Practica 5 Constantes dieléctricas y capacitancia, Guías, Proyectos, Investigaciones de Electromagnetismo

¡Descarga Practica 5 Constantes dieléctricas y capacitancia y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Electromagnetismo solo en Docsity! INGENIERA, Código: MADO-15 > Manual de prácticas del Versión: 01 A Laboratorio de Electricidad y Página 36/104 Magnetismo Sección ISO 8.3 nl (modalidad a distancia) Fecha de 18 de septiembre de emisión 2020 Area/Departamento: Facultad de Ingeniería Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada Práctica 5 Constantes dieléctricas y capacitancia INGENIERA Código: MADO-15 A 7 Manual de prácticas del Versión: 01 A Laboratorio de Electricidad y Página 37/104 Magnetismo Sección ISO 8.3 nl (modalidad a distancia) Fecha de 18 de septiembre de emisión 2020 Area/Departamento: Facultad de Ingeniería Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada Objetivos de aprendizaje L Objetivo General: El alumno determinará la propiedad de los conductores conocida como capacitancia. Realizará experimentos que le ayuden a determinar la relación de la capacitancia en función de sus propiedades geométricas y observará la influencia de los dieléctricos en las caracteristicas de los capacitores. II. Objetivos específicos: e Definir y comprender el concepto de capacitancia. e Conocer las constantes dieléctricas: susceptibilidad, permitividad y permitividad relativa. e Definir y comprender el concepto de campo eléctrico de ruptura también llamada rigidez dieléctrica. e Comprender que el capacitor es un elemento que almacena carga y su energía eléctrica asociada. 2. Introducción El condensador, también llamado capacitor, es un dispositivo formado por conductores separados por un material dieléctrico, que sometidos a diferencias de potencial adquieren carga eléctrica. Si el campo eléctrico aplicado al dieléctrico es muy intenso provocará ionización en el material y éste conduce la carga eléctrica debido a que una chispa o descarga disruptiva atraviesa el material y el dieléctrico se perfora. Para cada dieléctrico existe un límite en la intensidad de campo eléctrico, por encima del cual el material pierde sus propiedades aislantes. La intensidad máxima de campo eléctrico que un dieléctrico puede soportar sin dañarse se denomina rigidez dieléctrica, medida normalmente en V/m. La rigidez dieléctrica de un dieléctrico depende de las propiedades físicas del material y de la diferencia de potencial aplicada. La capacitancia de un capacitor no depende de su carga almacenada ni de la diferencia de potencial aplicada, sino de factores geométricos del dispositivo. INGENIERA Código: MADO-15 A de Manual de prácticas del Versión: 01 A Laboratorio de Electricidad y Página 40/104 Magnetismo Sección ISO 8.3 nl (modalidad a distancia) Fecha de 18 de septiembre de emisión 2020 Area/Departamento: Facultad de Ingeniería Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada 5. Desarrollo Actividad 1 Relación entre la capacitancia y los factores geométricos de un capacitor con aire como dieléctrico Con el simulador propuesto, y con el capacitor desconectado a la fuente determine: e La capacitancia (C) en función de la distancia de separación entre las placas (d). Se sugiere utilizar el intervalo 2 [mm] < d < 10 [mm], variando cada 2 [mm] y registrando la capacitancia correspondiente. Dibuja el modelo gráfico del comportamiento de “C” en función al inverso de “d” (C=f(1/d)). e La capacitancia (C) en función a el área común entre las placas (A). Se sugiere utilizar el intervalo 100 [mm?] < A < 400 [mm], variando cada 50 [mm] y registrando la capacitancia correspondiente. Dibuja el modelo gráfico del comportamiento de “C” en función de “A” (C=K(A)). Laboratorio virtual capacitores Material y equipo a. Puente de impedancias. b. Capacitor de placas planas c. y paralelas. Regla de plástico graduada. Conclusiones del experimento INGENIERIA Código: MADO-15 A de Manual de prácticas del Versión: 01 A Laboratorio de Electricidad y Página 41/104 Magnetismo Sección ISO 8.3 nl (modalidad a distancia) Fecha de 18 de septiembre de emisión 2020 Area/Departamento: Facultad de Ingeniería Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada Actividad 2 Relación entre la capacitancia y el material dieléctrico utilizado Con el simulador propuesto y con la fuente de alimentación desactivada, registre el valor de la capacitancia considerando el vidrio, poliestireno, mica y papel como dieléctricos, manteniendo la distancia y área constantes. Dieléctrico del capacitor Elabora una tabla donde se muestre determina el valor de la permitividad relativa (ke), de la permitividad (se) y de la susceptibilidad (X+) para cada dieléctrico. Material y equipo a. Puente de impedancias. Cc. b. Capacitor variable de placas planas paralelas. d. En el siguiente espacio anota tus resultados Muestras de vidrio, hule o neopreno, madera, acrílico y cartón o papel. Calibrador con vernier. Dieléctrico CIF] k.[1] Vidrio Poliestireno Mica Papel Aire Conclusiones del experimento INGENIERLA Código: MADO-15 A de Manual de prácticas del Versión: 01 A Laboratorio de Electricidad y Página 42/104 Magnetismo Sección ISO 8.3 nl (modalidad a distancia) Fecha de 18 de septiembre de emisión 2020 Area/Departamento: Facultad de Ingeniería Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada Actividad 3 Campo eléctrico de ruptura Comenta con tu profesor el fenómeno mostrado en la siguiente simulación: Dieléctrico del capacitor Además, observa el vídeo P5A3, analiza el comportamiento del campo eléctrico de ruptura para diferentes materiales y analiza lo observado Material y equipo a. Multímetro digital con d. Muestras de madera, hule y cartón. cables. b. Autransformador (variac). c. Caja para prueba de ruptura. En el siguiente espacio anota lo solicitado por el profesor. Conclusiones del experimento