UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE QUIMICALABORATORIO DE FISICA

carga y descarga de capasitores

JOS FRANCISCO PERALTA FLORESANA ARELLANO CRISSTOMOANGLICA MIRANDA RODRGUEZgrupo30 12 de noviembre del 2014

objetivoAnalizar la relacin de un capacitor de placas paralelas con la distancia entre las placas y el rea de las mismas. Analizar la capacitancia equivalente de capacitares en serie y en paralelo

hipotesisComprobar que los capacitores en paralelo su suma es mayor que la suma de los capacitores en serie.Para sacar la constante la grfica tiene que ser linealEn la descarga del capacitor se tiene que elevar a log para que sea lineal, por que si no se mete el log la grfica ser curva.problemaQu capacitancia equivalente tiene mayor exactitud y menor incertidumbre; la obtenida al colocar los capacitares en serie o al colocarlos en paralelo? Considerando el valor verdadero el terico Y cul es la exactitud de la constante dielctrica obtenida del material de prueba? Considerando el valor verdadero el valor informado por el proveedor o publicado en tablas.

antecedentesUn capacitor es un dispositivo elctrico formado por dos conductores aislados entre s, que al aplicarles una diferencia de potencial V, se reacomoda su carga elctrica uno queda con carga positiva y otro con carga negativa la capacitancia se define como:

Cuya unidad en el sistema Internacional es FaradLa capacitancia depende de la distancia entre los conductores y del rea de cada conductor:

material Fuente poder Resistencia de cermica Capacitor electroltico (1000 mF) Capacitor de placas 3 capacitadores de lenteja Multmetro digital Medidor de capacitancia

procedimientoPrimera partePrimero hacer un circuito en con la fuente de poder y los 3 capacitores de lenteja acomodndolos en serie y despus en paralelo; calcular su capacitancia total del circuito tanto en serie como en paralelo

Segunda parteUtilizar el capacitor de discos y sacar su rea y despus poner entre los discos un material poco conductivo y ponerlo en 5 distintas distancias y medir su capacitancia con el medidor de capacitancia que tiene una fuente para medir eso datos entonces hacer una grfica lineal sacar la pendiente y calcular la constante de capacitancia ()C= k()d/Am= k() ; ()= m/k Tercera parteHacer un circuito en serie abierto con la fuente y el capacitor electroltico y despus conectar en paralelo el multmetro digital en modo de voltmetro para ver cunto tiempo en periodo de 10s cuanto se descarga. Despues hacer 1 grafica para sacar la pendiente de INV vs t y otra grafica de Vvs t

resultadosPrimera parteC1C2C3Ct(instrumento)Ct(calculado)

Serie44.4 pF44.1 pF43.6 pF23.6 1.69 pF14.67 0.04pF

Paralelo44.4 pF44.1 pF43.6 pF126.8 1.69 pF132.10.973pF

Calcular la capacitancia en paralelo y en serieParalelo: C1 + C2+ C3= CtSerie: Ct =

INCETIDUMBRE: Incertidumbre de C1, C2, C3: Up: (.05% lectura + 1 de la ltima cifra+ .5pF); Ur: div minima/23 De paralelo :

En serie

Segunda parteEncontrar la constanteDistancia(cm)

Distancia/ rea este es eje xrea: 246.05 cm2 Energa de capacitancia Es eje y

10.72.84 x10-353.7pF

21.45.68 x10-339.9pF

328.12 x10-334.7pF

42.50.101 x10-332.2pF

53.6.0121 x10-329.9pF

m = -3.026 x10-9 5.7910 x10-10 = m/kk = 8.85 x10-14 F/cm (se transform para funcione en cm y no en metros)= -34192.09

XYX2(y)2

11.5350 x10-138.0656x10-61.5470x10-24

22.2366 x10-133.226x10-51.5699x10-23

32.8176 x10-136.593x10-53.1641x10-24

43.2522 x10-131.020x10-42.9329x10-24

53.6279 x10-131.464x10-42.9861x10-23

suma1.3189 x10-123.546x10-45.3204x10-23

b: 6.1050 x10-11Sy= 4.212 x10-12

Sm: a la incertidumbre de la pendiente-

Tercera parte Descarga de un capacitor (1000 micro F)INV vs tIn(v)Tiempo (s)

1-4.35810

2-5.339120

3-5.878130

4-6.214640

5-6.571250

m = - 0.05301 b= -4.0814Sm= 10.54 m= Vo/RC Vo= mCR = 5.301x10-3Dnde: R - resistencia y C -capacitancia

Encontrar (tiempo) a 0.63 e- Voltaje (eje y)Tiempo(s) (eje x)

1.012810

2.004820

3.002830

4.002040

5.001450

Donde se encuentra es un valor muy cercano a cero por que el capacitor se descargaba muy rpidoanalisis de resultados Los compositores muestran diferentes comportamientos cuando se conectan de una manera u otra como en serie su suma es mucho menor que la suma de los capacitores en paralelo Tambin nos pas que para sacar la constante tuvimos que elevar a log para poder despejarlo y tambin par que nos salga lineal Los resultados eren negativos por que las rectas eran negativas

conclucion.Se cumplieron las hiptesis gracias al metodo experimental pero tambien hubo algunos fallos como que no pudimos graficar la grafica de carga por que era demaciado rapido y no dava tiempo para poder graficar con exactitud