CICLO III ALABORATIO DE FISICA III

CONDENSADOR EN UN CIRCUITO DE CORRIENTE DIRECTA

1. OBJETIVOS

Investigar los efectos de agregar un condensador a un circuito de corriente directa. Ponga particular atención al momento cuando el interruptor se ascienda y apaga.

2. MATERIALES - INSTRUMENTOS Tableros de conexión Interruptor Conmutador Portalámparas E10 Bombilla, 4V/0,04 A, E10, 1PZ Condensador electrolítico 47 µF, bipolar Condensador electrolítico 470 µF, bipolar Alambre en bloque de conexión Cable de conexión ,25cm, rojo Cable de conexión ,25cm, azul Cable de conexión, 50cm, rojo Cable de conexión, 50cm, azul Multímetro Fuente de alimentación 0-12V-/6V--,12V-

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3. PRINCIPIOS TEÓRICOS

EL CONDENSADOR – CAPACITOR EN C.D

El capacitor es fabricado de muchas formas y materiales, pero sin importar como haya sido construido, siempre es un dispositivo con dos placas separadas por un material aislante.Si se conecta una batería a un capacitor, circulará por él una corriente continua. Circula una corriente de los terminales de la fuente hacia las placas del capacitor.

El terminal positivo de la fuente saca electrones de la placa superior y la carga positivamente.

El terminal negativo llena de electrones la placa inferior y la carga negativamente.

Ver en el diagrama: el flujo de electrones cargando las placas del capacitor.Esta situación se mantiene hasta que el flujo de electrones se detiene (la corriente deja de circular) comportándose el capacitor como un circuito abierto para la corriente continua. (No permite el paso de corriente).

Normalmente se dice que un capacitor no permite el paso de la corriente continua.La corriente que circula y que se comenta en anteriores párrafos es una corriente que varía en el tiempo (corriente que si puede atravesar un capacitor), desde un valor máximo a un valor de 0 amperios, momento en que ya no hay circulación de corriente.

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Esto sucede en un tiempo muy breve y se llama "transitorio"

A la cantidad de carga que es capaz de almacenar un capacitor se le llama "capacitancia" o "capacidad"El valor de la capacitancia depende de las características físicas del capacitor.

A mayor área de las placas, mayor capacitancia A menor separación entre las placas, mayor capacitancia El tipo de dieléctrico o aislante que se utilice entre las placas afecta el valor de la

capacitancia.El aislante o dieléctrico tiene el objetivo de aumentar el valor de la capacitancia del capacitor.Cuando se coloca un dieléctrico, este adquiere por conducción una carga opuesta a la carga de las placas, disminuyendo la carga neta del dispositivo y así permite la llegada de más cargas a las placas

Permitividad

Hay diferentes materiales que se utilizan como dieléctricos, con diferentes grados de permitividad (diferentes grados de capacidad de establecimiento de un campo eléctrico).

A mayor permitividad, mayor es la capacidad que permite obtener el dieléctrico.

La capacidad de calcula con la fórmula: C = (Er x A) / d.Dónde:

C = capacidad Er = permitividad A = área de placas d = separación entre placas.

La unidad de medida del capacitor / condensador es el Faradio, pero esta unidad es grande y es más común utilizar:

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el milifaradio (mF), el microfaradio (uF), el nanoFaradio (nF) y el picoaradio (pF).

Las principales características eléctricas de un capacitor son su capacidad y su máximo voltaje entre placas.Hay dos tipos de capacitores:

Capacitores Fijos: Los de papel, plástico, cerámica y los electrolíticos Capacitores variables: los giratorios y los de ajuste (Trimmer)

4. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Monte el experimento tal como se muestra en la fig.1 usando inicialmente el condensador de470 µF y cambie el conmutador a la posición 1.

Encienda la fuente de alimentación fije la tensión directa a 12V. Encienda el interruptor y observe la lámpara. Apague y encienda el interruptor, observe la lámpara. Anote sus observaciones en

(1)

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Con el interruptor en la posición encendido, cambie el conmutador a la posición 2 y observe la lámpara.

Encienda y apague varias veces el interruptor. Anote sus observaciones en (2).

Cambie el conmutador a la posición 1, luego interrumpa el circuito colocando el interruptor en la posición de apagado.

Después de 1 y 2 segundos, cambie el conmutador a la posición 2 y observe la lámpara. Anote laso observaciones en (3).

Reemplace el condensador de 470 µF por el de 47µF.

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Encienda el interruptor y conmute hacia adelante y hacia atrás varias veces. Observe la lámpara y anote sus observaciones en (4).

Seleccione el rango de medición del multímetro en 20 mA y colóquelo como un amperímetro en el lugar de la lámpara.

Conmute hacia adelante y atrás varias veces y observe la corriente. A note su observación en (5).

Apague la fuente de alimentación.

Figura.1

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Observaciones

(1)

Al abrir y cerrar el interruptor (llave general), en ese instante ingresa el flujo de electrones, en ese momento el condensador de 47 µF absorbe este flujo que ingresa y no permite que la bombilla se encienda con normalidad.

(2)

Cuando se cambia de posición el conmutador de 1 a 2, se observa una pequeña chispa, porque al invertir la corriente eléctrica, el condensador de 47 µF absorbe el flujo impidiendo su libre flujo, por lo curial se observa solo una chispa de luz.

(3)

No se observa nada (no enciende), el condensador no conserva energía, porque el interruptor está abierto, y no hay ingreso de flujo de electrones.

(4)

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Al aumentar el voltaje (V) del condensador y mover el conmutador varias veces, no se le proporciona suficiente tiempo para almacenar flujo de electrones, además es de mayor cantidad y absorbe la mayor parte del flujo de electrones.

(5)

En el amperímetro, al cambiar de posición, varia por un corto tiempo (el voltímetro) y vuelve a 0 .El condensador retiene por un corto periodo el flujo de electrones y se descargar inmediatamente cuando se vuelve a mover el conmutador.

5. CUESTIONARIO

Evaluación

1. ¿qué conclusiones se puede hacer de las observaciones anotadas en (1) y (2)?2. ¿qué conclusiones se pueden hacer a partir de las observaciones hachas en (3)?3. ¿Qué se hace evidente de las observaciones (4) y (5)?

(Nota: La capacidad (C) de un condensador para las cargas eléctricas se miden en Faraday (F).Un micro Faraday (1µF) es un millón de Faraday; C=Q/U; F= 1A.s/v)

BIBLIOGRAFÍA

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LIBROS

Electrostática y magnetismo - humberto leyva naveros Física general III - Navarro - Taype Física III - Humberto Asmat

INTERNET

http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico http://www.unicrom.com/Tut_el_condensador_y_las_corrientes.asp http://www.asifunciona.com/electrotecnia/af_capacitor/af_capacitor_5.htm http://www.forosdeelectronica.com/f27/comporta-capacitor-85354/ http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r65012.PDF http://html.rincondelvago.com/capacidad_inductancia_corriente-continua-y-alterna.html http://es.slideshare.net/ablitas/el-condensador

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