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marco teorico del laboratorio, asignatura de fisica III, 2025- I,
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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MARCO TEÓRICO CONDENSADOR Un condensador es un dispositivo eléctrico diseñado para almacenar energía en forma de carga eléctrica, que consiste en dos placas conductoras separadas por un material aislante, conocido como dieléctrico, que puede ser aire, entre otros. Al ser conectado a una fuente de corriente, se acumulan electrones en una de las placas, creando una diferencia de potencial entre ambas. La capacidad de un condensador para almacenar carga se mide en faradios (F) y se representa con la letra C, siendo su capacitancia influenciada por el área de las placas (A), la distancia entre ellas (d) y el tipo de material dieléctrico utilizado. La fórmula para calcular la capacitancia es: C = 𝜀 0 ⋅ A/d Donde: C : Capacitancia (F) 𝜀0 = 8.85×10−12 F/m (permitividad del vacío) A: Área en m² d=distancia entre placas m CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR Al cargar, la corriente es mayor al principio y disminuye conforme el condensador se llena. En la descarga, la diferencia de potencial comienza alta y disminuye al liberar energía. Experimentos, como los realizados con simuladores, muestran que: ✓ Un área mayor del condensador incrementa su capacitancia y prolonga el tiempo de carga y descarga. ✓ Una mayor distancia entre placas reduce la capacitancia y acelera estos procesos. ✓ Esto se manifiesta en el tiempo que tarda una bombilla en apagarse durante la descarga. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES
1. ¿Qué es un condensador? ¿Qué es un circuito RC? Un condensador (también llamado capacitor) es un componente electrónico que almacena energía en forma de campo eléctrico. Formado por dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico (como el aire). Su función principal es almacenar y liberar carga eléctrica. Un circuito RC es un circuito eléctrico que contiene una resistencia (R) y un condensador (C) conectados, que controla carga y descarga, usado para filtrar o temporizar 2. Describa qué ocurre cuando inicia la simulación. Al conectar el foco y la pila de 1.5 V, el condensador empezó a cargarse rápidamente, provocando que al inicio circulara mucha corriente y la bombilla brillara intensamente. A medida que el condensador se cargó, la corriente disminuyó y la bombilla se apagó. Cuando se retiró la pila, el condensador se descargó liberando energía, lo que hizo que la bombilla se encendiera brevemente de nuevo antes de apagarse por completo. 3. Calcule la capacitancia de un condensador de placas paralelas en el aire, si la separación entre las placas es de 2.0 mm para un área de 100 mm2, 200 mm2, 300 mm2 y 400 mm2. Para calcular la capacitancia usaremos la formula: C = 𝜀 0 ⋅ A/d Donde: C : Capacitancia (F) 𝜀0 = 8.85×10−12 F/m (permitividad del vacío) A: Área en m² d: Distancia entre placas en m = 2 mm = 2x10−3m Área (mm²) Área (m²) C (F) 100 mm² 1.0×10−4 m² 4.43×10−13 F 2 00 mm² 2 .0×10−4 m² 8.85×10−13F 3 00 mm² 3 .0×10−4 m² 1.33×10−12F 4 00 mm² 4 .0×10−4 m² 1.77×10−12F Deducimos que, a mayor área, mayor es la capacitancia, porque hay más espacio para guardar carga, que es verificado en el simulador.
**9. Explique 2 aplicaciones de los circuitos RC en áreas de su interés.
