RCF-37-1

Informe de laboratorio capacitores en serie y en paraleloLab Report capacitors in series and parallelJorge Yesid Sarmiento Sarmiento1, Diego Alejandro Valcarcel1, William Avila11Universidad Santo Tomas Tunja.Recibido por la profesora Luz Amanda Montes Malagon.

Resumen

Realizamos esta experiencia con un montaje bsico experimental con el fin de analizar las caractersticas de conectar condensadores en serie y en paralelo.

Usualmente en este proceso de conectar dos condensadores en serie y en paralelo se utiliza un circuito RCL con condensadores de capacitancia de 100 F y 330 F, un electrmetro, una fuente electrosttica de voltaje, cables y un interruptor de doble posicin, para el desarrollo de esta experiencia usaremos herramientas tericas vistas en clases para establecer relacin con los datos obtenidos mediante la practica.Palabras claves: condensadores,serie y paralelo, RCL, capacitanciaAbstract

We performed this experiment with an experimental basic assembly in order to analyze the characteristics of capacitors connected in series and parallel. Usually in this process of connecting two capacitors in series and parallel RLC circuit using a capacitor with capacitance of 100 F and 330 F, an electrometer, a source of electrostatic voltage cables and a dual-position switch. For the development of theoretical tools we use this experience in order to establish classes for the data obtained through practiceKeywords: capacitors in serie and parallel, RLC, capacitance

1. Introduccin

En el siguiente laboratorio, estudiaremos y evaluaremos las condiciones de la organizacin en serie y en paralelo de los capacitores en un circuito elctrico, adems de determinar la relacin entre las cargas y los voltajes de los capacitores correspondientes, calculando de manera experimental el valor del voltaje, y despus mediante herramientas tericas adecuados calcularemos el valor de las cargas.2. Marco TericoUn capacitor condensador es un dispositivo formando por dos conductores armaduras, generalmente en forma de placas o laminas, separados por un material dielctrico, que sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga elctrica. A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacitancia, y en el sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo un Faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de un voltio, estas adquieren una carga elctrica de un culomb

El valor de la capacitancia viene definido por la siguiente formula:

En donde:

C: Capacitancia

Q1: Carga elctrica almacenada en la placa 1

V1 V2: Diferencia de potencial entre la placa 1y la 2

Capacitores en serie

Capacitores conectados uno despus del otro, estn conectados en serie.

Estos capacitores se pueden reemplazar por un nico capacitor que tendr un valor que ser el equivalente de los que estn conectados en serie

Para obtener el valor de este nico capacitor equivalente se utiliza la frmula:

Pero fcilmente se puede hacer un clculo para cualquier nmero de capacitores que se conecten en serie con ayuda de la siguiente frmula:

Capacitores en paralelo

El grafico se puede ver si se conectan 4 capacitores en paralelo (los terminales de cada lado de los elementos estn conectados a un mismo punto). Para encontrar el capacitor equivalente se utiliza la frmula:

Fcilmente se puede hacer un clculo para cualquier nmero de capacitores con ayuda de la siguiente formula

3. Materiales y Equipo 4 capacitores 1 Protoboard Fuente

Cables de conexin

4. Resultados Tabla que registra los datos de voltaje total y el voltaje en los distintos capacitoresV total

VT = V1 + V2 +V3C3 50V 3,3F

Voltaje en C3C2 50V 1 F

Voltaje en C2C1 25V 2,2F

Voltaje en C1

7,22,22,82,4

9,42,64,42,5

10,82,94,83,1

13,73,76,13,9

15,546,64,6

Tabla 2 registro de los datos de la carga en cada capacitor y la carga total

Q en C1

x10-6Q en C2

x10-6Q en C3

x10-6Q en CT

Q = V/(1/Cequiv) x10-6

1,092,80,674,096

1,144,40,795,35

1,414,80,886,14

1,776,11,127,79

2,096,61,218,82

Voltaje en un circuito en paralelo

Voltaje fuenteVoltaje C1Voltaje C2Voltaje C1

3,53,53,553,5

5,55,55,55,5

7777

10,210,210,210,2

14,814,814,814,8

Carga en un circuito en paralelo

Q1 = C1V x10-6Q2 = C2V x10-6Q3 = C3V x10-6Q = VCe x10-6

11,557,73,522,75

18,1512,15,535,75

23,115,4745,5

33,6622,4410,266,3

48,8432,5614,896,2

5. Consultas: Defina y explique los efectos de los bordes en un condensadorEn los bordes de un condensador se presenta la carga y descarga del mismo ya que es por donde recibe la energa que produce la diferencia de potencial recibida

Consulte el procedimiento para realizar carga y descarga de un condensador

El condensador es un dispositivo que almacena carga elctrica. En su forma ms sencilla, un condensador est formado por dos placas metlicas (armaduras) separadas por una lmina no conductora o dielctrico. Al conectar una de las placas a un generador, sta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. La botella de Leyden es un condensador simple en el que las dos placas conductoras son finos revestimientos metlicos dentro y fuera del cristal de la botella, que a su vez es el dielctrico. La magnitud que caracteriza a un condensador es su capacidad, cantidad de carga elctrica que puede almacenar a una diferencia de potencial determinado.Los condensadores tienen un lmite para la carga elctrica que pueden almacenar, pasado el cual se perforan. Pueden conducir corriente continua durante slo un instante, aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Esta propiedad los convierte en dispositivos muy tiles cuando debe impedirse que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito elctrico. Los condensadores de capacidad fija y capacidad variable se utilizan junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos electrnicos. Adems, en los tendidos elctricos se utilizan grandes condensadores para producir resonancia elctrica en el cable y permitir la transmisin de ms potencia.6. Conclusiones Observamos que en los capacitores en serie la suma de sus voltajes es equivalente al voltaje de la fuente generadora

En los paralelos cuando activamos la fuente el voltaje obtenido de cada capacitor es igual al otro. Las cargas totales de los circuitos en serie y en paralelo de cada capacitor son casi iguales o se acercan al valor total de la capacitancia

6.1 Referencia bibliogrfica Sears, Francis W; Zemansky, Mark W; Young, Hugh D. y Freedman123