UNIVERSIDADDELAS FUERZAS ARMADAS ESPE

SEDE LATACUNGA

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA II

DATOS INFORMATIVOS: CALIFICACIÓN:

Docente: Ing. Diego Proaño Molina

Estudiantes o integrantes:

Tomas Lecxinton Cobena Govea

Modulo:Unidad 3,Propiedades eléctricas de la materia

Fecha de realización de la práctica: 2016-02-05

Fecha de entrega de la práctica: 2016-02-05

LATACUNGA – ECUADOR

Ing. Diego Proaño Molina Msc.1

TEMA: CapacitoresOBJETIVOS:General:

Realizar tres capacitores de tipo placas planas, cilíndricas y esféricas para saber su funcionamiento.

Específicos:

Identificar los factores que inciden en la realización de un capacitor Analizar los parámetros influyentes en la práctica. Comprender los modelos caseros

MARCO TEORICO:

Dos conductores cualesquiera a y b aislados uno del otro forman un capacitor, cada conductor

tendrá carga neta cero y los electrones se transfieren de un conductor a otro (cargar el

capacitor), por lo tanto cada conductor tiene cargas de igual magnitud con su signo contrario.

Cuando un capacitor tiene una carga Q significa que el conductor con el mayor potencial

tiene carga +Q y el conductor de menor potencial tiene carga –Q (se supone que Q es

positiva).

La representación en diagramas de circuitos de un capacitor se puede dar de las siguientes

formas:

En donde las líneas verticales (curvas o rectas) representan los conductores

Las líneas horizontales indican la conexión mediante alambres de cada uno de los

conductores.

El campo eléctrico es proporcional a la magnitud Q de cada conductor en cualquier punto de

la región del capacitor.

Si se duplica la magnitud de la carga, también se duplica la densidad de carga en cada

conductor y el campo eléctrico en cada punto al igual que la diferencia de potencial de los

conductores.

C=QV

Donde:

Ing. Diego Proaño Molina Msc.2

C: Capacitancia

Q: Carga

V: Diferencia de potencial

Y su unidad de medida es el faradio, y se sabe que mientras mayor sea la capacitancia, mayor

será la carga Q en el conductor de cierta diferencia de potencial dada V.

MATERIALES Y EQUIPOS

Material Características Cantidad Código GráficoMultímetro Permite la

medición del voltaje

1 ---

Papel aluminio

Componente conductor

1 ---

Acetato Material aislante 1 ---

Alambre de cobre

Material conductor

1 ---

Funda plastica Material Aislante 1 ---

GRÁFICO O ESQUEMA:

Ing. Diego Proaño Molina Msc.3

PROCEDIMIENTOS:

Procedimiento de armado:

Capacitor de placas planas:

Recortar cuadrados de papel aluminio Recortar el papel de plástico de manera que sea del doble que el papel de aluminio Pegar el alambre de cobre a cada uno de los pedazos de papel aluminio Tapar uno de los pedazos de papel aluminio con el papel plástico Unir el papel aluminio con la parte de papel aluminio con plástico forrado y generar

los dobleces de manera que los cables se sitúen en la misma dirección.

Capacitor de placas cilíndricas:

Recortar pedazos de papel aluminio, enrollar uno de ellos. Introducir un cable de cobre en el papel enrollado y pegar uno al pedazo no enrollado. Introducir el pedazo enrollado dentro de la botella plástica Forrar la botella con el pedazo restante de papel aluminio.

Capacitor de placas esféricas:

Sacar dos pedazos de papel aluminio. Hacer una esfera de aluminio y colocar un cable Forrar el globo con papel mojado de acetona Pegar alambre de cobre al papel aluminio que forra el papel

TABLAS DE DATOS:

Ensayo 1: Capacitor de placas planas.

Parámetro físico Dimensión Símbolo Valor UnidadesTiempo T t 5 SegundosVoltaje I V 0.0 Voltios

Capacitancia M−1 L−2T 4 I2 F 17,1 nanoFaradios

Ing. Diego Proaño Molina Msc.4

Ensayo 2: Capacitor de placas cilíndricas.

Parámetro físico Dimensión Símbolo Valor UnidadesTiempo T t 5 SegundosVoltaje I V 0.0 Voltios

Capacitancia M−1 L−2T 4 I2 F 3,6 nanoFaradios

Ensayo 3: Capacitor de placas esféricas.

Parámetro físico Dimensión Símbolo Valor UnidadesTiempo T t 5 SegundosVoltaje I V 0.0 Voltios

Capacitancia M−1 L−2T 4 I2 F 70 nanoFaradios

CÁLCULOS:

Capacitor de placaε material=5,4

ε=8.85 x−12 x12¿4,7 6 x 10−1 1

C=( 4,76 x 10−11 ) (0.0 4 )¿1.33 x10−16

15 dobleces1.33 x10−16 1

3,808 x10−93,8 nanofaradiosCapacitador Cilindrica

ε=ϵ vacio x εmaterial

¿8.85 x10−12 x11¿9 ,735 x10−11

C=2 π εo L / ln (b /a)C=2 π ( 9.735 x 10−11) (0.21 )/ ln (0,01/0,089)

¿4 .835 x 10−9

4.835 x 10−9 4,8 nano faradios

Capacitador esfericoacetona+ papel

ε=ϵ o x ϵε=191+49

¿240

Ing. Diego Proaño Molina Msc.5

ε=ε 0 εm

¿2.124 x10−9

C=4 π (2.124 x 10−9 )(0.15 x 10−3)¿6 x10−1 0

60 x10−960 nano faradios

TABLAS DE VARIABLES:

Parámetro físico Dimensión Símbolo Valor UnidadesTiempo T T 5 SegundosVoltaje I V 0.65 VoltiosCapacitancia M−1 L−2T 4 I2 F 17,1 n Faradios

Ensayo 2: Capacitor de placas cilíndricas.

Parámetro físico Dimensión Símbolo Valor UnidadesTiempo T T 5 SegundosVoltaje I V 0.89 Voltios

Capacitancia M−1 L−2T 4 I2 F 3. 6n Faradios

Ensayo 3: Capacitor de placas esféricas.

Parámetro físico Dimensión Símbolo Valor UnidadesTiempo T T 5 SegundosVoltaje I V 1.15 Voltios

Capacitancia M−1 L−2T 4 I2 F 60 . n Faradios

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

Debido a que no se realizaron toma de datos exactas solo para ver si los capacitores funcionan se logro comprobar varias hipotesis.

En el caso de las placas planas se puede defnir que con el uso de la funda plástica se pudo aisalr de manera mas rápida debido a que su capaciancia si existe menos espacio y mas dobleces. En los cálculos se logro encontrar valores de solo el papel aluminio y la funda sin ninguna clase de doblés. Y como se puede denotar mientras mas se dobla menor distancia hay y mayor capacitancia.

Ing. Diego Proaño Molina Msc.6

CONCLUSIONES:

Se logró realizar los tres tipos de capacitores (placas planas, cilíndricas y esféricas), con sus respectivas formas de realización y sus diferentes utilidades.

Se identificó que los parámetros incidentes en un capacitor son la cantidad de capacitancia que este tiene, siendo en el de placas planas: C= , En el cilíndrico C= y en el esférico C= , El voltaje que tiene los valores de V= en el de placas planas, V= En el cilíndrico y V= en el esférico, el tiempo en que se mide estos parámetros fue a los 5 segundos para todos los casos y las cargas son de Q= para el de placas planas, Q= para el cilíndrico y Q= para el esférico.

Se encontró que influye notablemente la estructura del material, en otras palabras su forma, ya que mientras cambia la forma cambiarán todos los parámetros citados anteriormente ya que se toma en cuenta el área de cada uno de los capacitores para el análisis y por lo tanto cambiarán los resultados obtenidos para cada uno de ellos.

RECOMENDACIONES:

Tener siempre en cuenta que los materiales utilizados estén perfectamente aislados porque caso contrario no servirá el capacitor.

Conocer sobre la utilización del multímetro para poder recoger los datos de esta práctica.

Tener cuidado al momento de realizar cotes al papel aluminio pues el mismo se puede ver afectado

BIBLIOGRAFIA:

Zemansky Zears. (2009). Física Universitaria. Editorial Pearson Edición 12.

Ing. Diego Proaño Molina Msc.7