Informe Lab

Departamento de Física y Matemáticas Física Electricidad

Informe de Laboratorio

Presentado por: Rainiero Ariza - Samir Nazzar - Christian Ruiz Presentado a: Profesor Darío Castro

Universidad Del Norte

26/09/08

ANÁLISIS DE DATOS EN LABORATORIO, CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS

EXPERIENCIA

DE

Como sabemos la capacitancia de un depende de variables que lo someten, la capacitancia de un capacitor X se puede hallar a través de la diferencia de potencial Vab dos puntos conductores dados con una magnitud de carga Q también dada y aplicando la siguiente ecuación

, la cual es la definición de capacitancia. La forma

simple se representa en dos placas conductoras paralelas, cada una con un área A y separadas a una distancia d que es muy pequeña en relación con sus dimensiones en área como se nota en la siguiente figura:

Es así que en el vacio obtenemos la capacitancia de un capacitor de placas paralelas en el vacio a través de la siguiente ecuación:

de donde se concluye que

la capacitancia depende únicamente de la geometría de capacitor, es directamente proporcional al área A de cada placa e inversamente proporcional a la separación entre ellas, y εo es la constante universal. Por lo tanto se recuerda lo aprendido en clases acerca de que la capacitancia de un material es una constante independiente de la carga del capacitor o a la diferencia de potencial entre las placas. Respuestas a preguntas de análisis

Pregunta 1: ¿Qué puede concluir acerca de la relación entre la carga Q y el voltaje V cuando la capacitancia del condensador es constante? R/ Como se explica anteriormente y como se resaltó en clase, al tener una capacitancia de un capacitor constante lo que sucedería con su diferencia de potencial y con su carga no le afectarían en lo más mínimo, esto es que por más que varíe la carga del conductor o su diferencia de potencial tendríamos la misma capacitancia. Pregunta 2:.Cuando aumenta la separación entre las placas. ¿Cómo cambia la capacitancia del capacitor? ¿Qué relación hay entonces entre la capacitancia C y la carga en sus placas cuando se mantiene constante la diferencia de potencial V? R/ La capacitancia de la experiencia cambia a medida que la separación de sus placas aumenta y su carga permanece igual a medida que transcurre el tiempo, esto se demuestra a través de la ecuación que define a la capacitancia, con el simple hecho de observar que la capacitancia guarda una proporcionalidad directa con la el área e inversa con la distancia aseguramos que la capacitancia disminuye a medida que aumenta la distancia. Pregunta 3: Cuando se mantiene la carga en las placas del capacitor constante. ¿Qué relación hay entre la capacitancia del condensador y la diferencia de potencial V entre sus placas? R/ Al mantener la carga del conductor constante nos volvemos a remitir a la ecuación , de aquí deducimos que a un mayor potencial la capacitancia ex menor guardando la proporción que a su inverso se refiere, y al disminuir la diferencia de potencial entre las placas obtendremos una capacitancia que aumenta en la misma medida. Pregunta 4: ¿Qué cambios produce en la magnitud de la capacitancia introducir un dieléctrico entre sus placas? R/ Al introducir el dieléctrico entre las placas del capacitor obtendremos una grafica muy “extraña” o particular en comparación con las demás, y, pues de eso se trata el dieléctrico, entre sus efectos entre las placas tenemos: • • •

Resuelve el problema mecánico de mantener dos grandes láminas metálicas a distancia muy pequeña sin contacto alguno. Consigue aumentar la diferencia de potencial máxima que el condensador es capaz de resistir sin que salte una chispa entre las placas (ruptura dieléctrica). La capacidad de un condensador de dimensiones dadas es varias veces mayor con un dieléctrico que separe sus láminas que si estas estuviesen en el vacío.

La grafica que a continuación se muestra hace referencia a lo dicho anteriormente, acá podemos observar el comportamiento del potencial que tiene un punto máximo y

un punto mínimo, lo cual representan el cambio de posición en un instante t.