 Ceq =1/100 uf + 1/47 uf Ceq = 147/4700 uf

entonces Ceq = 4700/147 = 31,9 uf

Ceq = 40 uf 6.10. Con base en los resultados de los numerales 5 y 6 ¿Qué se puede decir con respecto a las diferencias de potencial obtenidas? Determine el valor de la capacitancia equivalente en su circuito y calcule la carga Q. Podemos decir con claridad, que el voltaje suministrado por la fuente regulada, se reparte por cada uno de los capacitores que hacen parte del circuito, en este caso, C1, C2 Y C3. Sin embargo, la sumatoria de cada uno de los capacitores es igual a la tensión suministrada inicialmente. 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 1/Ceq= 1/100 uf + 1/100 uf + 1/47 uf Entonces hacemos el cálculo, resolviendo primero los semejantes 1/Ceq1 = 1/100 uf+ 1/100 uf

1/Ceq1 = 2/100 uf entonces 1/Ceq1 = 100/2 =50 uf 1/Ceq1 = 50uf. Ahora procedemos con el condensador faltante 1/Ceq = 1/50 uf + 1/47 uf 1/Ceq = 97/2350 uf entonces 1/Ceq = 2350/97 = 24,2 uf 1/Ceq = 24 uf

Q = Ceq V Q = 24 uf x 10 v Q = 240 uC 6.11. Con base en los resultados de los numerales 7 y 8 ¿Qué se puede decir con respecto a las diferencias de potencial obtenidas? Determine el valor de la capacitancia equivalente en su circuito y calcule la carga Q. C1 = 100uF Ceq = C1 + C2 + C3 Ceq = 100uf + 100uf + 47uf Ceq = 247uf.

Q = Q1 + Q2 + Q3 Q = Ceq x VT Q = 247uf x 9.83V Q = 235,92 uC

C2 = 100uF

C3 = 47u

6.12. Realice el informe y anote sus tres conclusiones de la práctica.

CONCLUSIONES

1. En un circuito en paralelo formado por n condensadores, en este caso 3 (c1, c2 y c3), el voltaje en cada uno de los capacitores es el mismo, que el del voltaje suministrado por la fuente. 2. En un circuito en paralelo formado por 3 condensadores, c1, c2 y c3, el voltaje de cada uno de los capacitores, sumados entre sí, nos da el voltaje suministrado por la fuente. 3. En el circuito que se trabajó, se cumplió la ley de la conservación de la energía, en los dos casos tanto en el circuito paralelo, como el de en serie. Ya que, en el circuito en serie, la sumatoria de cada uno de los voltajes de los diferentes capacitores, nos dio igual que el voltaje de entrada suministrado por la fuente.