PRÁCTICO 3 conservacion de carga y E
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PRÁCTICO 3 PRÁCTICO 3 CONSERVACIÓN DE LA CARGA Y LA ENERGÍA ELÉCTRICA CONSERVACIÓN DE LA CARGA Y LA ENERGÍA ELÉCTRICA Dos placas paralelas separadas pos un material aislante (dieléctrico) constituyen un capacitor. Cuando se cargan dos placas con cargas iguales pero de signo contrario, se crea en el espacio que las separa un campo eléctrico uniforme. La diferencia de potencial entre las placas mide el trabajo que se realiza para llevar una unidad de carga desde una placa hasta la otra. La diferencia de potencial entre las placas es directamente proporcional a la carga en ellas: q =C.V donde C es una constante de proporcionalidad llamada capacitancia. La capacitancia C es una constante del capacitor y depende de sus características físicas y geométricas (tamaño de las placas, separación entre ellas, dieléctrico entre las placas) Si carga un capacitor de capacitancia C 1 conocida, sometiéndolo a una diferencia de potencial V i , el capacitor adquiere una carga: q i = C 1 .V i Mientras se mantenga aislado el capacitor, la carga q i en él, se mantendrá constante. Si al capacitor C 1 se le conecta otro capacitor en paralelo, la carga se reordenará de manera que quede cierta carga q 1 en el primer capacitor y otra q 2 en el segundo capacitor. La suma de las cargas en cada uno de los capacitares, q 1 +q 2 es igual a la carga inicial q i por el principio de conservación de la carga; del mismo modo, la energía almacenada inicialmente por el capacitor uno debe ser igual a la suma de las energías almacenadas por cada capacitor luego de conectarlos en paralelo, por el principio de conservación de la energía. IMPORTANTE : El capacitor que utilizará es electrolítico, estos tienen una polaridad que debe respetarse cuando se les utiliza; dicha polaridad está marcada en el capacitor. Los capacitares electrolíticos están formados por una lámina metálica que en su superficie interna está cubierta de óxido del metal que a su vez está en contacto con una solución electrolítica. La capa de óxido es el dieléctrico. Si la polaridad se invierte, el óxido se reduce desprendiendo gases y el capacitor puede explotar. Por ello tenga especial cuidado, cuando conecte estos capacitares a un circuito, de respetar dicha polaridad. PROCEDIMIENTO : Cargue el capacitor de capacitancia C 1 aplicándole un voltaje constante y mida con un voltímetro ese voltaje V i . Retire la fuente de voltaje y conecte el otro capacitor de capacitancia C 2 en paralelo con C 1 , mediante un conductor, mida con el voltímetro la nueva diferencia de potencial V f entre los extremos de los capacitores.
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PRÁCTICO 3PRÁCTICO 3CONSERVACIÓN DE LA CARGA Y LA ENERGÍA ELÉCTRICACONSERVACIÓN DE LA CARGA Y LA ENERGÍA ELÉCTRICA
Dos placas paralelas separadas pos un material aislante (dieléctrico) constituyen un capacitor.
Cuando se cargan dos placas con cargas iguales pero de signo contrario, se crea en el espacio que las separa un campo eléctrico uniforme. La diferencia de potencial entre las placas mide el trabajo que se realiza para llevar una unidad de carga desde una placa hasta la otra.
La diferencia de potencial entre las placas es directamente proporcional a la carga en ellas: q =C.V donde C es una constante de proporcionalidad llamada capacitancia. La capacitancia C es una constante del capacitor y depende de sus características físicas y geométricas (tamaño de las placas, separación entre ellas, dieléctrico entre las placas)
Si carga un capacitor de capacitancia C1 conocida, sometiéndolo a una diferencia de potencial Vi, el capacitor adquiere una carga: qi = C1.Vi
Mientras se mantenga aislado el capacitor, la carga qi en él, se mantendrá constante.Si al capacitor C1 se le conecta otro capacitor en paralelo, la carga se reordenará de manera
que quede cierta carga q1 en el primer capacitor y otra q2 en el segundo capacitor.La suma de las cargas en cada uno de los capacitares, q1+q2 es igual a la carga inicial qi por
el principio de conservación de la carga; del mismo modo, la energía almacenada inicialmente por el capacitor uno debe ser igual a la suma de las energías almacenadas por cada capacitor luego de conectarlos en paralelo, por el principio de conservación de la energía.
IMPORTANTE: El capacitor que utilizará es electrolítico, estos tienen una polaridad que debe respetarse cuando se les utiliza; dicha polaridad está marcada en el capacitor. Los capacitares electrolíticos están formados por una lámina metálica que en su superficie interna está cubierta de óxido del metal que a su vez está en contacto con una solución electrolítica. La capa de óxido es el dieléctrico.
Si la polaridad se invierte, el óxido se reduce desprendiendo gases y el capacitor puede explotar. Por ello tenga especial cuidado, cuando conecte estos capacitares a un circuito, de respetar dicha polaridad.
PROCEDIMIENTO:Cargue el capacitor de capacitancia C1 aplicándole un voltaje constante y mida con un
voltímetro ese voltaje Vi.Retire la fuente de voltaje y conecte el otro capacitor de capacitancia C2 en paralelo con C1,
mediante un conductor, mida con el voltímetro la nueva diferencia de potencial V f entre los extremos de los capacitores.
La medida de los voltajes debe hacerse rápidamente en cada caso, dado que los capacitores se descargarán a través del voltímetro que posee una resistencia interna grande; en todos los casos tomarán los voltajes iniciales máximos.
Antes de repetir la experiencia para verificar sus resultados, deben descargarse los capacitores, para lo cual alcanza con cortocircuitar sus terminales (para ello se unen los terminales con un conductor).
Se debe verificar:1. conservación de la carga qi = q1+q2 debe plantear: q1 = C1.V1
y q1+q2 = (C1+C2)Vf
2. conservación de la energía Ui = U1+U2 plantee: Ui = ½.C1.Vi2
y U1+U2 = (C1+C2)Vf2
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