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botella de leyden

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by

rafael falconí

on 15 June 2013

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Transcript of botella de leyden

Augusto Yépez 501557
Botella de Leyden
Como se produce el fenómeno
Un capacitor está compuesto por dos placas de metal de las mismas dimensiones separadas por un dieléctrico, las cuales permiten almacenar energía, debido al campo eléctrico que se forma en su interior. La capacitancia de un condensador, está definida por el material dieléctrico la área de las placas y la distancia entre ellas. Un condensador se carga debido al paso de corriente, lo que permite que acumule carga dentro de sí.
Breve explicación del fenómeno
Aplicando el la maya cera del circuito la ley de kirchoff se
obtiene la siguiente ecuación:Vf -IR- q/c=0. La cual derivaremos para poder obtener la carga y la corriente en función del tiempo quedándonos como resultado la siguiente ecuación: -R(dI/dt)-(1/c)(dq/dt)=0. donde sabemos que la I=dq/dt. esta la sustituiremos en nuestra ecuación anterior, dándonos la siguiente ecuación:
R(dI/dt) + I(1/c)=0. la cual integraremos para resolverla.
Fenómeno de descarga
Si la fuente de voltaje es apagada, se deduce que IR=q/c. Debido a que la intensidad que pasa por el circuito es igual a la rapidez con la que se descarga el condensador, I=-dq/dt. sustituyendo esta ecuación en la primera nos queda : -R(dq/dt)=q/c. a la que integraremos
nos quedara q(t)=Qo*e^(-t/rc), donde Qo es la carga inicial, y apartir de aquí deducimos que la diferencia de voltaje en la descarga es igual a los siguiente:

Va-Vb=q(t)/c=(Qo/c)*e^(-t/rc).
sabiendo que en nuestro tiempo inicial sera
igual a cero, la carga del condensador es cero
igual por lo que concluimos que: Io=Vf/R
resolviendo las integrales de la ecuación llegamos a esta ecuación: ln(I(t)/Io)=-(t/RC) =
I(t)=(Vf/r)e ^(-t/RC). para obtener la carga del condensador se integra la corriente en función del tiempo, sabiendo que t inicial es igual cero nos queda la siguiente ecuación: .
Calculos
εplastico=2.6*εvacio=2.301*10^-11
A=0.096[m²]
d=1*10^-4[m]
C=Aε/d=2.209 * 10^-8 [F]
tau=RC tiempo de carga=5tau tc=5 * 54*10^6 * 2.209*10^-8
=5.96
q(5.96)=Vf*C(1-e^(t/RC))=30 *2.209*10^-8*(1-e^-5)
q(5.96)=6.627*10^-12. [c]
E=q/cd
E=6.627*10^-12/(1*10^-4 * 2.209*10^-8)
E= 3[teslas]
E=Pl/ε
Pl=Eε
Pl=6.903*10^-11
Lista de materiales utilizados
Cilindro de rollo fotográfico.
Papel aluminio
Tornillo de acero
Cable de cobre
Ligas
Imágenes de los materiales
Bibliografía
http://personales.unican.es/lopezqm/IFE/laspracticas/experimentosPDF/electricidadpdf/28CargaCondensador(28).pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Permitividad
http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_capacitor/ke_capacitor_2.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Botella_de_Leyden
http://www.emagister.com/curso-electricidad-fundamentos/capacitancia
Recursos_multimedia_archivos/Capacitores_inductores_B4.pdf
http://www.youtube.com/results?search_query=botella+de+leyden+casera&oq=botella+de+leyde&gs_l=youtube.3.1.0l2.2178.6228.0.9222.16.11.0.5.5.0.750.1523.7j2j1j6-1.11.0...0.0...1ac.1.11.youtube.zlZttZq44Zo
conclusiones
Si se requiere tener un condensador de gran capacidad de almacenamiento, se necesita tener una gran área, de igual manera la permeabilidad del medio tiene que ser muy grande, a diferencia de la separación entre las placas debe ser muy pequeña.
Para tener un mayor tiempo de descarga y carga de un capasitor, se puede agregar una resistencia el el circuito circuito.
El capacito tiene diversas aplicaciones en la electronica, po ejemplo es útil en caso de que se desee corregir ondas, o también almacenar energía la que luego sera enviada al circuito.
Aplicaciones de un condensador
1.- Cambio de corriente alterna a continua
2.-Filtrado de frecuencias
3.-Almacenador de energía
5.-Uso en circuitos temporizadores.
Video
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