Informe Experimental: Capacitores en Micrómetros y Dinamómetros, Diapositivas de Biofísica

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INFORME

EXPERIMENTAL:

CAPACITORES EN

MICRÓMETROS Y

DINAMÓMETROS

INTEGRANTES:

Andrea Carolina Jerez

Paula Vargas Niño

Juan David Leal

MICROMET

RO

1. Cuerpo : constituye el armazón del micrómetro; suele tener unas plaquitas de aislante térmico para evitar la variación de medida por dilatación. 2. Tope: determina el punto cero de la medida; suele ser de algún material duro (como acero o hierro) para evitar el desgaste, así como optimizar la medida. 3. Espiga: elemento móvil que determina la lectura del micrómetro; la punta suele tener también la superficie en metal duro para evitar desgaste. 4. Palanca de fijación: que permite bloquear el desplazamiento de la espiga. 5. Trinquete: limita la fuerza ejercida al realizar la medición. 6. Tambor móvil: solidario a la espiga, en la que está grabada la escala móvil de 50 divisiones. 7. Tambor fijo: solidario al cuerpo, donde está grabada la escala fija de 0 a 25 mm. PARTES DE UN MICRÓMETRO

Esquema del dispositivo

Placa móvil (acoplada al

tornillo o espiga).

Placa fija o inmóvil

Cables de

conexión

Batería

La placa móvil del

capacitor, se mueve en

relación al tornillo o

espiga, debido a que se

encuentra acoplado al

mismo, haciendo que la

capacitancia varié en

función a la distancia entre

las placas.

CAPACITANCIA VS DISTANCIA DISTANCIA CAPACITANCIA 1 8, 2 4, 3 2, 4 2, 5 1, 6 1, 7 1, ( 𝟏𝟎 −^ 𝟔^ 𝒎 ) ( 𝟏𝟎 −^ 𝟕^ 𝑭 ) Para encontrar la capacitancia dada la separación entre las placas paralelas del capacitor, se utiliza la formula:: Tomando un área de y sea La permitividad eléctrica en el vacío. Tabla 1: : Datos de capacitancia vs separación entre las placas.

VOLTAJE VS CAPACITANCIA CAPACITANCIA VOLTAJE 8,854 1, 4,427 2, 2,951 3, 2,213 4, 1,77 5, 1,475 6, 1,264 7, ( 10 −^^7 𝐹 ) ( 10 −^^3 𝑉 ) Para obtener voltajes en el orden de los mV, se utilizan los datos de C VS d, dados en la tabla 1., para ello se utiliza la formula (1), y los resultados se llevan a la tabla 2:: Tomando una carga de Tabla 2 : Datos de Voltaje en función de la capacitancia.

● A partir de las ecuaciones (1) y (2), es

posible apreciar como se relaciona el

voltaje con la permitividad absoluta, así:

Siendo la permitividad absoluta de un

material, en relación a la permitividad del vacío

, así:

Permitividad efectiva Tabla 3 : P ermitividad relativa

para algunos materiales.

En la tabla 3. se logra apreciar los valores

de la permitividad relativa en algunos

materiales. En relación a las ecuaciones

(3) y (4), es posible analizar la

permitividad relativa más efectiva, a la

hora de buscar potenciales o voltajes

mayores en el capacitor.

De este modo, se busca aquella que sea

menor, respecto a la demás, esto es,

debido a la dependencia inversa del

voltaje con la permitividad.

Por lo tanto, entre las placas del capacitor

debe haber aire, para así obtener

mayores voltajes.

Permitividad efectiva Tabla 3 : P ermitividad relativa

para algunos materiales.

Gráfico Voltaje Vs Distancia 0 20 40 60 80 100 120 0 50 100 150 200 250 300 350 400 VOLTAJE (V) VS

DISTANCIA (d )

Distancia () Voltaje ()

DINAMÓME

TRO

EQUEMA DEL DISPOSITIVO

W(PESO)

Alambre de

acoplamient

Placa inmóvil

Material dieléctrico

suave

Placa móvil

ESQUEMA DEL DISPOSITIVO

En este dispositivo, la

placa móvil, se

encuentra acoplada

simétricamente a una

sección móvil del mueve

o resorte. Al estirarse,

esto hace que en el

capacitor varíe la

distancia entre las

placas, dando como

resultado un aumento o

disminución de la

capacitancia y del voltaje

en el sistema.

Batería

Cables de

conexión

CAPACITANCIA VS DISTANCIA MASA VOLTAJE 2 0, 4 1, (^6) 2, (^8) 2, 10 4, 12 5, 14 6, ( 𝟏 𝟎 − 𝟐^ 𝒌𝒈 ) ( 𝑽 ) Utilizando las constantes, correspondientes a la ecuación (7) : ● La cual, corresponde a la permitividad absoluta del caucho. ● Se obtiene que : Tabla 1: : Datos de

Voltaje vs masa.

CAPACITANCIA VS DISTANCIA 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 1 2 3 4 5 6 7 8

VOLTAJE VS MASA

VOLTAJE (V Masa ()