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CAPACITANCIA EN CAPACITORES RONAL ANDRES CEBALLO MEDINA MAIROM JOSE MARENCO CONTRERAS OSCAR GUILLERMO PAVA RAMOS UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y DE EDUCACIÓN LICENCIATURA EN MATEMÁTICAS Y FÍSICA VALLEDUPAR, CESAR 2016 CAPACITANCIA EN CAPACITORES RONAL ANDRES CEBALLO MEDINA MAIROM JOSE MARENCO CONTRERAS OSCAR GUILLERMO PAVA RAMOS Informe presentado como requisito de evaluación parcial en la asignatura de electromagnetismo grupo 15, al profesor Lic. Juan Pacheco Fernández UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y DE EDUCACIÓN LICENCIATURA EN MATEMÁTICAS Y FÍSICA VALLEDUPAR, CESAR 2016 PRESENTACIÓN DE LA SITUACIÓN Muchos dispositivos electrónicos que empleamos en nuestra vida cotidiana como es el caso de los televisores, computadoras, cargadores de celulares etc. Poseen dispositivo de almacenamiento de energía llamado condensadores o capacitores. Aplicando la ley de Gauss y otros principios físicos deduciremos las ecuaciones para calcular que tanta energía puede almacenar un capacitor y que tanto influye la simetría. OBJETIVO GENERAL Analizar la capacitancia en sistemas de condensadores de distinta formas geométricas. OBJETIVO ESPECIFICOS Indentificar los modelos matemáticos de la capacitancia dependiendo de su forma geométrica Precisar las razones por las cuales disminuye la capacitancia al disminuir el área del capacitor. Comprobar experimentalmente el valor de la capacitancia de distinto sistemas de capacitores. PROBLEMA Al tener un capacitor (en este caso un capacitor cacero) podemos notar que al disminuir el área disminuye la capacitancia que este posee para almacenar energía. ¿Cómo explicar desde los principios físicos el cambio de la capacidad en un capacitor? TEORIA Capacitor: es una clase de elemento de circuito que podemos combinar con otros para fabricar circuitos electrico, estos almacenan carga y enegía. Capacitancia: Es la capacidad eléctrica que tiene un cuerpo para mantener una carga eléctrica. La capacitancia también es un medida de energía eléctrica almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada. Carga eléctrica: La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas. Diferencia de potencial: Es el impulso que necesita una carga eléctrica para que pueda fluir por el conductor de un circuito eléctrico. Material conductor: Son materiales en donde los electrones se mueven con bastante libertad sobre la superficie del material. Material dieléctrico: Se denomina dieléctrico a un material con una baja conductividad eléctrica (σ << 1); es decir, un aislante, el cual tiene la propiedad de formar dipolos eléctricos en su interior bajo la acción de un campo eléctrico. Así, todos los materiales dieléctricos son aislantes pero no todos los materiales aislantes son dieléctricos. Campo eléctrico: Es un campo físico que perturba el espacio mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Se describe como un campo vectorial. Ley de Gauss: El flujo eléctrico a través de un área, se define como el campo eléctrico multiplicado por el área de la superficie proyectada sobre un plano perpendicular al campo. La ley de Gauss es una ley general, que se aplica a cualquier superficie cerrada. Es una herramienta importante puesto que nos permita la evaluación de la cantidad de carga encerrada. PROCEDIMIENTO Un condensador es un dispositivo que almacena energia, y se llama capacitancia o capacidad a la cantidad de carga eléctrica que es capaz de almacenar. Existen distintos tipos de capacitores dependiendo su forma es el caso de los condensadores de placas parcelas y cilíndrico, también es el caso de la capacitancia en serie y paralelo. Para la construcción de un condensador casero de placas paralelas y cilíndrico se requiere de los siguientes. Papel aluminio (material conductor). Bolsa de plástico (material dieléctrico). Tijera. Dos bornes. Para construir un condensador de placas paralelas debemos recortar dos placas cuadradas de longitud L y introducir un dieléctrico en este caso la bolsa entre las placas, conectamos lo bornes en cada placa para luego medir la capacitancia con un multímetro. Después procederemos a recortar el capacitor con el objetivo de disminuir su área y volveremos a conectar los bornes para medir la capacitancia que posee el condensador para encontrar la relación del área y la capacitancia. Para realizar el capacitor cilíndrico tenemos que envolver nuestro primer capacitor con la finalidad de modelar la capacitancia. BIBLIOGRAFIA SERWAY, Raymond A. JEWETT, John W. Física Para Ciencia e Ingeniería Vol.2 Sexta Edición. Califonia State Polytechic Universit Pomona. P.70-96 [Citado el 14 de Octubre de 2016] <https://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico Disponible en [Citado el 14 de Octubre de 2016] Disponible <http://es.slideshare.net/scorpion910211/elaboracion-de-un-capacitor-casero en [Citado el 15 de Octubre de 2016] Disponible <https://www.youtube.com/watch?v=cyGOM0VpQ&list=PLgeh_RfSoZhK6FbqP33mXtI7gV2zvhGne&index=45 en