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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA
IDENTIFICACIÓN
PRÁCTICA N°: 3
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Movimiento parabólico
FECHA: 14/09/
INTEGRANTES
NOMBRE: Fuentes Ávila Nathalia CÓDIGO: 1096062347 NOMBRE: Moreno Ordoñez Luis Fernando CÓDIGO: 1095936077 NOMBRE: Landazábal Caballero Daniel David CÓDIGO: NOMBRE: Vergara Gómez Wilder Alexis (^) CÓDIGO: 1005281647 NOMBRE: Arenis Hernández Edinson Ferney CÓDIGO: 1007347315 PROGRAMA: GRUPO: E252 Subgrupo: 3 DOCENTE: Adriana Gélvez RESUMEN En el experimento del electrómetro intentaremos conseguir las cargas de cada una de las varillas de diferente material (PVC, Acrílica, Metálica). Para ello utilizaremos unos elementos para frotar cada varilla, para cargarla de corriente, luego lo descargaremos en un vaso de faraday y así nos manda una corriente de voltaje y nos darán la medición en una de ella TABLAS DE DATOS Y GRÁFICAS Elementos de descarga Elementos para frotar Varilla Voltaje (V) Carga (C) Energia Potencial (I) Vaso Faraday grande
LANA
Metálica 0,36 3,6E-10 6,48E- Pvc 8,63 8,63E-09 3,72385E-08 Capacitancia Acrílica 12,5 1,25E-08 7,8125E- ALGODÓN Metálica 0,08 8E-11 3,2E- Pvc 4,17 4,17E-09 8,69445E- Acrílica -0,37 -3,7E-10 6,845E- PAPEL PERIODICO Metálica -0,37 -3,7E-10 6,845E- Pvc 11,37 1,137E-08 6,46385E- Acrílica 15,52 1,552E-08 1,20435E- CUERO Metálica -0,38 -3,8E-10 7,22E- Pvc -6,07 -6,07E-09 1,84225E- Acrílica 6,14 6,14E-09 1,88498E- Vaso Faraday pequeño
LANA
Metálica -0,4 -4E-10 8E- Pvc -11,41 -1,141E-08 6,50941E- Acrílica 13,06 1,306E-08 8,52818E- ALGODÓN Metálica 0,04 4E-11 8E- Pvc -5,55 -5,55E-09 1,54013E- Acrílica 5,8 5,8E-09 1,682E- PAPEL PERIODICO Metálica -0,1 -1E-10 5E- Pvc -8,61 -8,61E-09 3,70661E- Acrílica 7,22 7,22E-09 2,60642E- CUERO Metálica -0,5 -5E-10 1,25E-
Pvc -1,42 -1,42E-09 1,0082E- Acrílica -2,54 -2,54E-09 3,2258E- **EVALUACIÓN
- Describa el proceso de carga y descarga de un capacitor y su función (circuito RC)** Rta: Carga de un condensador Considérese el circuito en serie de la figura. Inicialmente el condensador está descargado. Si se cierra el interruptor I la carga empieza a fluir produciendo corriente en el circuito, el condensador se empieza a cargar. Una vez que el condensador adquiere la carga máxima, la corriente cesa en el circuito. En el circuito de la figura tendremos que la suma Vab+Vbc+Vca= El extremo a tiene un potencial mayor que el extremo b de la resistencia R ya que la corriente fluye de a a b. De acuerdo a la ley de Ohm Vab=iR La placa positiva del condensador b tiene mayor potencial que la placa negativa c, de modo que Vbc=q/C. El terminal positivo de la batería a tiene mayor potencial que el terminal negativo c, de modo que Vca=-Ve , donde Ve es la fem de la batería La ecuación del circuito es iR+q/C-Ve = Teniendo en cuenta que la intensidad se define como la carga que atraviesa la sección del circuito en la unidad de tiempo, i=dq/dt, tendremos la siguiente ecuación para integrar Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la intensidad en función del tiempo
Como la corriente va de a hacia b, el potencial de a es más alto que el potencial de b. Por la ley de Ohm Vab=iR. En el condensador la placa positiva a tiene más potencial que la negativa b, de modo que Vba=-q/C. La ecuación del circuito es iR-q/C= Como la carga disminuye con el tiempo i=-dq/dt. La ecuación a integrar es La carga del condensador disminuye exponencialmente con el tiempo. Derivando con respecto del tiempo, obtenemos la intensidad, en el sentido indicado en la figura. que disminuye exponencialmente con el tiempo. La descarga tubo-capilar es la analogía hidráulica de la descarga del condensador. Balance energético La energía inicial del condensador es La energía disipada en la resistencia hasta el instante t es La energía almacenada en el condensador en forma de campo eléctrico en el instante t es
Comprobamos que Ec=E 0 -ER. La energía en el condensador se disipa en la resistencia. Cuando se completa el proceso de descarga t→∞, toda la energía almacenada en el condensador se ha disipado en la resistencia. 2) A partir de los datos obtenidos calcular el valor de la carga eléctrica almacenada en todos los casos. Registre los resultados en la tabla adjunta. Rta: Elementos de descarga Elementos para frotar Varilla Voltaje (V) Carga (C) Vaso Faraday grande
LANA
Metálica 0,36 3,6E- Pvc 8,63 8,63E- Acrílica 12,5 1,25E- ALGODÓN Metálica 0,08 8E- Pvc 4,17 4,17E- Acrílica -0,37 -3,7E- PAPEL PERIODICO Metálica -0,37 -3,7E- Pvc 11,37 1,137E- Acrílica 15,52 1,552E- CUERO Metálica -0,38 -3,8E- Pvc -6,07 -6,07E- Acrílica 6,14 6,14E- Vaso Faraday pequeño
LANA
Metálica -0,4 -4E- Pvc -11,41 -1,141E- Acrílica 13,06 1,306E- ALGODÓN Metálica 0,04 4E- Pvc -5,55 -5,55E- Acrílica 5,8 5,8E- PAPEL PERIODICO Metálica -0,1 -1E- Pvc -8,61 -8,61E- Acrílica 7,22 7,22E- CUERO Metálica -0,5 -5E- Pvc -1,42 -1,42E- Acrílica -2,54 -2,54E- 3) Con los datos obtenidos calcular el valor de la energía potencial eléctrica almacenada en todos los casos. Registre los resultados en la tabla adjunta. Rta: Elementos de descarga Elementos para frotar Varilla Voltaje (V) Carga (C) Energia Potencial (I) Vaso Faraday grande LANA Metálica 0,36 3,6E-10 6,48E- Pvc 8,63 8,63E-09 3,72385E-
OBSERVACIONES
CONCLUSIONES
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
