CAPACITANCIAS EN SERIE Y EN PARALELO 2.docx - CAPACITANCIAS...

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22/03/2021 CAPACITANCIAS EN SERIE Y EN PARALELO J. Cuadrado, Y. Pérez, J. Vargas, L. Canole, J. Machado, Y. Ramírez y N. Ortega. Departamento de Ingeniería de Sistemas Universidad de Córdoba, Lorica RESUMEN En esta práctica de laboratorio se determinó la capacitancia equivalente en un arreglo de condensadores en serie y paralelo. De igual forma, se identificó que la capacitancia aumenta a medida que disminuye la distancia entre las placas de separación. Obteniendo como resultado que la carga en los circuitos en series siempre será igual en todos los capacitores y que el voltaje en los circuitos en paralelos será el mismo para todos lo capacitores que se encuentren conectados a dicho circuito; y dependiendo del circuito (serie o paralelo) se usarán ecuaciones diferentes para calcular su capacitancia equivalente. Este laboratorio se realizó mediante simulador PhET, utilizando un voltímetro y un medidor de carga. 1. TEORÍA RELACIONADA Los capacitores se fabrican con ciertas capacitancias y voltajes de trabajo estándares. Sin embargo, estos valores estándar podrían no ser los que se necesiten en una aplicación específica. Se pueden obtener los valores requeridos combinando capacitores; son posibles muchas combinaciones, pero las más sencillas son la conexión en serie y la conexión en paralelo. En una conexión en serie Se conectan en serie dos capacitores (uno en seguida del otro) mediante alambres conductores entre los puntos a y b . Al principio ambos capacitores están inicialmente sin carga. Cuando se aplica una diferencia de potencial V ab positiva y constante entre los puntos a y b , los capacitores se cargan; la figura 1 muestra que la carga en todas las placas conductoras tiene la misma magnitud. Para saber por qué, primero observe que la placa superior de C 1 adquiere una carga positiva Q . El campo eléctrico de esta carga positiva atrae carga negativa hacia la placa inferior de C 1 hasta que todas las líneas de campo que comienzan en la placa superior terminan en la placa inferior. Para ello se requiere que la placa inferior tenga carga - Q . Estas cargas negativas tuvieron que venir de la placa superior de C 2 , la cual se carga positivamente con carga + Q . Luego, esta carga positiva atrae la carga negativa - Q desde la conexión en el punto b a la placa inferior de C 2. La carga total en la placa inferior de C 1 y la placa superior de C 2, en conjunto, debe ser siempre igual a cero porque tales placas sólo están conectadas una con otra y con nada más. Así , en una conexión en serie, la magnitud de la carga en todas las placas es la misma . En relación con la figura 1a, las diferencias de potencial entre los puntos a y c , c y b , y a y b , pueden representarse como Por lo que V Q = 1 C 1 + 1 C 2 ( 1 ) Por una convención común, los símbolos V 1 , V 2 y V se utilizan para denotar las diferencias de potencial V ac (a través del primer capacitor), V cb (a través del segundo capacitor) y V ab (a través de toda la combinación de capacitores), respectivamente.

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