Laboratorio Semana 12 Energia y Materia

Física Materia y Energía Laboratorio conexión y reconexión de capacitores Profesora Nina Stella Clavijo Vargas

Determinar la razón

  

para dos condensadores en proceso de reconexión

El condensador es un dispositivo que almacena energía debido a la presencia de un campo eléctrico en su interior y porque se realizó un trabajo para desplazar las cargas que se depositaron en los conductores.

Objetivo General Analizar el comportamiento de la energía, la carga y la diferencia de potencial dos condensadores condensadores en la reconexión entre ellos. Objetivos Específicos 1. Comparar los valores esperados (en cinco situaciones diferentes) con los obtenidos experimentalmente experimentalmente en el proceso de reconexión de condensadores de la energía, la carga y la diferencia de potencial. 2. Analizar la relación de la “energía potencial electrostática” almacenada en un sistema de condensadores en la conexión con el de la re-conexión Materiales Colores, Dos condensadores: Uno de 2200 F y otro de 1000F. (voltaje de operación máximo 50V), Conectores, Voltímetro, Fuente cc, Protoboard Situaciones problémicas. Deben llevarlas solucionadas como parte del marco teórico de la práctica. Es indispensable que especifique el procedimiento. procedimiento.


Problema

Circuito inicial (conexión)

Circuito final (re-conexión)

1. El condensador de C1 2200 μF se conecta a una fem  = 10 V. Una vez este condensador está cargado, se desconecta de la fuente y se conecta a un condensador de C 2 1000 μF sin carga, de tal manera que se unen los terminales positivos entre si y los terminales negativos respectivamente. Llenar la tabla para el caso de la conexión y de la reconexión. 2. Dos condensadores C1 = 2200 μF , C2 = 1000 inicialmente sin μF, carga, se conectan en serie a una fuente de 10 V. Una vez los condensadores están cargados se desconectan con cuidado de la fuente y entre ellos. Los condensadores se vuelven a conectar con los bornes positivos entre sí, y por supuesto los bornes negativos entre sí (sin la fuente) Llenar la tabla para el caso de la conexión y de la reconexión.

C (μF) 2200 1000 Equiv.

V(V)

Q(C) U(J)

C (μF) V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C)

U(J)

C V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)

C V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)


3. Dos condensadores C1 = 2200 μF , C 2 = 1000 sin μF, inicialmente carga, se conectan en paralelo a una fuente de 10 V. Una vez los condensadores están cargados se desconectan con cuidado de la fuente y entre ellos. Los condensadores se vuelven a conectar entre sí de tal manera que el borne positivo de C 1 se conecte con el negativo de C2, y por supuesto el borne negativo de C 1 se conecte con el borne positivo de C2 (sin la fuente)

C V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)

C V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)

C V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)

C 2200 1000 Equiv.

Q(C)

Llenar la tabla para el caso de la conexión y de la reconexión. 4. Un condensador C1 2200 μF se conecta a una fuente  = 10 V. Una vez este condensador está cargado a este circuito se le conecta en serie otro condensador de C 2 = 1000 μF sin carga (la serie es: fuente C 1 y C2). Llenar la tabla para el caso de la conexión y de la reconexión.

V(V)

U(J)


5. Un condensador C1 = 2200 μF sin carga se conecta a una fuente  = 10 V. Una vez este condensador está cargado, se conecta en paralelo otro condensador de C 2=1000 µF sin carga, obteniendo así un circuito paralelo (fuente C1 y C2). Llenar la tabla para el caso de la conexión y de la reconexión.

C V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)

C V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)

Protocolo 1. Verificar que la diferencia de potencial entre los bornes de cada condensador sea cero. 2. Verificar el potencial de la fuente con el voltímetro en 10 V. 3. Conectar a la fuente de 10 V el condensador de C 1 = 2200 μF. (en las situaciones problémicas 1, 4 y 5). Medir INMEDIATAMENTE la diferencia de potencial entre sus extremos. Y completar la tabla. 4. Para las situaciones problémicas 2 y 3 medir INMEDIATAMENTE la diferencia de potencial de cada condensador. 5. Desconectar de la fuente el (los) condensadores con cuidado de NO tocar los bornes y reconectarlos como se indica en cada situación problémica. 6. Medir la diferencia de potencial de cada condensador INMEDIATAMENTE y completar la tabla. 7. Repetir dos veces cada proceso. Problema 1 Circuito inicial (conexión)

C (μF) 2200 1000 Equiv.

V(V)

Q(C) U(J)

Circuito final (re-conexión)

C (μF) V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C)

U(J)


Problema 2

C V(V) 2200 1000 Equiv. Problema 3

Q(C) U(J)

C V(V) Q(C) U(J) 2200 1000 Equiv.

C V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)

C V(V) Q(C) U(J) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)

C 2200 1000 Equiv.

Problema 4

C V(V) 2200 1000 Equiv.

Problema 5

V(V)

Q(C)

U(J)


C V(V) 2200 1000 Equiv.

Q(C) U(J)

C V(V) Q(C) U(J) 2200 1000 Equiv.

5. ¿Cuál es el cociente entre las energías inicial y final?

 

= ____ Analicen esta información.

6. Para los cuatro problemas anteriores ¿Qué pasaría si los condensadores fueran de igual capacitancia? Elementos a Analizar 

La relación existente entre los resultados de las mediciones experimentales con los resultados de los valores teóricos calculados.



La relación entre los valores de la energía inicial y final.



Los procesos físicos involucrados en el análisis de los circuitos.



En la práctica, ¿Los resultados experimentales, validan el modelo teórico?

Laboratorio Semana 12 Energia y Materia

Recommend Documents