CAPACITANCIAS EN SERIE Y EN PARALELO

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CAPACITANCIAS EN SERIE Y EN

PARALELO - Informe N° 11

Programa de Ingeniería de Alimentos

 ¨[Braimer Reino Causil, Salcedo Bobb Esteban Leonardo Y Tapia Yepes Yesica Del Carmen]

Departamento de ingeniería

Universidad de Córdoba, Montería

Fecha: 10/11/20

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Resumen.

En  el siguiente laboratorio estudiaremos y evaluaremos las condiciones de la organización en serie y en paralelo de los capacitores en un circuito eléctrico además de determinar la relación entre las cargas y los voltajes de los capacitadores correspondientes calculando de manera experimental, mediante el software el valor del voltaje, y después mediante herramientas teóricas adecuados calcularemos el valor de las cargas

Tópicos relacionados: Capacitancia, carga eléctrica, diferencia de potencial, energía almacenada y, configuración serie y paralelo.

1. Objetivos

1. Determinar la capacitancia equivalente en un arreglo de condensadores en serie.

2. Determinar la capacitancia equivalente en un arreglo de condensadores en paralelo.

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1. Teoría relacionada 

Capacitancia:

La capacitancia se expresa como la relación entre la carga eléctrica de cada conductor y la diferencia de potencial (es decir, tensión) entre ellos.

El valor de la capacitancia de un capacitor se mide en faradios (F); denominados así en honor al físico inglés Michael Faraday (1791-1867).

Carga Eléctrica En Un Capacitor:

Al conectar una fuente de tensión en el capacitor, se deposita una carga positiva +q en una placa y una carga negativa –q en la otra, de esta forma el capacitor almacena la carga eléctrica. La carga almacenada se representa por q que es directamente proporcional a la tensión aplicada entre las placas por una constante que indica la capacidad de almacenar energía en forma de campo eléctrico y depende del material dieléctrico.

Esto se puede expresar matemáticamente como:

Q=CV

Donde Q es la carga almacenada, C es la capacitancia del capacitor y V es la tensión aplicada al capacitor.

Capacitores en serie

La capacitancia equivalente de N capacitores conectados en serie es el recíproco de la suma de los recíprocos de las capacitancias individuales, tal como resulta de la reducción de resistores conectados en paralelo.

Capacitores en paralelo:

La capacitancia equivalente de N capacitores conectados en paralelo es la suma de los capacitancias individuales, tal como resulta de la reducción de resistores conectados en serie.

1. Materiales: 

 Este laboratorio utiliza la simulación Capacitor del Laboratorio Remoto de PhET1 Simulaciones Interactivas en la Universidad de Colorado Boulder, bajo la licencia CC-BY 4.0.

1. MONTAJE

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Figura 1. Montaje capacitancias en serie[pic 4]

Figura 2. Montaje capacitancias en paralelo

5. Procedimiento  

Primera parte:

Capacitancias en serie.

1. Descargamos el simulador PhET1 que se encuentra en el siguiente link: https://phet.colorado.edu/en/simulation/capacitor-lab
2. Abrimos  el simulador y pinchamos el botón “Multiple Capacitor” y armamos el montaje como se muestra en la figura (ver figura1), con dos condensadores en serie, para ello, pinchamos el botón “2 in Series”. Usamos un voltímetro y un medidor de carga.
3.  Por indicaciones del tutor o el auxiliar fijamos los valores de las capacitancias a usar y fijamos 1.5V en la batería.
4.  Luego, con el voltímetro medimos los voltajes en cada condensador. Además, identificamos el valor de la carga total, pinchando el botón “Stored Charge”.
5. Por ultimo Llevamos estas mediciones a la tabla ( ver tabla 1)
6.  Repetimos el anterior paso pero con 3 condensadores en serie, para eso pinchamos en el botón “3 in Series” y  elegimos cualquier valor de capacitancia para el tercer condensador. Anotamos sus mediciones en la tabla( ver tabla 2)

Segunda parte: Capacitadores en paralelo.

1. Armamos el montaje como se muestra en la figura (ver figura 2), con dos condensadores en paralelo, pinchamos  el botón “2 in Parallel”. Usamos un voltímetro y un medidor de carga.
2. Por indicaciones del tutor o el auxiliar fijamos los valores de las capacitancias a usar y fijamos 1.5V en la batería.
3.  Luego, con el voltímetro medimos los voltajes en cada condensador. Además, identificamos el valor de la carga total, pinchando el botón “Stored Charge”. Llevamos estas mediciones a la tabla (ver tabla 3).
4. Repetimos el anterior paso pero con 3 condensadores en paralelo, para ello, pinchamos en el botón “3 in Parallel” y elegimos cualquier valor de capacitancia para el tercer condensador. Anotamos sus mediciones en la tabla ( ver tabla 4)

6. RESULTADOS Y ANALISIS

Tabla 1: Dos condensadores en serie

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