lunes, 3 de mayo de 2010
lunes, 19 de abril de 2010
Carga y descarga de un capacitor
Circuitos de corriente continua
Estefanía Becerra Sanabria
Email: sanabriae@uninorte.edu.co
Ingeniería Eléctrica
Inirida Carrillo Foliaco
Email: ifoliaco@uninorte.edu.co
Ingeniería Electrónica
Kerim Muvdi Muvdi
Email: jrmuvdi@uninorte.edu.co
Ingeniería Industrial
RESUMEN
ABSTRACT
In this report we will amalyze the processes of loading and unloading of a capacitor, taking into account the variables that change over time.
INTRODUCCION
OBJETIVOS
GENERALES
donde Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 voltios).
PROCEDIMIENTO
Para realizar la experiencia de laboratorio, primero debimos realizar el montaje del circuito, luego se ubico el sensor de voltaje entre la resistencia y el capacitor (tal como lo muestra la figura1)
Se analiza la gráfica obtenida.
DATOS OBTENIDOS
Gráfica obtenida en la experiencia.
ANALISIS DE RESULTADOS
PREGUNTAS DE ANALISIS
1. Con el dato obtenido, ¿Cómo puede obtener la capacitancia experimental del capacitor empleado?
Rta:
2. Con los datos obtenidos, ¿Cómo puede determinar mediante este método la capacitancia experiemental?
Rta:
3. ¿Cuánto fue la carga máxima obetenida por el capacitor en el proceso de carga?
Rta:
4.¿Qué cantidad representa el tiempo obtenido en el paso anterior?
Rta:
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
Estefanía Becerra Sanabria
Email: sanabriae@uninorte.edu.co
Ingeniería Eléctrica
Inirida Carrillo Foliaco
Email: ifoliaco@uninorte.edu.co
Ingeniería Electrónica
Kerim Muvdi Muvdi
Email: jrmuvdi@uninorte.edu.co
Ingeniería Industrial
RESUMEN
En este trabajo analizaremos los procesos de carga y descarga de un capacitor, teniendo en cuenta las variables que cambian con respecto al tiempo.
ABSTRACT
In this report we will amalyze the processes of loading and unloading of a capacitor, taking into account the variables that change over time.
INTRODUCCION
En este trabajo hablaremos sobre los procesos de carga y descarga de un capacitor. Analizaremos las variables como la corriente, el voltaje y la potencia cambian con respecto al tiempo en un circuito RC. Esta experiencia nos arrojo datos el forma de gráficos que seran presentados mas adelante en este trabajo.
OBJETIVOS
GENERALES
- Determinar la forma como varia el diferencial de tension en los bornes de un capacitor cuando se somete a un proceso de carga y descarga en un circuito RC serie.
- Determinar le voltaje en un capacitor que se carga y se decarga en un circuito RC serie.
- Calcular el tiempo que tarda un capacitor en alcanzar la mitad del voltaje máximo.
- Calcular la capacitancia del capacitor basado en el tiempo de vida media.
- Determinar la constante de tiempo capacitiva.
- Comparar la capacitancia medida del caspacitor con el valor establecido.
- Proceso de carga de un capacitor:
Cuando el interruptor se mueve a A, la corriente I sube bruscamente (como un corto circuito) y tiene el valor de I=E/R Amperios (como si el condensador no existiera momentaneamente en el circuito serie RC), y poco a poco esta corriente va disminuyendo hasta tener un valor cero.
El voltaje en el condensador no varía instantáneamente y sube desde 0 voltios hasta E voltios (E es el valor de la fuente de corriente directa conectada en serie con R y C).
El tiempo que se tarda el voltaje en el condensador (Vc) en pasar de 0 voltios hasta el 63.2% del voltaje dee la fuente esta dado por T= R*C, donde R esta es ohmios y C en miliFaradios y el resultado estara en milisegundos.
Después de 5T (5 veces T) el voltaje ha subido hasta un 99.3% de su valor final.
Al valor de T se le llama constante de tiempo.
Analizando los dos gráficos que se presentan a continuacion, se puede ver que estan divididos en una parate transitoria y una parte estable. Los valores de Ic y Vc varían sus valores en la parte transitoria( aproximadamente 5 veces la constante de tiempo T), pero n o así en la parte estable.
Los valores de Vc e Ic en cualquier momento se pueden obtener por la siguiente ecuacion,
El voltaje en el condensador no varía instantáneamente y sube desde 0 voltios hasta E voltios (E es el valor de la fuente de corriente directa conectada en serie con R y C).
El tiempo que se tarda el voltaje en el condensador (Vc) en pasar de 0 voltios hasta el 63.2% del voltaje dee la fuente esta dado por T= R*C, donde R esta es ohmios y C en miliFaradios y el resultado estara en milisegundos.
Después de 5T (5 veces T) el voltaje ha subido hasta un 99.3% de su valor final.
Al valor de T se le llama constante de tiempo.
Analizando los dos gráficos que se presentan a continuacion, se puede ver que estan divididos en una parate transitoria y una parte estable. Los valores de Ic y Vc varían sus valores en la parte transitoria( aproximadamente 5 veces la constante de tiempo T), pero n o así en la parte estable.
Los valores de Vc e Ic en cualquier momento se pueden obtener por la siguiente ecuacion,
Vc = E + ( Vo - E) x e-T/ t,
donde Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 voltios).
Ic = ( E - Vo ) x e-T/ t/ R,
donde Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 voltios).
VR = E x e-T/ t ,
donde T es igual a R x C.
- Proceso de descarga de un capacitor:
El interruptor está en B.
Entonces el voltaje del condensador Vc empezará a descender de Vo (voltaje inicial en el condensador). La corriente tendrá un valor inicial de Vo/R y disminuirá hasta llegar a o voltios.
Los valores de Vc e I en cualquier momento se pueden obtener por la siguientes ecuaciones,
Entonces el voltaje del condensador Vc empezará a descender de Vo (voltaje inicial en el condensador). La corriente tendrá un valor inicial de Vo/R y disminuirá hasta llegar a o voltios.
Los valores de Vc e I en cualquier momento se pueden obtener por la siguientes ecuaciones,
Vc = Vo x e-t / T I = -(Vo / R) e-t / T ,
donde T es igual a R*C.
NOTA: si el condensador había sido previamente cargado hasta un valor E, hay que reemplazar Vo en las ecuaciones por E.
- Constante de tiempo capacitva:
Existen unos parámetros que nos permiten definir el tiempo de carga o descarga de un condensador conectado a una fuente continua mediante una resistencia. A este parámetro se denomina constante de tiempo capacitiva.
Un condensador requiere una cierta cantidad de tiempo para cargarse al valor del voltaje aplicado (E). El tiempo depende de la capacidad (C) y de la resistencia total (R) en el circuito de carga. El tiempo necesario para que la carga alcance el 63.2% de su valor final (CE) se llama constante de tiempo capacitiva y esta dada por
(CT)= RC,
Donde (CT) esta en segundos si la resistencia (R) esta en ohmios y la capacidad (C) en faradios.
12 t 1/2 =Ï„ Ln 2
- Tiempo de vida media:
t 1/2 = (CT) Ln2
Para realizar la experiencia de laboratorio, primero debimos realizar el montaje del circuito, luego se ubico el sensor de voltaje entre la resistencia y el capacitor (tal como lo muestra la figura1)
Figura 1
Luego de esto se configura el software dataStudio, se da inicio a la toma de datos cuando el suiche conmutable esta del lado "A", luego de un tiempo y sin detener la toma de datos, se pone el suiche conmutabble del lado "B", despues de un tiempo se detiene la toma de datos.
Se analiza la gráfica obtenida.
Gráfica obtenida en la experiencia.
ANALISIS DE RESULTADOS
PREGUNTAS DE ANALISIS
1. Con el dato obtenido, ¿Cómo puede obtener la capacitancia experimental del capacitor empleado?
Rta:
2. Con los datos obtenidos, ¿Cómo puede determinar mediante este método la capacitancia experiemental?
Rta:
3. ¿Cuánto fue la carga máxima obetenida por el capacitor en el proceso de carga?
Rta:
4.¿Qué cantidad representa el tiempo obtenido en el paso anterior?
Rta:
CONCLUSIONES
Luego de realizar esta experiencia de laboratorio, llegamos a la conclusion de que si inicialmente el condensador está descargado. Si se cierra el interruptor I la carga empieza a fluir produciendo corriente en el circuito, el condensador se empieza a cargar. Una vez que el condensador adquiere la carga máxima, la corriente cesa en el circuito.
BIBLIOGRAFIA
- FISICA EXPERIMENTAL ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Mendoza Aníbal, Ripoll Luis, Miranda Juan; Ediciones Uninorte.
- www.electronicafacil.net/tutoriales/Carga-descarga-condensador.php
- www.sapiensman.com/electrotecnia/problemas19.htm
Leyes de Kirchoff
Estefanía Becerra Sanabria
Email: sanabriae@uninorte.edu.co
Ingeniería Eléctrica
Inirida Carrillo Foliaco
Email: ifoliaco@uninorte.edu.co
Ingeniería Electrónica
Jaime Kerim Muvdi Muvdi
Email: Jrmuvdi@uninorte.edu.co
Ingeniería Industrial
RESUMEN
ABSTRACT
INTRODUCCION
MARCO TEORICO
Email: sanabriae@uninorte.edu.co
Ingeniería Eléctrica
Inirida Carrillo Foliaco
Email: ifoliaco@uninorte.edu.co
Ingeniería Electrónica
Jaime Kerim Muvdi Muvdi
Email: Jrmuvdi@uninorte.edu.co
Ingeniería Industrial
RESUMEN
ABSTRACT
INTRODUCCION
MARCO TEORICO
- Leyes de Kirchoff
Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Robert Kirchhoff en 1845, cuando aún era estudiante. Estas son:
- la Ley de los nodos o ley de corrientes.
- la Ley de las "mallas" o ley de tensiones.
Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de intensidad de corriente y potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de conservación de la energía.En circuitos complejos, así como en aproximaciones de circuitos dinámicos, se pueden aplicar utilizando un algoritmo sistemático, sencillamente programable en sistemas de cálculo informatizado mediante matrices de un solo nucleo.
OBJETIVOS
GENERALES
- Confirmar las reglas de Kirchoff en circuitos resistivos.
- Confirmar que en un circuito eléctrico la suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo.
- Confirmar que en un circuito eléctrico la suma algebraica de las diferencias de potencial en cualquier malla es igual a cero.
PROCEDIMIENTO
ANALISIS DE DATOS
CONCLUSION
martes, 13 de abril de 2010
Ley de Ohm
Ley de Ohm
Jossy Aguas Medina
Email: aguasj@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
Estefanía Becerra Sanabria
Email: sanabriae@uninorte.edu.co
Ingeniría Eléctrica
Inírida Carrillo Foliaco
Email: ifoliaco@uninorte.edu.co
Ingeniería Electrónica
Elkin Cubas Mendoza
Email: ecubas@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
RESUMEN
Jossy Aguas Medina
Email: aguasj@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
Estefanía Becerra Sanabria
Email: sanabriae@uninorte.edu.co
Ingeniría Eléctrica
Inírida Carrillo Foliaco
Email: ifoliaco@uninorte.edu.co
Ingeniería Electrónica
Elkin Cubas Mendoza
Email: ecubas@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
RESUMEN
En el siguiente trabajo de laboratorio, se estudiaran, las caracteristicas y el comportamineto de las resistencias o resistores, del diferencial eléctrico y de como este depende el material y su estructura.
ABSTRACT
In this report, we study the caracteristics and the behavior of the resistances or resistors, power differential and how this depends on the material and structure.
INTRODUCCION
El cientifico George Simon Ohm, mientras experimentaba con materiales conductores, como resultado de su investigacion, llegó a determinar que la relacion entre voltaje y corriente era constante y nombró a esta constante, resistencia. Esto se conoce como la ley de Ohm y dice que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un dispositivo es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. debemos tener en cuenta que esta relacion no aplica para todos los materiales, por lo que llamaremos óhmico a quien lo cumple y no óhmico a quien no lo cumpla.
Ahora que conocemos mas a fondo la teoria de la experiencia, podemos profundizar en la experiencia como tal. Esta nos arrojo datos en forma de graficos que seran analizados mas adelante.
OBJETIVOS
GENERALES
En esta experiencia, fueron necesarios los siguientes materiales y equipos para su realizacion: amplificador de potencia, software DataStudio, diodo, resistencia, sensor de voltaje.
Primero, se configura el computador, se realizan las respectivas conexiones del amplificador de potencia y del sensor de voltaje. Luego, se configura el software DataStudio. Para la resistencia de 10 ohmios, se conecta paralelamente el sensor de voltaje con la resistencia y el diodo.
Se inicia la toma de datos en el Software DataStudio, este arroja una grafica de voltaje-corriente, luego de un tiempo, se detiene la toma de datos.
Este procedimiento se repite para la resistencia de 33 ohmios.
DATOS OBTENIDOS
Las siguientes graficas fueron obtenidas en la experiencia.
Grafica 1. Obtenida con una resistencia de 10 Ohminos
Grafica 2. Obtenida con una resistencia de 33 Ohminos
ANALISIS DE RESULTADOS
PREGUNTAS DE ANALISIS
1. ¿Tienen las resistencias halladas un valor constante? ¿Que significado físico tiene la pendiente de la recta de linealizacion?
Rta: El valor de la pendiente de la recta de linealizacion corresponde al valor de la resistencia.
2. ¿Tienen las resistencias halladas un valor constante? ¿En qué forma varía la corriente del diodo cuando el voltaje aplicado aumenta?
Rta:
3. ¿Qué conclusión puede sacar de estos resultados? ¿Para que elemento se cumple la ley de Ohm?
Rta: Se puede concluir que la ley de Ohm no se cumple en todos los elementos. No todos los materiales son óhmicos ya que para ser óhmicos el voltaje y la corriente deben tener una relacion igual en cualquier punto evaluado, y no todos los materiales cumplen esto.
PREGUNTAS PROBLEMATOLÓGICAS
1. Según la gráfica. ¿Qué relación existe entre la intensidad de corriente y el voltaje en la resistencia de 33 Ohmios? ¿De cuál o cuales variables en el experiemento depende la corriente de la resistencia?
Rta: La intensidad de corriente y el voltaje son proporcionales, por lo cual decimos que como la corriente depende del voltaje, mientras mas corriente haya el en circuito, mas voltaje habrá, y al viceversa.
2. Después del análisis de la gráfica ¿como fue el comportamineto de la corriente en función del voltaje para el diodo? ¿De cuál o cuales variables, además del voltaje cree usted, depende entonces la corriente en el diodo?
Rta: La corriente se comporta como una función exponencial inversa, que se expresa por medio de la ecuacion (R=V/I). La corriente en el diodo depende además del voltaje, de la resistencia.
3. A la luz de los resultados del experimento. ¿Todos los elementos obedecen siempre a la ley de Ohm?
Rta: No, solo obedecen aquellas que tengan alguna relacion en cualquier punto entre voltaje y corriente, para otros casos se dice que el material no es óhmico. Del experimento vemos que no todos los materiales empleados son óhmicos.
CONCLUSIONES
De esta experiencia se pudo concluir, despues de revisar teoricamente y experimentalmente, la ley de Ohm; podemos decir que el comportamiento de las resistencias en un circuito cumple con la ley de Ohm mientras que el comportamiento del diodo no cumple con esta, es decir, es un material no ohmico.
BIBLIOGRAFIA
ABSTRACT
In this report, we study the caracteristics and the behavior of the resistances or resistors, power differential and how this depends on the material and structure.
INTRODUCCION
El cientifico George Simon Ohm, mientras experimentaba con materiales conductores, como resultado de su investigacion, llegó a determinar que la relacion entre voltaje y corriente era constante y nombró a esta constante, resistencia. Esto se conoce como la ley de Ohm y dice que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un dispositivo es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. debemos tener en cuenta que esta relacion no aplica para todos los materiales, por lo que llamaremos óhmico a quien lo cumple y no óhmico a quien no lo cumpla.
Ahora que conocemos mas a fondo la teoria de la experiencia, podemos profundizar en la experiencia como tal. Esta nos arrojo datos en forma de graficos que seran analizados mas adelante.
OBJETIVOS
GENERALES
- Determinar la relacion entre la corriente y el voltaje para materiales ohmicos y no ohmicos.
- Determinar la razon del voltaje-corriente en una resistencia de carbón.
- Determinar la razon del voltaje-corriente en un diodo rectificador.
- Comparar el comportamiento de la corriente en diodo y en la resistencia de carbón.
- Ley de Ohm: Es una propiedad especifica de ciertos materiales. La relacion dada para la ley es V = RI, esta es un enunciado de la Ley de Ohm. Un conductor cumple con la ley de Ohm sólo si sus curva V-I es lineal; esto es si R es independiente de V (voltaje) y de I (corriente).
- Corriente Eléctrica: la corriente o la intensidad electrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimineto de los electrones en el interior del material. En el sistema internacional de unidades, la unidad de la corriente es el amperio (A). Una corriente eléctrica, puesto que s etrata de un movimiento de cargas, produce un cmapo magnético, lo que se aprovecha en el electroimán.
- Resistencia Eléctrica: se denomina resistencia eléctrica, simbolizada habitualmente como R, a la dificultad u oposicion que presenta un cuerpo al paso de una corriente eléctrica para circular a través de él. en el sistema internacional de unidades, su valor se expresa en ohmios, que se designa con la letra griega omega en mayúscula. Para su medida existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de ohmímetro.
En esta experiencia, fueron necesarios los siguientes materiales y equipos para su realizacion: amplificador de potencia, software DataStudio, diodo, resistencia, sensor de voltaje.
Primero, se configura el computador, se realizan las respectivas conexiones del amplificador de potencia y del sensor de voltaje. Luego, se configura el software DataStudio. Para la resistencia de 10 ohmios, se conecta paralelamente el sensor de voltaje con la resistencia y el diodo.
Se inicia la toma de datos en el Software DataStudio, este arroja una grafica de voltaje-corriente, luego de un tiempo, se detiene la toma de datos.
Este procedimiento se repite para la resistencia de 33 ohmios.
DATOS OBTENIDOS
Las siguientes graficas fueron obtenidas en la experiencia.
Grafica 1. Obtenida con una resistencia de 10 Ohminos
Grafica 2. Obtenida con una resistencia de 33 Ohminos
PREGUNTAS DE ANALISIS
1. ¿Tienen las resistencias halladas un valor constante? ¿Que significado físico tiene la pendiente de la recta de linealizacion?
Rta: El valor de la pendiente de la recta de linealizacion corresponde al valor de la resistencia.
2. ¿Tienen las resistencias halladas un valor constante? ¿En qué forma varía la corriente del diodo cuando el voltaje aplicado aumenta?
Rta:
3. ¿Qué conclusión puede sacar de estos resultados? ¿Para que elemento se cumple la ley de Ohm?
Rta: Se puede concluir que la ley de Ohm no se cumple en todos los elementos. No todos los materiales son óhmicos ya que para ser óhmicos el voltaje y la corriente deben tener una relacion igual en cualquier punto evaluado, y no todos los materiales cumplen esto.
PREGUNTAS PROBLEMATOLÓGICAS
1. Según la gráfica. ¿Qué relación existe entre la intensidad de corriente y el voltaje en la resistencia de 33 Ohmios? ¿De cuál o cuales variables en el experiemento depende la corriente de la resistencia?
Rta: La intensidad de corriente y el voltaje son proporcionales, por lo cual decimos que como la corriente depende del voltaje, mientras mas corriente haya el en circuito, mas voltaje habrá, y al viceversa.
2. Después del análisis de la gráfica ¿como fue el comportamineto de la corriente en función del voltaje para el diodo? ¿De cuál o cuales variables, además del voltaje cree usted, depende entonces la corriente en el diodo?
Rta: La corriente se comporta como una función exponencial inversa, que se expresa por medio de la ecuacion (R=V/I). La corriente en el diodo depende además del voltaje, de la resistencia.
3. A la luz de los resultados del experimento. ¿Todos los elementos obedecen siempre a la ley de Ohm?
Rta: No, solo obedecen aquellas que tengan alguna relacion en cualquier punto entre voltaje y corriente, para otros casos se dice que el material no es óhmico. Del experimento vemos que no todos los materiales empleados son óhmicos.
CONCLUSIONES
De esta experiencia se pudo concluir, despues de revisar teoricamente y experimentalmente, la ley de Ohm; podemos decir que el comportamiento de las resistencias en un circuito cumple con la ley de Ohm mientras que el comportamiento del diodo no cumple con esta, es decir, es un material no ohmico.
BIBLIOGRAFIA
- FISICA EXPERIMENTAL ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Mendoza Anibal, Ripoll Luis, Miranda Juan; Ediciones Uninorte.
¿Como funciona un diodo?
Un diodo es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente electrica en una unica dirección con caracteristicas similares a un interruptor.
Los diodos suelen llamarse rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna a corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.
El diodo semiconductor está constituido fundamentalmente por una unión P-N, añadiéndole un terminal de conexión a cada uno de los contactos metálicos de sus extremos y una cápsula que aloja todo el conjunto, dejando al exterior los terminales que corresponden al ánodo (zona P) y al cátodo (Zona N)
El diodo semiconductor está constituido fundamentalmente por una unión P-N, añadiéndole un terminal de conexión a cada uno de los contactos metálicos de sus extremos y una cápsula que aloja todo el conjunto, dejando al exterior los terminales que corresponden al ánodo (zona P) y al cátodo (Zona N)
El diodo deja circular corriente a través suyo cuando se conecta el polo positivo de la batería al ánodo, y el negativo al cátodo, y se opone al paso de la misma si se realiza la conexión opuesta. Esta interesante propiedad puede utilizarse para realizar la conversión de corriente alterna en continua, a este procedimiento se le denomina rectificación(anteriormente mencionado).
En efecto, si se aplica a este diodo una tensión alterna, únicamente se producirá circulación de corriente en las ocasiones en que el ánodo sea más positivo que el cátodo, es decir, en las alternancias positivas, quedando bloqueado en las ascendencias negativas, lo que impide el paso de la corriente por ser en estas ocasiones el ánodo más negativo que el cátodo.
La corriente resultante será «pulsante», ya que sólo circulará en determinados momentos, pero mediante los dispositivos y circuitos adecuados situados a continuación puede ser convertida en una corriente continua constante, que es el que se emplea actualmente casi en exclusiva; presenta sobre el de vacío algunas ventajas fundamentales: - Es de tamaño mucho más reducido, lo que contribuye a la miniaturización de los circuitos.
- La cantidad de calor generado durante el funcionamiento es menor, ya que no necesita ningún calentamiento de filamento. - Funciona con tensiones mucho más bajas, lo que posibilita su empleo en circuitos alimentados a pilas o baterías.
-Pueden ser utilizados en equipos que manejen grandes corrientes, aplicación que con diodos de vacío resultaba prohibitiva en ocasiones por el gran tamaño de éstos. Existen diodos semiconductores de muy pequeño tamaño para aplicaciones que no requieran conducciones de corrientes altas, tales como la demodulación en receptores de radio. Estos suelen estar encapsulados. en una caja cilíndrica de vidrio con los terminales en los extremos, aunque también se utiliza para ellos el encapsulado con plástico.
Clasificación
Clasificación
Dentro del amplio conjunto de modelos y tipos diferentes de diodos semiconductores que actualmente existe en el mercado, se puede realizar una clasificación de forma que queden agrupados dos en varias familias, teniendo en cuenta aquellas características más destacadas y que, de hecho, son las que determinan sus aplicaciones. De esta forma se pueden encontrar las siguientes: - Diodos rectificadores de toda la gama de potencias, con encapsulado individual o en puente. - Diodos de señal de use general. - Diodos de conmutación. - Diodos de alta frecuencia. - Diodos estabilizadores de tensión. - Diodos especiales.
BIBLIOGRAFIA
- http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Diodos-Semiconductores.php
- http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo
domingo, 4 de abril de 2010
Capacitancia y Dieléctricos
Capacitancia y Dieléctricos
Jossy Aguas Medina
Email: aguasj@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
Estefanía Becerra Sanabria
Email: sanabriae@uninorte.edu.co
Ingeniería Eléctrica
Elkin Cubas Mendoza
Email: ecubas@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
Inírida Carrillo Foliaco
Email: ifoliaco@uninorte.edu.co
Ingeniería Electrónica
RESUMEN
En este trabajo analizaremos y estableceremos las relaciones que hay entre las cargas, el voltaje y la capacitancia de un condensador de placas planas paralelas.
ABSTRACT
This report we will analyze and establish the relationships between electric charges, voltage and capacitance of a parallel flat plate capacitor.
- INTRODUCCION
En este trabajo hablaremos sobre la importancia de los dispositivos de almacenamiento de energía, también como funcionan, de qué manera se puede optimizar su funcionamiento, como están compuestos y las relaciones que debería tener para que pueda tener mayor capacitancia y potencial. Esta experiencia nos arrogó datos que fueron presentados en forma de gráficos y que se mostraran mas adelante en este trabajo.
- OBJETIVOS
2.1 General:
· Establecer la relación entre carga, voltaje y capacitancia para un condensador de placas paralelas.
2.2 Específicos:
· Establecer una relación empírica entre el voltaje V y la carga Q, manteniendo la capacitancia del condensador C constante.
· Establecer una relación empírica entre la carga Q y la capacitancia C, manteniendo el voltaje constante.
· Establecer la relación empírica entre el voltaje V y la capacitancia C, manteniendo constante la carga Q
· Comparar los coeficientes dieléctricos de algunos materiales comunes.
3. MARCO TEORICO
3.1 Capacitor Eléctrico: Es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está constituido por un par de superficies conductoras en situación de influencia total, generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico, están sometidos a una diferencia de potencial que adquieren una estipulada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra .
3.2 Factores que afectan la capacitancia:
a) La superficie de las placas: es un factor importantísimo para determinar la cantidad de capacitancia, puesto que varía proporcionalmente con la superficie de las placas.
b) La distancia entre las placas: el efecto que tienen dos cuerpos cargados entre ellos depende de la distancia que los separa.
c) El material dieléctrico: la capacitancia se modifica al utilizar como dieléctricos materiales distintos. El efecto de los distintos materiales, es comparable al del aire, o sea que si un condensador tiene una capacitancia dada cuando se utiliza aire como dieléctrico, otros materiales, en vez de aire, multiplicaran la capacidad en cierta medida. A esta medida se le denomina: constante dieléctrica.
3.2 Capacitancia de un condensador: La capacitancia entre dos conductores que tienen cargas de igual magnitud y signo contrario es la razón de la magnitud de la carga en uno u otro conductor con la diferencia de potencial resultante entre ambos conductores.
3.3 Constante dieléctrica: Antes de considerar la polarización de las moléculas polares y no polares, es preciso recordar el concepto de constante dieléctrica. Un condensador de placas es un dispositivo formado por dos placas conductoras paralelas, en el que el espacio existente entre las placas puede ocuparse con un medio no conductor, conocido como dieléctrico o aislante. En el condensador de la figura, los electrones fluyen desde una placa a la otra través de la batería que suministra el potencial eléctrico, y cuando la diferencia de potencial entre las placas se hace igual a la de la batería, los electrones dejan de fluir. La cantidad de carga eléctrica, q, existente en las placas cuya diferencia de potencial es de V, es dada por:
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Caso 1: (Mantenga C constante, varíe Q y mida V) Para el primer caso se conecto el capacitor variable de placas paralelas al electrómetro, el cual también está conectado a tierra. Se conecto una esfera hueca conductora a una fuente de voltaje de 1000VDC, se descargaron tanto como el capacitor de placas variables, como el transportador de carga. Se colocaba el transportador de carga en la esfera y luego en una de las placas. Se tomaron los datos, se repitió el proceso 5 veces.
Caso 2: (Mantenga V constante, varíe C y mida Q) Después de la conexión de los elementos de trabajo en el caso 1, simplemente se descargaron los instrumentos para el nuevo experimento. Para este experimento, se conecto la jaula de faraday al electrómetro, y la fuente de voltaje al capacitor variable de placas paralelas. Se coloco el transportador de carga en medio de las placas, luego, se coloco dentro de la jaula de faraday. Se tomaron los datos, se repitió el proceso para diferentes distancias de separación de las placas en la misma grafica.
Caso 3: (Mantenga C constante, varíe V y mida Q) Se realizo el mismo procedimiento del caso anterior, pero para este caso no se vario la distancia, sino el voltaje de la fuente generadora de voltaje, de 1000VDC, 2000VDC y 3000VDC.
Caso 4: (Mantenga Q constante, varíe C y mida V) Se realiza el montaje del experimento como en el caso 1. Se tomaron los datos en la misma grafica a medida que se separaban las placas.
Caso 5: (Coeficientes Di-Eléctricos) Se realizo el montaje del caso 3, para la toma de datos se separo las placas paralelas del capacitor variable una cierta distancia muy pequeña, por la cual solo pasara una placa de madera o una de acrílico de medio centímetro de grosor. Se coloco la placa de madera primero, se tomaron los datos, luego se coloco la placa de acrílico y se tomaron los datos.
5. DATOS OBTENIDOS
Caso 1:
Figura 1.1 Grafica voltaje contra tiempo del caso 1.
Caso 2:
Figura 1.2 Grafica voltaje contra tiempo del caso 2 para 1000VDC.
Figura 1.3 Grafica voltaje contra tiempo del caso 2 para 2000VDC.
Figura 1.4 Grafica voltaje contra tiempo del caso 2 para 3000VDC.
Caso 3:
Figura 1.5 Grafica voltaje contra tiempo del caso 3.
Figura 1.6 Grafica voltaje contra tiempo del caso 4.
Caso 5:
Figura 1.7 Grafica voltaje contra tiempo del caso 5 con una placa de Acrilico.
Figura 1.8 Grafica voltaje contra tiempo del caso 5 con una placa de madera.
6. ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
6.1 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?
Rta: Se puede concluir en base al experimento que tanto el voltaje como la carga son directamente proporcionales debido a que en la actividad, cuando aumentábamos las cargas, el voltaje en consecuencia también aumentaba debido a que la capacitancia es constante el proporcionalidad se da para mantener constancia de la misma según la ecuación
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?
Rta: En la base de datos q obtuvimos, la capacitancia entre las placas es inversamente proporcional a la distancia entre las mismas, además dado V=Q/C, tenemos que la carga es directamente proporcional a la capacitancia.
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?
Rta: Dado Q como una constante, tenemos que la capacitancia seria inversamente proporcional a la diferencia de potencial.
Pregunta 4: ¿Qué cambios produce en la magnitud de la capacitancia introducir un dieléctrico entre sus placas?
Rta: En nuestro experimento en particular, los dieléctricos fueron el aire y la lamina trasparente que nos otorgaron, cada uno de los cuales presenta una constante dieléctricas que influyen directamente en la lectura de la capacitancia de nuestros experimentos, dando a conocer que la presencia de un dieléctrico produce un incremente en la capacitancia entre las placas.
6.2 Preguntas Problematológicas
Pregunta 1: ¿Qué relación empírica puedes derivar entre la carga, el voltaje y la capacitancia de un capacitor?
Rta: Podemos ver que en los resultados se ve reflejado el hecho que la capacitancia es directamente proporcional a la carga e inversamente proporcional al voltaje, respaldando la formula
Pregunta 2: Explique ¿En qué forma actúa el dieléctrico para producir el efecto observado en la magnitud de la diferencia de potencial entre las placas?
Rta: En si el uso del dieléctrico produce un aumento en la máxima diferencia de potencia posible entre las placas del capacitor y así almacenar mayores cantidades de carga y energía además del aumento de la capacitancia.
7. CONCLUSION
De esta experiencia, podemos concluir que la capacitancia es inversamente proporcional al voltaje y a su vez es directamente proporcional a la carga. También se pudo observar que la carga es directamente proporcional al voltaje. Se demostró que teniendo un dieléctrico entre un condensador de placas planas paralelas aumenta la capacidad de almacenar energía y el campo eléctrico disminuye.
BIBLIOGRAFIA
FISICA EXPERIMENTAL ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Mendoza Aníbal, Ripoll Luis, Miranda Juan; Ediciones Uninorte.
miércoles, 10 de marzo de 2010
Líneas Equipotenciales y Campo Eléctrico
Líneas Equipotenciales y Campo Eléctrico
Jossy Aguas Medina
Email: aguasj@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
Estefanía Becerra Sanabria
Email:sanabriae@uninorte.edu.co
Ingeniería Eléctrica
Elkin Cubas Mendoza
Email: ecubas@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
Inírida Carrillo Foliaco
Email: ifoliaco@uninorte.edu.co
Ingeniería Electrónica
RESUMEN
En este trabajo analizaremos el comportamiento de las líneas de campo y las líneas equipotenciales en un medio establecido con partículas cargadas, teniendo en cuenta sus direcciones y sus magnitudes.
ABSTRACT
This report we will analyze the behavior of the field lines and equipotential lines in an established medium with charged particles, taking into account their directions and their magnitudes.
1. INTRODUCCION
En este trabajo hablaremos sobre el comportamiento y cualidades de los campos eléctricos y de las líneas de campo equipotenciales. Lo anterior fue evaluado en el laboratorio por medio de papel conductivo y cargas diferentes. Esta experiencia nos arrogó datos que fueron presentados en forma de gráficos y que se mostraran mas adelante en este trabajo.
2. OBJETIVOS
2.1 General:
• Analizar las líneas de campo eléctrico en una región perturbada por dos electrodos, obtenidas a partir del trazo de las líneas equipotenciales.
2.2 Específicos:
• Trazar líneas equipotenciales en un campo eléctrico generado por dos electrodos constituidos por dos líneas paralelas (placas paralelas).
• Medir el campo eléctrico en el punto medio de la región entre las dos placas paralelas haciendo uso de las líneas equipotenciales.
• Trazar líneas equipotenciales y de campo en una región de un campo eléctrico constituido por dos círculos concéntricos.
3. MARCO TEORICO
3.1 Campo eléctrico: En general un campo es una región del espacio al que se le asigna un valor que depende de una función (en matemáticas). En particular un campo eléctrico esta dado por la acción de una fuerza eléctrica (en física la función es una fuerza como la eléctrica).
3.2 Campo eléctrico uniforme: Los campos eléctricos son vectores que tienen una magnitud y una dirección. Para una partícula muy pequeña con carga eléctrica el campo que la rodea cambia tanto de dirección como de magnitud, pero entre dos placas metálicas cargadas con una carga opuesta (es decir una positiva y otra negativa) el campo eléctrico siempre tiene la misma magnitud y la misma dirección, eso es campo eléctrico uniforme. Deben existir dos condiciones: las placas deben de ser infinitas (o muy grandes en su área) para evitar el efecto de borde (donde el campo se deforma) y la distancia entre las placas debe ser discreta, es decir que las placas no deben de estar muy alejadas (de lo contrario habría que aumentar la carga de cada placa) y no muy cerca pues pueden romper la constante dieléctrica del medio que las separa (lo que provocaría chispas eléctricas entre las placas).
3.3 Líneas de campo eléctrico: Las líneas de campo son una representación totalmente matemática de la distribución del campo en el espacio que rodea al sistema cargado, es decir, físicamente no existen pero estas ayudan a visualizar el campo eléctrico, que sí existe.
3.3.1 Propiedades del campo eléctrico: Las líneas de campo tienen unas propiedades:
1. Las líneas de campo se dibujan simétricamente saliendo o entrando a la carga.
2. Las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas o en el infinito.
3. La dirección del campo en un punto dado es la dirección de la tangente a la línea de campo.
4. Las líneas de campo nunca se cruzan.
5. La densidad de líneas en un punto es proporcional al valor del campo en dicho punto.
6. El número de líneas que abandonan una carga positiva o entran a una carga negativa es proporcional a la magnitud de la carga.
7. A grandes distancias de un sistema de cargas, las líneas de campo están igualmente espaciadas y son radiales, como si procediesen de una sola carga puntual igual a la carga neta del sistema.
3.4 Líneas equipotenciales: La región o superficie equipotencial, se produce cuando la magnitud del potencial eléctrico es constante. Por su parte las líneas equipotenciales son la intersección de las superficies equipotenciales en un campo, sobre estas líneas el potencial del campo es el mismo y las hallamos mediante ensayos de laboratorio.
3.5 Potencial eléctrico: El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:
Considérese una carga de prueba positiva, la cual se puede utilizar para hacer el mapa de un campo eléctrico. Para tal carga de prueba localizada a una distancia r de una carga q, la energía potencial electrostática mutua es:
De manera equivalente, el potencial eléctrico es =
3.6 Diferencia de potencial: Es la diferencia entre los potenciales de dos puntos entre los cuales se va a mover nuestra carga. Esta se representa con la letra V.
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Primero se conectaron todos los dispositivos necesarios a data studio, luego de esto se calibraron la fuente de poder y los sensores de voltaje. La fuente de poder se dejo calibrada a 10 voltios. Al tener ya fijados los electrodos, se procedió a fijar la hoja conductora a una tabla triplex con chinches metálicos. A dos de los chinches metálicos los cuales se encontraban en el centro de la hoja, separados un promedio de 20 cm, se le conecto a uno de los chinches el terminal negativo como punto de referencia. Al terminar toda esta preparación, se procedió con la toma de datos, para la hoja conductora sin placas paralelas. La toma de datos de esta consistió en deslizar por encima de los puntos de la hoja conductora el terminal positivo, con el fin de encontrar los puntos donde se mostraran los voltajes de valor 3, se tomaron por lo menos 5 puntos por cuadrante para poder trazar las líneas. Este procedimiento se repitió para 5 y 7 voltios.
Por segundo se cambio la hoja conductora sin placas paralelas y se coloco la hoja conductora con placas paralelas. La cual tenía las mismas características que la hoja anterior, solo que esta tenia adicionalmente dos barras paralelas separadas a lo más 20 centímetros entre ellas. Se repitió el procedimiento de la toma de datos del primer experimento.
5. DATOS OBTENIDOS
5.2 Experimento # 1(Caso de círculos concéntricos)
Fig.1 Líneas equipotenciales y líneas de campo para dos círculos concéntricos de cargas opuestas.
5.1 Experimento # 2 (Caso de las líneas paralelas)
Fig. 2 Líneas equipotenciales y líneas de campo para dos placas paralelas con cargas opuestas.
6. ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
6.1 Preguntas de Análisis
Pregunta 1: En la configuración de placas paralelas ¿en qué dirección, con respecto a las líneas equipotenciales, se midió la mayor diferencia de potencial? ¿En qué dirección apunta entonces el campo eléctrico?
Rta: La dirección de las líneas equipotenciales está con respecto a las líneas de campo puesto que las líneas de campo son perpendiculares a las líneas de campo y así se mide la mayor diferencia de potencial que fue en la placa negativa. El campo eléctrico va desde la placa positiva hacia la placa negativa.
Pregunta 2: Para ambas configuraciones, dibuje las líneas de campo a partir de las líneas equipotenciales. Describa cualitativamente como están dispuestas estas líneas
Rta: Cuando la carga es puntual el campo eléctrico va formado una curva, la forma de las líneas equipotenciales determinan la configuración de las líneas de campo; Cuando es para las placas paralelas se curvan en el extremo de las placas paralelas lo cual produce que las líneas se curven; Cuando es para circunferencia la línea va radial a la carga en línea recta desde el punto inicial hasta la circunferencia.
Pregunta 3: ¿Cómo está distribuido el potencial eléctrico en la región entre los círculos concéntricos?
Rta: Esta distribuido en el centro de la circunferencia entre más nos acerquemos el potencial va disminuyendo.
7. CONCLUSION
De esta experiencia, podemos concluir que las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas. Además las líneas nunca se cruzan. Las líneas equipotenciales es la unión de los puntos donde hay igual diferencia de potencial eléctrico, es decir donde hay igual voltaje.
BIBLIOGRAFIA
FISICA EXPERIMENTAL ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Mendoza Aníbal, Ripoll Luis, Miranda Juan; Ediciones Uninorte.
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Jossy Aguas Medina
Email: aguasj@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
Estefanía Becerra Sanabria
Email:sanabriae@uninorte.edu.co
Ingeniería Eléctrica
Elkin Cubas Mendoza
Email: ecubas@uninorte.edu.co
Ingeniería de Sistemas
Inírida Carrillo Foliaco
Email: ifoliaco@uninorte.edu.co
Ingeniería Electrónica
RESUMEN
En este trabajo analizaremos el comportamiento de las líneas de campo y las líneas equipotenciales en un medio establecido con partículas cargadas, teniendo en cuenta sus direcciones y sus magnitudes.
ABSTRACT
This report we will analyze the behavior of the field lines and equipotential lines in an established medium with charged particles, taking into account their directions and their magnitudes.
1. INTRODUCCION
En este trabajo hablaremos sobre el comportamiento y cualidades de los campos eléctricos y de las líneas de campo equipotenciales. Lo anterior fue evaluado en el laboratorio por medio de papel conductivo y cargas diferentes. Esta experiencia nos arrogó datos que fueron presentados en forma de gráficos y que se mostraran mas adelante en este trabajo.
2. OBJETIVOS
2.1 General:
• Analizar las líneas de campo eléctrico en una región perturbada por dos electrodos, obtenidas a partir del trazo de las líneas equipotenciales.
2.2 Específicos:
• Trazar líneas equipotenciales en un campo eléctrico generado por dos electrodos constituidos por dos líneas paralelas (placas paralelas).
• Medir el campo eléctrico en el punto medio de la región entre las dos placas paralelas haciendo uso de las líneas equipotenciales.
• Trazar líneas equipotenciales y de campo en una región de un campo eléctrico constituido por dos círculos concéntricos.
3. MARCO TEORICO
3.1 Campo eléctrico: En general un campo es una región del espacio al que se le asigna un valor que depende de una función (en matemáticas). En particular un campo eléctrico esta dado por la acción de una fuerza eléctrica (en física la función es una fuerza como la eléctrica).
3.2 Campo eléctrico uniforme: Los campos eléctricos son vectores que tienen una magnitud y una dirección. Para una partícula muy pequeña con carga eléctrica el campo que la rodea cambia tanto de dirección como de magnitud, pero entre dos placas metálicas cargadas con una carga opuesta (es decir una positiva y otra negativa) el campo eléctrico siempre tiene la misma magnitud y la misma dirección, eso es campo eléctrico uniforme. Deben existir dos condiciones: las placas deben de ser infinitas (o muy grandes en su área) para evitar el efecto de borde (donde el campo se deforma) y la distancia entre las placas debe ser discreta, es decir que las placas no deben de estar muy alejadas (de lo contrario habría que aumentar la carga de cada placa) y no muy cerca pues pueden romper la constante dieléctrica del medio que las separa (lo que provocaría chispas eléctricas entre las placas).
3.3 Líneas de campo eléctrico: Las líneas de campo son una representación totalmente matemática de la distribución del campo en el espacio que rodea al sistema cargado, es decir, físicamente no existen pero estas ayudan a visualizar el campo eléctrico, que sí existe.
3.3.1 Propiedades del campo eléctrico: Las líneas de campo tienen unas propiedades:
1. Las líneas de campo se dibujan simétricamente saliendo o entrando a la carga.
2. Las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas o en el infinito.
3. La dirección del campo en un punto dado es la dirección de la tangente a la línea de campo.
4. Las líneas de campo nunca se cruzan.
5. La densidad de líneas en un punto es proporcional al valor del campo en dicho punto.
6. El número de líneas que abandonan una carga positiva o entran a una carga negativa es proporcional a la magnitud de la carga.
7. A grandes distancias de un sistema de cargas, las líneas de campo están igualmente espaciadas y son radiales, como si procediesen de una sola carga puntual igual a la carga neta del sistema.
3.4 Líneas equipotenciales: La región o superficie equipotencial, se produce cuando la magnitud del potencial eléctrico es constante. Por su parte las líneas equipotenciales son la intersección de las superficies equipotenciales en un campo, sobre estas líneas el potencial del campo es el mismo y las hallamos mediante ensayos de laboratorio.
3.5 Potencial eléctrico: El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:
Considérese una carga de prueba positiva, la cual se puede utilizar para hacer el mapa de un campo eléctrico. Para tal carga de prueba localizada a una distancia r de una carga q, la energía potencial electrostática mutua es:
De manera equivalente, el potencial eléctrico es =
3.6 Diferencia de potencial: Es la diferencia entre los potenciales de dos puntos entre los cuales se va a mover nuestra carga. Esta se representa con la letra V.
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Primero se conectaron todos los dispositivos necesarios a data studio, luego de esto se calibraron la fuente de poder y los sensores de voltaje. La fuente de poder se dejo calibrada a 10 voltios. Al tener ya fijados los electrodos, se procedió a fijar la hoja conductora a una tabla triplex con chinches metálicos. A dos de los chinches metálicos los cuales se encontraban en el centro de la hoja, separados un promedio de 20 cm, se le conecto a uno de los chinches el terminal negativo como punto de referencia. Al terminar toda esta preparación, se procedió con la toma de datos, para la hoja conductora sin placas paralelas. La toma de datos de esta consistió en deslizar por encima de los puntos de la hoja conductora el terminal positivo, con el fin de encontrar los puntos donde se mostraran los voltajes de valor 3, se tomaron por lo menos 5 puntos por cuadrante para poder trazar las líneas. Este procedimiento se repitió para 5 y 7 voltios.
Por segundo se cambio la hoja conductora sin placas paralelas y se coloco la hoja conductora con placas paralelas. La cual tenía las mismas características que la hoja anterior, solo que esta tenia adicionalmente dos barras paralelas separadas a lo más 20 centímetros entre ellas. Se repitió el procedimiento de la toma de datos del primer experimento.
5. DATOS OBTENIDOS
5.2 Experimento # 1(Caso de círculos concéntricos)
Fig.1 Líneas equipotenciales y líneas de campo para dos círculos concéntricos de cargas opuestas.
5.1 Experimento # 2 (Caso de las líneas paralelas)
Fig. 2 Líneas equipotenciales y líneas de campo para dos placas paralelas con cargas opuestas.
6. ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
6.1 Preguntas de Análisis
Pregunta 1: En la configuración de placas paralelas ¿en qué dirección, con respecto a las líneas equipotenciales, se midió la mayor diferencia de potencial? ¿En qué dirección apunta entonces el campo eléctrico?
Rta: La dirección de las líneas equipotenciales está con respecto a las líneas de campo puesto que las líneas de campo son perpendiculares a las líneas de campo y así se mide la mayor diferencia de potencial que fue en la placa negativa. El campo eléctrico va desde la placa positiva hacia la placa negativa.
Pregunta 2: Para ambas configuraciones, dibuje las líneas de campo a partir de las líneas equipotenciales. Describa cualitativamente como están dispuestas estas líneas
Rta: Cuando la carga es puntual el campo eléctrico va formado una curva, la forma de las líneas equipotenciales determinan la configuración de las líneas de campo; Cuando es para las placas paralelas se curvan en el extremo de las placas paralelas lo cual produce que las líneas se curven; Cuando es para circunferencia la línea va radial a la carga en línea recta desde el punto inicial hasta la circunferencia.
Pregunta 3: ¿Cómo está distribuido el potencial eléctrico en la región entre los círculos concéntricos?
Rta: Esta distribuido en el centro de la circunferencia entre más nos acerquemos el potencial va disminuyendo.
7. CONCLUSION
De esta experiencia, podemos concluir que las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas. Además las líneas nunca se cruzan. Las líneas equipotenciales es la unión de los puntos donde hay igual diferencia de potencial eléctrico, es decir donde hay igual voltaje.
BIBLIOGRAFIA
FISICA EXPERIMENTAL ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Mendoza Aníbal, Ripoll Luis, Miranda Juan; Ediciones Uninorte.
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