domingo, 27 de marzo de 2011

Actividad 7

Capacitor: Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.
         En su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q.
         Los capacitores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante (por lo cual podemos decir que los capacitores, para las señales continuas, es como un cortocircuito), aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico, pero si queremos que pase la alterna.
         Además son utilizados en: Ventiladores, motores de Aire Acondicionado, en Iluminación, Refrigeración, Compresores, Bombas de Agua y Motores de Corriente Alterna.


La capacidad o capacitancia eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica. La capacitancia también es una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para un potencial eléctrico dado. El dispositivo más común que almacena energía de esta forma es el capacitor. La relación entre la diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del capacitor y la carga eléctrica almacenada en éste.


La tensión eléctrica o diferencia de potencial es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.[]
         También es denominada como voltaje cuando se expresa en voltios (V), que es la unidad del Sistema Internacional de Unidades para esta magnitud y para el potencial eléctrico.
         La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo eléctrico, que es un campo conservativo.


La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética.

Link: http://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica


Análisis de la simulación del capacitor en el laboratorio de colorado:
         Al variar el tamaño de las placas se puede denotar que la capacitancia aumenta, mientras que la diferencia de potencial al ser medida en un área menor su voltaje es mayor y al ser medida un área mayor su voltaje es menor; por otro lado la carga permanece constante. Esto sucede debido a que un capacitor es un dispositivo que almacena energía eléctrica, y a su vez es un componente pasivo. El capacitor o condensador está formado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra), o por el vacío, que sometidas a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).
         La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia.
         Cabe destacar que la distancia entre las placas al ser mayor la capacitancia aumenta mientras que la diferencia de potencial disminuye.
         Por otra parte al colocar el dieléctrico de cualquier material entre las placas se denota que la capacitancia aumenta mientras que la diferencia de potencial disminuye y la carga eléctrica permanece constante. Esto ocurre debido a que el capacitor almacena carga eléctrica, debido a la presencia de un campo eléctrico en su interior, cuando aumenta la diferencia de potencial en sus terminales, devolviéndola cuando ésta disminuye. El capacitor a su vez posee superficies conductoras separadas por un material dieléctrico, el cual se utiliza para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante.
         Es importante señalar que al disminuir el valor de la constante dieléctrica, la capacitancia disminuye y la diferencia de potencial aumenta.

Actividad 6

Amperímetro: es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico, es decir, es un instrumento que sirve para medir o detectar pequeñas cantidades de corriente disponiendo de una gama de resistencia con varios rangos o intervalos de medición.
Función de un amperímetro: El amperímetro es un instrumento versátil utilizado para efectuar la medida de la  intensidad de corriente por lo que este deberá colocarse en serie para que sea atravesado por dicha corriente y a su vez deberá poseer una resistencia interna lo más pequeña posible con la finalidad de evitar una caída de tensión apreciable. Siendo este un aparato que ofrece un máximo de seguridad al usuario, además podrá determinar múltiples magnitudes.
Conexión de un amperímetro a un circuito:
         En la figura mostramos la conexión de un amperímetro(a) a un circuito por el que circula una corriente de intensidad (i) ,así como la conexión del resistor(rs).el valor rs se calcula en función del poder multiplicador (n) que queremos obtener y de  la resistencia interna del amperímetro (ra).

Amperímetro Digital



Amperimetro Análogo
Link: www.es.wikipedia.org/wiki/amperímetro
Voltímetro: está constituido por un galvanómetro cuya escala esta graduada en voltios sirviendo así para medir la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito eléctrico.
Función de un voltímetro: la función del voltímetro es presentado por unas características de aislamiento bastante elevadas para efectuar la medida de la diferencia de potencial, en donde el voltímetro ha de colocarse en paralelo sobre los puntos en los cuales efectuaremos la medida, para ello el voltímetro deberá poseer una resistencia interna lo más alta posible con el fin de que no produzca un consumó apreciable mostrando así una medida errónea de la tensión.
Conexión de un voltímetro a un circuito:
         En la figura se observa la conexión de un voltímetro (v) entre los puntos de a y b de un circuito entre los cuales queremos medir su diferencial de potencial.
                                     
                                     Voltímetro digital


Voltímetro Análogo

Link: www. es.wikipedia.org/wiki/voltímetro

Óhmetros: es un instrumento constituido por una pila interna que hace circular una corriente a través de la resistencia a medir, lo que permite medir resistencias de la corriente y una resistencia adicional de ajuste.
Función de un óhmetro: con este instrumento lograremos determinar las resistencias  que vamos a medir, ya que cuando los terminales de medida se ponen en cortocircuito circulará la máxima corriente por el galvanómetro.
Conexión de un óhmetro a un circuito:




Óhmetro Digital


Óhmetro Análogo

Actividad 5

Elementos pasivos y  activos de un circuito eléctrico

         Los elementos pasivos y activos son los elementos que compone un circuito eléctrico, este posee también elementos conductores y no conductores de electricidad, en donde los conductores son  los materiales que ofrecen poca resistencia al flujo de electricidad y los no conductores son aquellos materiales de conductividad prácticamente nula o muy baja.

Es importante señalar que:

         Los elementos pasivos: son aquellos que al circular corriente producen una diferencia de potencial entre sus bordes y disipan potencia en forma de calor ósea que consumen energía, es decir, la tensión y la corriente tienen distinto signo. Por ejemplo: Una fuente cargándose.
         De esta manera las fuentes de corriente  continua: son aquellas que de acuerdo a su comportamiento frente a diferentes cargas, podremos diferenciar dos tipos: los generadores de  tensión y de corriente.
Ejemplo: baterías, pilas, generadores rectificadores, etc.

Esquema:

         Las fuentes ideales de tensión: se definen como aquellas que mantienen sobre sus bordes una tensión V en forma totalmente independiente a la que se conecte a ellas, su ecuación es:

I=V(CONSTANTE)/R .

Esquema:
         Las fuentes ideales de corriente: definidas  por ser aquellas que entregan una corriente constante I, independiente de lo que se conecte a sus bordes, su ecuación es:

V=I (constante).R

Esquema:


      Los Elementos Activos: Son aquellos dispositivos capaces de generar una tensión o corriente en una forma más general a lo que es un campo eléctrico, y así suministrar una potencia a una carga dada, es decir estas entregan la energía y la tensión y la corriente tienen igual signo.

Esquema:

         En un elemento activo el sentido de la corriente y de la tensión son iguales.
.
Vi = i1.R1 + i2.R2 + i3.R3 = Vf




         Cabe destacar que en la actualidad existe un número elevado de componentes activos, siendo usual, que un sistema electrónico se diseñe a partir de uno o varios componentes activos cuyas características lo condicionará. Esto no sucede con los componentes pasivos. En la siguiente tabla se muestran los principales componentes activos junto a su función más común dentro de un circuito.

Componente
Función más común
Amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.
Control de sistemas digitales.
Control de potencia.
Rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.
Regulación de tensiones.
Control de sistemas digitales.
Almacenamiento digital de datos.
Control de sistemas digitales.
Control de sistemas digitales.
Generación de energía eléctrica.
Control de potencia.
Amplificación, conmutación.
Control de potencia.