Condensadores en Paralelo. Practico 1 - Subir

8/18/2019 Condensadores en Paralelo. Practico 1 - Subir

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Marilin Daiana Moreira Bertis

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CONDENSADORES EN PARALELO(Análisis de carga y energía)

Objetivos: Analizar la carga y la energía eléctrica en sistemas con doscondensadores

Materiales:

Base y conectores

Condensadores: F C 10001

F C 4701

Voltímetro

Fuente C.C (3 A12 v)

Circuito: Se conecta inicialmente la posición 1, se desconecta y se pasa a laposición 2.

PRÁCTICO N° 1


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CIRCUITO 1

Carga de 1C

CIRCUITO 2

Tabla de datos (Propuesta)

Salida fuente)(V

)(1 F C )(2 F C )(V V i )(V V f

3 1000 470 2,95 1,89

6 1000 470 5,98 3,82

9 1000 470 8,93 5,36

12 1000 470 12,01 6,38


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3

Salida fuente)(V

)(1 F C )(2 F C )(V V i )(V V f

3 470 1000 2,95 1,81

6 470 1000 5,98 2,21

9 470 1000 8,93 3,20

12 470 1000 11,9 4,06

Tabla de análisis

Circuito 1

)(C Qi )(C Q f )( J E i )( J E f

2950 2778,3 9258 2625,5

5980 5615,4 38043 10725,4

8930 7879,2 84835 21116,2

12910 9378,6 177306,5 29917,7

Circuito 2

)(C Qi )(C Q f )( J E i )( J E f

1386,5 2660,7 2045,1 2407,9

2810,6 3248,7 8403,7 3589,8

4197,1 4704,0 18740,0 7526,4

5593,0 5968,2 33278,3 12115,4


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GRÁFICAS

Circuito 1


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5


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Circuito 2


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Fundamentación

Conservación de la carga

Carga eléctrica, conductores y aislantes: La cantidad fundamental en electrostática

es la carga eléctrica. Existen dos clases de carga: positiva y negativa. Las cargasque tienen del mismo signo se repelen y las cargas de signo opuesto se atraen.

La carga se conserva; la carga total en un sistema aislado es constante.

Los protones positivos y los neutrones eléctricamente neutros del núcleo de un

átomo se mantienen unidos por la fuerza nuclear; los electrones negativos

circundan el núcleo a distancias mucho mayores que el tamaño de éste.

Las interacciones eléctricas son las principales responsables de la estructura de

átomos, moléculas y sólidos. Los conductores son materiales que permiten que la

carga eléctrica se mueva con facilidad a través de ellos. Los aislantes permiten elmovimiento de las cargas con mucha menos facilidad. La mayoría de los metales

son buenos conductores; en tanto que la mayoría de los no metales son aislantes.

Trabajo y energía eléctrica

El trabajo es una forma de transferencia de energía. Si W es el trabajo realizado

sobre un sistema, y W es positivo, la energía es transferida al sistema. Si W es el

trabajo realizado sobre un sistema, y W es negativo, la energía es transferida

desde sistema. Si un sistema interacciona con su entorno, la interacción se puede

describir como una transferencia de energía a través de la frontera. Como

consecuencia habrá una variación de la energía almacenada en el sistema.

Siempre se puede calcular el trabajo realizado por una fuerza sobre un objeto,

aunque esa fuerza no sea responsable del movimiento

¿Qué es y para que se usa un condensador capacitor?

Un capacitor es un dispositivo que se utiliza en varios circuitos eléctricos como los

que se usa para sintonizar la frecuencia de los receptores de radio, también para

eliminar las chispas en el sistema de encendido en los automóviles o almacenarenergía por corto tiempo para una liberación rápida en unidades de flash

electrónicos. La capacitancia de un capacitor es la razón de la magnitud de la

carga sobre cualquier conductor (placa), a la magnitud de la diferencia de

potencial entre los conductores (placa):

Q

C


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Su unidad en el SI: (F)= Coulomb por volt (C/V)

Las cantidades Qy siempre se consideran como positivas cuando se usa en la

ecuación:

Q

C .

El farad es una unidad de capacitancia para almacenar una gran cantidad de carga

para un voltaje dado. El farad es una unidad de capacitancia muy grande. En la

practica los capacitores tienen capacitancia que varían de microfrads

)1011( 6 F X F a picofarads )1011( 12 F X F p .

Conexión en paralelo de condensadores

Combinación de capacitores

Dos o mas capacitores pueden combinarse en circuitos en varias formas, pero lamayoría se reduce a dos configuraciones simples, llamadas paralelo y serie. La

idea es encontrar la capacitancia equivalente única debida a una combinación de

muchos capacitores diferentes que están en paralelo o en serie unos con otros.

Los capacitores se fabrican en con capacitancias estándar diferentes que al

combinarlos en distintas formas se puede tener el valor deseado de la

capacitancia.

Capacitores en paralelo

La placa izquierda de cada capacitor se conecta a la terminal positiva de la batería

mediante un alambre conductor, de modo que las placas izquierdas están al

mismo potencial. En la misma forma las placas derechas, conectadas a la terminal

negativa de la batería, también están al mismo potencial. Esto significa que los

capacitores en paralelo tienen la misma diferencia potencial a través de ellos.

Cuando los capacitores se conectan en el circuito por rimera vez, los electrones se

transfieren desde las placas izquierdas con carga positiva y las placas derechas

con cargas negativas.La fuente de carga para esta transferencia es la energía

química interna almacenada en la batería, que se convierte en energía eléctrica. El

flujo de carga se detiene cuando el voltaje a través de los capacitores iguala al

voltaje de la batería, momento que los capacitores tienen carga máxima.

Capacitor en serie

Para una combinación de

capacitores en serie, la

magnitud de la carga


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debe ser la misma sobre todas las placas.

Sin importar cuantos capacitores estén conectados en serie o cuales sean sus

capacitancias, todas las placas derechas ganan cargas de –Q y todas las placas

izquierdas tienen cargas de +Q (una consecuencia de la conservación de la

carga). Después de un capacitor equivalente para una serie de capacitores estacompletamente cargado, el capacitor equivalente debe terminar con una carga de

–Q sobre su placa derecha y tienen una carga de +Q sobre su placa izquierda

eqC

Qv

v es la diferencia de potenciales entre las terminales de la batería

eqC Es la capacitancia equivalente.

La capacidad total (o equivalente) en serie se calcula sumando las inversas decada una de las capacidades y calculando la inversa del resultado.

La suma de las caídas de tensión de cada capacitor da como resultado la tensión

total aplicada entre los bornes A y B.

La carga de cada uno de los capacitores de una rama en serie es igual a la de los

demás y es igual a la carga equivalente acumulada en toda la rama (entre A y B)

A su vez, cada carga puede ser calculada como q = C V de cada capacitor, con lo

que:


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Potencial eléctrico y fuentes de C.C

En el SI: Joule por Coulomb, o volt (J/C o V)

La energía potencial es una cantidad escalar. La diferencia de potencial eléctrico

es una medida del cambio de energía potencial eléctrica por unidad de carga. Demanera alternativa la diferencia de potencial eléctrico es el trabajo por unidad de

carga que tendría que realizar alguna fuerza para mover cierta carga de un punto

A a un punto B en el campo eléctrico. Las fuentes de corriente continua sonelementos generadores, y aunque se denominan así, pueden ser de tensión (

comunes) o de corriente.

Una tensión es una diferencia de potencial entre dos puntos. Vab = Va – Vb.

Y es continua cuando no cambia de polaridad en el tiempo. Las fuentes de

corriente continua son elementos activos, de acuerdo a sus características o

comportamiento frente a distintas cargas podemos diferenciar dos tipos: los

generadores de tensión y los de corriente.


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Modelo teórico

1° PARTE:

ii V C Q .1

2

.

22

2

1.

1

2

iiiii

V C V Q

C

Q E

2° PARTE: Condensadores en paralelo

21 C C C f

f f fi V C Q .

2.

22

2.

1

2

f f f f f

f V C V Q

C Q E


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Bibliografía:

Fundamentos de física, Serway Vuille. Tomo 2. Novena edición.

http://personales.unican.es/junqueraj/JavierJunquera_files/Fisica-1/6.Trabajo_y_energia.pdf

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