DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTASCARRERA: Ing. Mecatrónica

ASIGNATURA: Física II

APLICACIÓN TERCER PARCIAL

CAPACITOR

REALIZADO POR: Cristhian Masabanda

DOCENTE: Sivananda Dlgado

NRC: 1757

ENTREGA DEL INFORME: 06/08/2014

OBJETIVO GENERAL

Elaborar un capacitor o condensador de manera casera, con materiales de bajo costo

que una vez cargado tenga la capacidad de prender un foco led

OBJETIVO ESPECIFICO

Experimentar la teoría vista en clases acerca de capacitores, e indagar en conceptos

como capacitancia, dieléctrico entre otras, mediante la construcción de nuestro

capacitor

Indagar sobre cuáles son los mejores materiales para la creación de nuestro capacitor,

y como usar todas las consideraciones vistas en clases para hacer crecer la

capacitancia de nuestro capacitor.

MARCO TEÓRICO

Capacitor

Es un dispositivo formado por dos conductores o armaduras, generalmente en forma de placas

o láminas, separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado para disminuir el campo

eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de

potencial adquieren una determinada carga eléctrica. A esta propiedad de almacenamiento de

carga se le denomina capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se

mide en Faradios (F)

Carga/descarga de un capacitor

El capacitor constituye un componente pasivo que, a diferencia de la batería, se carga de

forma instantánea en cuanto la conectamos a una fuente de energía eléctrica, pero no la

retiene por mucho tiempo. Su descarga se produce también de forma instantánea cuando se

encuentra conectado en un circuito eléctrico o electrónico energizado con corriente. Una vez

que se encuentra cargado, si éste no se emplea de inmediato se auto descarga en unos pocos

minutos.

MATERIALES HERRAMIENTAS Y PARÁMETROS INICIALES DE DISEÑO PARA ENCENDER UN

LED.

Cable de timbre 1 metro

Cinta Adhesiva

Focos Leds

Multimetro

Palo de escoba de 40 centímetros

Papel Aluminio

Papel de Cera o encerado

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA CONSTRUCIÓN Y CAPACITANCIA TEÓRICA.

Limpiar un lugar en donde se puedan desenrollar 3 metros de papel aluminio, una vez

desenrollados los 3 metros de aluminio, realizar una marca y cortar

Colocar el encima de la lámina de papel aluminio, una lámina de papel de cera (el cual

funcionara como nuestro dieléctrico.

Realizar este proceso una vez más para el papel aluminio y el papel de cera.

Una vez terminado nos debe quedar las láminas ordenadas de la siguiente forma.

Aluminio, Papel, Aluminio, Papel.(De abajo hacia arriba)

IUna vez terminado les debe aparecer algo como esto, en donde se ve el orden descrito de Aluminio, Papel, Aluminio,Papel

Pegamos una de estas puntas en el palo de escoba, y comenzamos a enrollar

verificando que las placas de aluminio no se toquen en ningún momento.

Cortar 2 pedazos de alambre de 20 centímetros cada una, y pelar ambas puntas de los

alambres.

Pegar los 2 pedazos con cinta adhesiva cada una en una lámina de aluminio.

Terminar de enrollar y pegar las puntas del papel del papel de cera y envolver con

cinta adhesiva para ajustar un poco más las placas y al final les quedara listo su

capacitor

La capacitancia teórica como lo indica el multímetro es de 1.700 como lo indica el multímetro,

para ello hicimos tres mediciones las cuales salieron 1,690, 1,700 y 1,710 las cuales haciendo

promedio nos dio la capacitancia que elegimos.

OBTENCIÓN DE DATOS

VOLTAJE DE CARGA

Una batería de 9 voltios, nueva la batería da 9,61 voltios

CUADRO V vs tiempo en descarga

Para la realización de nuestro cuadro yo decidí tomar 19 datos, cada uno medido cada

segundo, arrojándome como resultado el siguiente cuadro de datos, es necesario aclarar que

los datos están tomado con un tiempo estimando de un segundo entre cada medición.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Análisis del circuito en carga

La carga de un capacitor es de manera instantánea, esta se da apenas se le conecta al

capacitor a la fem. Es por ello que se puede medir claramente con el multímetro que el

capacitor tiene una carga de nueve voltios.

Análisis del circuito en descarga.

La función y = 9,7353x-

0,593 esta nos sirvió para darnos cuenta que la relación que existe entre el voltaje que se

Tiempo Voltaje1 9,612 6,893 5,394 4,175 3,636 3,237 2,948 2,749 2,5910 2,4511 2,3912 2,213 2,0814 2,0315 1,9816 1,917 1,8418 1,8119 1,77

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2002468

1012

f(x) = 9.73528008542592 x -̂0.59326635644181

V vs t

Tiempo

Volta

je

encuentra en un capacitor y el tiempo de descarga tiene una relación exponencial es por ello

que mientras transcurre el tiempo el voltaje disminuye hasta que en un determinado tiempo

este llegara a cero.

Hay que aclarar claro que el grafico no refleja en un 100 por ciento lo que sucede en la realidad

ya que podemos ir en graves errores a lo largo de nuestro experimento.

Conclusiones

Podemos darnos cuenta al final de nuestra practica observamos que la capacitancia de

una capacitor depende del material hecho de las placas que guardan el voltaje, así

como las placas que son usadas como dieléctricos, la placas usadas para la creación de

nuestro capacitor fueron de aluminio no es el mejor material pero es un material

barato que se puede conseguir, y de papel de cera que es un buen dieléctrico, que

igual se conseguí en cualquier supermercado

La capacitancia depende además de la cantidad a la que estén separadas las placas,

por ejemplo en mi caso sin forrarle con cinta adhesiva la capacitancia era más baja que

la que conseguí cuando forre en capacitor con cinta adhesiva.

Recomendaciones

No se recomienda usar plástico adhesivo envolvente, porque este plástico se arruga

mientras se va realizando el proceso de enrollamiento, y de esta forma estaríamos

realizando de una manera erada nuestro capacitor.

El capacitor se lo puede realizar de 2 manera la primera es enrollando, para lo cual les

digo que se ayuden de cualquier cilindro como puede ser el mismo tubo donde viene

enrollado el papel aluminio, o un palo de escoba como en nuestro caso, que ayudaran

notoriamente, en caso de no querer envolverlo también se lo puede hacer doblándolo

eso si no olvidar que al final este debe quedar muy pero muy comprimido para que de

esta manera ganaremos capacitancia.

El alambre que se usa para el capacitor puede ser alambre de timbre el cual yo use, o

alambre de teléfono, ambos alambres cumplen la misma función, lo que si es

recomendable es que para probar su capacitor se consigan un protoboart porque este

será de gran ayuda para así no perder tiempo y perder voltaje, porque ya vimos que el

voltaje baja de manera acelerada en un capacitor.

Fuentes de información

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_capacitor/ke_capacitor_3.htm

http://phet.colorado.edu/es/simulation/capacitor-lab

Anexos

https://www.dropbox.com/s/uze1v0sxsc3ygu1/20140805_225016.mp4