Este documento describe un experimento para analizar la carga eléctrica y energía en un sistema de dos condensadores conectados en paralelo. Explica conceptos teóricos como carga eléctrica, condensadores y cómo se calcula la capacidad y carga totales para condensadores en serie y paralelo. Luego presenta una tabla con los resultados del experimento y gráficos correspondientes, para finalmente concluir que el sistema es aislado eléctricamente pero no conservador debido a la pérdida de energía al desconectar la fuente y cone

1. PRACTICO II
CARGA Y ENERGIA EN UN SISTEMA DE CONDENSADORES
EN PARALELO
Objetivos:
Analizar la carga eléctrica en un sistema de dos condensadores conectados en
paralelo. Estudiar la energía eléctrica en el proceso de conexión de dos condensadores
en paralelo.
Marco teórico
 Carga eléctrica
La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas
subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas
por la mediación de campos electromagnéticos.
La unidad de carga es el coulomb (C), esta se define como la cantidad de carga que
fluye por un punto de un conductor en un segundo cuando la corriente en el mismo es
de 1 Ampere.
Existen 2 tipos de cargas eléctricas:
 Positivas (+)
 Negativas (-)
Una de las propiedades de la carga eléctrica es que la misma se encuentra cuantizada.
Esto refiere a que la mínima carga posible es la carga del electrón.
│e-│= 1,6 x 10-19

2. La materia está formada por partículas elementales como el electrón y otras
compuestas como el protón y el neutrón. Las partículas elementales pueden tener
carga y masa.
Un átomo tiene el mismo número de electrones que de protones o sea, es neutro.
Ion Positivo, le falta electrones y tiene una carga eléctrica positiva (+q)
Ion Negativo tiene electrones añadidos y tiene un carga eléctrica negativa (-q)
Otra propiedad de la carga eléctrica es que esta no se crea ni se destruye. Puede
haber transferencia de carga eléctrica entre moléculas, átomos y cuerpos.
Al transferirse carga eléctrica, la carga total de un objeto cambia, pudiendo tener carga
total positiva, negativa o neutra. Un cuerpo con carga eléctrica neutra, quiere decir que
tiene tantas cargas positivas como negativas. Si un sistema está aislado la suma de
todas las cargas eléctricas es constante.
 Condensador o capacitor
Un condensador es un dispositivo que almacena energía potencial eléctrica y carga
eléctrica.
Para hacer un condensador basta aislar dos conductores, uno de otro. Para almacenar
energía en este dispositivo hay que transferir carga entre los mismos conductores de
manera que uno tenga carga negativa y el otro la misma cantidad de carga pero
positiva.
Para cargar un condensador, basta conectarlo con una fuente de energía, esta puede
ser una batería.
Para trasladar las cargas atraves de la diferencia de potencial, debe realizarse trabajo y
el mismo se almacena como energía potencial eléctrica. La razón entre la carga de
cada conductor y la diferencia de potencial entre los conductores se llama capacitancia.
C= Q ⁄ V
Su unidad es el Faradio
La capacitancia es directamente proporcional al tamaño o área de las chapas
enfrentadas; mientras mayor sea la superficie de éstas, mayor será la capacidad de
almacenamiento. La capacidad igualmente aumenta o disminuye de forma
inversamente proporcional a la distancia de separación existente entre ambas chapas.
Por tanto, mientras más separadas estén, menos carga podrá almacenar el capacitor y,
viceversa, a menos separación, mayor será su capacidad.
La capacitancia también depende del material aislante entre los conductores (si lo hay),
puede ser solamente vacío o un material dieléctrico. La capacitancia aumenta en
presencia de un material aislante dieléctrico puesto que en el interior de este se
produce una redistribución de la carga llamada polarización.

3. Carga/descarga de un capacitor
El capacitor constituye un componente pasivo que, a diferencia de la batería, se carga
de forma instantánea en cuanto la conectamos a una fuente de energía eléctrica, pero
no la retiene por mucho tiempo. Su descarga se produce también de forma
instantánea cuando se encuentra conectado en un circuito eléctrico o electrónico
energizado con corriente. Una vez que se encuentra cargado, si éste no se emplea de
inmediato se autodescarga en unos pocos minutos.
La función de un capacitor es almacenar cargas eléctricas de forma instantánea y
liberarla de la misma forma en el preciso momento que se requiera.
Descarga forzada de un capacitor provocando un corto circuito
Un capacitor completamente cargado se puede descargar también manualmente si al
desconectarlo de la fuente de suministro de corriente provocamos un corto circuito
uniendo los extremos de los dos alambres de conexión al circuito. Para ello hacemos
un puente entre dichos extremos empleando un pequeño cable provisto con su
correspondiente forro aislante protector. Es importante que el cable tenga esta
protección, ya que algunos capacitores pueden alcanzar cargas con un valor de
voltaje alto, de acuerdo con la tensión que posea la fuente de fuerza electromotriz o
energía eléctrica que se haya empleado para cargarlo.
Cuando se provoca este corto circuito, aparece una chispa generada por la súbita
descarga que se produce debido al violento desplazamiento que se manifiesta en la
corriente de electrones acumulados en exceso en la placa negativa, que al poder
dirigirse libremente en dirección a la placa positiva, provocan un intenso flujo de
corriente eléctrica destinado a restablecer el equilibrio electrónico en ambas placas.

4. Capacitores asociados en serie
Un capacitor puede ser armado asociando otros en serie y/o en paralelo. De esta
manera se obtiene una capacidad total equivalente para el conjunto de capacitores que
se puede calcular mediante expresiones simples. También es posible conocer las
caídas de potencial y la carga almacenada en cada capacitor.
La asociación de capacitores en serie se realiza conectando en una misma rama uno y
otro capacitor, obteniendo una capacidad total entre el primer borne del primer
capacitor y el último del último.
Capacidad total en serie
La capacidad total (o equivalente) en serie se calcula sumando las inversas de cada
una de las capacidades y calculando la inversa del resultado.
Tensión de capacitores en serie
La suma de las caídas de tensión de cada capacitor da como resultado la tensión total
aplicada entre los bornes A y B.
Carga de capacitores en serie
La carga de cada uno de los capacitores de una rama en serie es igual a la de los
demás y es igual a la carga equivalente acumulada en toda la rama (entre A y B)

5. A su vez, cada carga puede ser calculada como q = C V de cada capacitor, con lo que:
Y la carga total (qt) que es igual a la carga sobre cualquier capacitor se puede calcular
sobre el capacitor equivalente como:
qt = Ce VAB
Capacitores asociados en paralelo
La asociación en paralelo de los capacitores se realiza conectándolos a todos a los
mismos dos bornes.
Capacidad total en paralelo
La capacidad total (o equivalente) en paralelo se calcula sumando las capacidades de
cada uno de los capacitores.
Tensión de capacitores en paralelo
Al estar unidos todos los capacitores por un mismo conductor, se encuentran todos a la
misma diferencia de potencial (la de la tensión aplicada) por lo tanto la tensión de cada
uno es igual a la de otro e igual a la total.

6. Carga de capacitores en paralelo
La carga total es igual a suma de las cargas almacenadas en cada capacitor
Y cada carga puede calcularse como q = C V de cada capacitor, pero en este caso V
es la misma para todos, con lo que:
De esta manera, al ser V la misma, puede verse que las cargas que almacena cada
capacitor para una determinada tensión aplicada no son iguales si las capacidades son
distintas.
Tabla valores
Salida fuente Cond. 1 Cond. 2 v0 vf
3 1000 470 3,01 1,97
6 1000 470 6,07 4,01
9 1000 470 9,03 5,97
12 1000 470 12,16 8,02
salida
fuente
Qi
capacitor
Qf
capacitor
Energ.
Inicial(J)
Energ.
final(J)
3 3010 2895,9 4530,05 2852,4615
6 6070 5894,7 18422,45 11818,8735
9 9030 8775,9 40770,45 26196,0615
12 12160 11789,4 73932,8 47275,494
Obs:
Qi= C1. Vi
Qf =(C1+C2).Vf
Ui=(C1.Vi
2
).2
Uf=(C1+C2).Vf
2
).2

7. Gráficos
Conclusiones:
La observación de los gráficos nos permite concluir que estamos frente a un sistema
aislado eléctricamente y que el mismo es un sistema no conservador. Esto se debe a
que al desconectarla fuente y conectar ambos condensadores se produjo un trabajo
eléctrico que libero energía en alguna forma.