Almacenamiento de energía eléctrica de capacitores: Laboratorio de física

¿Qué es un condensador?

Un condensador es un componente de un circuito eléctrico que almacena carga y está formado por dos placas cercanas (a menudo paralelas). Usted carga un capacitor conectándolo a una batería y lo descarga quitando la batería y conectándolo a otro componente del circuito. Los condensadores pueden liberar la carga más rápido que las baterías y lo hacen periódicamente: pueden cargarse, liberar su carga y cargarse una y otra vez. Esto puede resultar muy útil en algunos circuitos, como el flash de una cámara. Y, de hecho, la mayoría de los dispositivos electrónicos tienen condensadores de algún tipo.

Hoy, vamos a investigar los capacitores y ver cómo funcionan por nosotros mismos.

Pasos del laboratorio de física

Para este laboratorio de física, necesitará:

• Una batería
• Una bombilla
• Un condensador
• Una resistencia
• Dos interruptores
• Siete alambres
• Dos amperímetros (dispositivos que miden la corriente que fluye a través de ellos)

Paso 1: use los componentes para crear un circuito paralelo con dos ramas. En la primera rama, coloque el condensador, una resistencia, un amperímetro y un interruptor. (La resistencia está ahí para asegurarse de que la corriente no sea demasiado alta). La segunda rama debe conectarse alrededor del capacitor y contener una bombilla, el segundo amperímetro y el segundo interruptor. Mantenga los interruptores abiertos (apagados) para comenzar. Aquí hay un diagrama de cómo debería verse el circuito:

Diagrama de circuito

Paso 2: cierre el interruptor en la primera rama. Anote sus observaciones y observe la lectura del amperímetro. Debería notar que la lectura del amperímetro aumenta a medida que la corriente fluye a través del circuito. Una vez que la lectura del amperímetro haya vuelto a cero, continúe con el siguiente paso.

Paso 3: Abra el interruptor en la primera rama, desconectando la batería del condensador. ENTONCES cierre el interruptor en la segunda rama.

Paso 4: Anote sus observaciones y observe lo que sucede con la lectura del amperímetro. Repita según sea necesario hasta que esté satisfecho con sus observaciones.

Si aún no lo ha hecho, ahora es el momento de pausar el video y completar el laboratorio. ¡Buena suerte!

Análisis de los datos

Ahora que ha recopilado algunos datos de observación, es hora de analizar lo que vio. Cuando cerró el interruptor en la primera rama, estaba conectando un circuito de carga. La corriente de la batería fluyó hacia el condensador, cargándolo. Una vez que el condensador se cargó por completo, la corriente se detuvo y la lectura del amperímetro regresó gradualmente a cero.

Luego, desconectó la batería y luego conectó el capacitor a una bombilla cerrando el segundo interruptor. La lectura del amperímetro aumentó y la bombilla se encendió intensamente, pero luego se atenuó gradualmente hasta que volvió a oscurecer. Este era el condensador liberando rápidamente su carga, encendiendo la bombilla. Pero a medida que se vaciaba la carga del condensador, la bombilla se atenuó y se apagó. Esta carga es una reserva de energía y esa energía se liberó en la bombilla como energía luminosa.

Así es como funcionan los condensadores: los conectas a un circuito de carga y luego liberas su carga (energía) cuando la necesitas. Sale en ráfagas rápidas hasta que se agota. Cuando necesite una explosión de energía rápida o repetitiva, esto puede ser muy útil.

Resumen de la lección

Un condensador es un componente de un circuito eléctrico que almacena carga. Usted carga un capacitor conectándolo a una batería y lo descarga quitando la batería y conectándolo a otro componente del circuito. Los condensadores pueden cargarse, liberar su carga y cargarse una y otra vez. Esto puede resultar útil en algunos circuitos, como el flash de una cámara.

Los resultados del aprendizaje

Al completar esta lección, podrá:

• Escribe la definición de un condensador
• Siga los pasos de laboratorio necesarios para cargar y descargar un capacitor
• Analiza los resultados de tus datos

Rodrigo Ricardo Editor y fundador