GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
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Condensadores . Parte III.

Material

Cables de conexión

Condensador de 4700 mF (2)

Cronómetro

Pilas de petaca de 4,5 V(3)

Resistencia  de 100 kW

Interruptor

Multímetro

 

En condensadores II se utilizó una lámpara de neón para determinar la asociación de condensadores en serie y en paralelo, pero sin calcular las capacidades de los condensadores. En esta práctica calculamos la capacidad de cada uno de los condensadores  y de las asociaciones en serie y en paralelo. Para ello hacemos uso de la descarga de los condensadores a través de una resistencia.

La relación entre la intensidad y el tiempo es:

 (1)

Al representar el logaritmo neperiano de la intensidad frente al tiempo se obtiene una línea recta de pendiente . Si se conoce R y se calcula la pendiente es posible determinar el valor de C.

 

 

1.-Descarga de un condensador a través de una resistencia

Se monta el circuito de la figura 1.       

 

Fig.1

Foto 1. Esta fotografía corresponde al montaje de la figura 1. El amperímetro se ha dispuesto en la escala de 200 m A

Modo de operar.

 

1) El condensador 1, está descargado  y el interruptor abierto. El amperímetro marca cero. Se cierra el interruptor y  la intensidad alcanza el valor más alto, se espera un par de segundos y se pone en marcha el cronómetro. En ese instante se lee la lectura del amperímetro y se anotan el tiempo y la intensidad en la tabla 1. Cuando hayan transcurrido 30 segundos se lee de nuevo el amperímetro y se anota su valor. Así se procede hasta rellenar la tabla 1.

Condensador 1

Tabla I

Tiempo/s

Intensidad en mA

Intensidad, I/A

Ln I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se dibuja la gráfica ln I  en el eje de ordenadas,  frente al tiempo en el eje de abscisas y de acuerdo con la ecuación (1), se calcula la capacidad del condensador 1.

 

2.- Se procede de la misma manera con el condensador 2.

Condensador 2

Tabla II

Tiempo/s

Intensidad en mA

Intensidad, I/A

Ln I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se dibuja la gráfica ln I  en el eje de ordenadas,  frente al tiempo en el eje de abscisas y de acuerdo con la ecuación (1), se calcula la capacidad del condensador 2.

 

 

2.-Descarga de dos condensadores en serie  a través de una resistencia

Se monta el circuito de la figura 2

Fig.2

Foto 2. Esta fotografía corresponde al montaje de la figura 2. El amperímetro se ha dispuesto en la escala de 200 m A

Los dos condensadores están descargados y se procede como en el apartado 1.

Dos condensadores en serie

Tabla III

Tiempo/s

Intensidad en mA

Intensidad, I/A

Ln I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se dibuja la gráfica ln I  en el eje de ordenadas,  frente al tiempo en el eje de abscisas y de acuerdo con la ecuación (1), se calcula la capacidad equivalente a los dos condensadores en serie

Compruebe si la capacidad equivalente cumple, dentro de los errores experimentales, la relación:

 

 

3.-Descarga de dos condensadores en paralelo a través de una resistencia        

Se monta el circuito de la figura 3

Fig.3

Foto 3. Esta fotografía corresponde al montaje de la figura 3. El amperímetro se ha dispuesto en la escala de 200 m A

Los dos condensadores están descargados y se procede como en el apartado 1.

Dos condensadores en paralelo

Tabla IV

Tiempo/s

Intensidad en mA

Intensidad, I/A

Ln I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se dibuja la gráfica ln I  en el eje de ordenadas,  frente al tiempo en el eje de abscisas y de acuerdo con la ecuación (1), se calcula la capacidad equivalente a los dos condensadores en paralelo

 

Compruebe si la capacidad equivalente cumple, dentro de los errores experimentales, la relación:

                                              

 

SOLUCIONARIO