Este documento describe un experimento para analizar la carga eléctrica y energía en un sistema de dos condensadores conectados en paralelo. Explica que la carga total se conserva en el sistema aislado, pero la energía disminuye levemente al redistribuirse la carga entre los condensadores. Muestra datos de voltaje, carga y energía en cada condensador durante la carga y descarga, y gráficas que demuestran la conservación de carga pero no de energía.

1. PRÁCTICO II
CARGA Y ENERGÍA 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.
 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.
Una de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier
proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva. Es decir,
la suma algebraica de las cargas positivas y negativas no varía en el tiempo.
Qi=Qf
La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado
experimentalmente por Robert Millikan. Por razones históricas, a los electrones se
les asignó carga negativa: –1, también expresada –e. Los protones tienen carga
positiva: +1 o +e. A los quarks se les asigna carga fraccionaria: ±1/3 o ±2/3,
aunque no se los ha podido observar libres en la naturaleza.
 PRINCIPIO DE LA CONSERVACION DE LA CARGA:
El principio de conservación de la carga establece que no hay destrucción ni
creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la
carga total de un sistema aislado se conserva.
En un proceso de electrización, el número total de protones y electrones no se
altera, sólo existe una separación de las cargas eléctricas. Pueden aparecer
cargas eléctricas donde antes no había, pero siempre lo harán de modo que la
carga total del sistema permanezca constante. Además esta conservación es
local, ocurre en cualquier región del espacio por pequeña que sea.

2.  CONCEPTO Y ENERGIA EN UN CONDENSADOR O
CAPACITOR:
Se denomina condensador al dispositivo formado por dos placas conductoras
cuyas cargas son iguales pero de signo opuesto. Básicamente es un dispositivo
que almacena energía en forma de campo eléctrico. Al conectar las placas a una
batería, estas se cargan y esta carga es proporcional a la diferencia de potencial
aplicada, siendo la constante de proporcionalidad la capacitancia: el condensador.
La energía almacenada en un condensador, se puede expresar en términos del
trabajo realizado por la batería. El Voltaje representa la energía por unidad de
carga, de modo que el trabajo para mover un elemento de carga dq desde la placa
negativa a la placa positiva es igual a V dq, donde V es el voltaje sobre el
condensador. El voltaje es proporcional a la cantidad de carga que ya está en el
condensado.
 CARGA Y DESCARGADE UN CAPACITOR:
Cuando un capacitor se conecta a una fuente de energía, esta permite que el
capacitor empiece a acumular carga eléctrica en sus placas. Y así ocurre la carga
y descarga de un capacitor.
C=q/v
 CAPACITANCIA O CAPACIDAD:
La capacitancia es la capacidad que tienen los conductores eléctricos de poder
admitir cargas cuando son sometidos a un potencial. Se define también, como la
razón entre la magnitud de la carga (Q) en cualquiera de los conductores y la
magnitud de la diferencia de potencial entre ellos (V). Es entonces la medida de la
capacidad de almacenamiento de la carga eléctrica.
C = Q / V
El Voltaje es directamente proporcional a la carga almacenada, por lo que se da
que la proporción Q/V es constante para un capacitor dado. La capacitancia se
mide en Coulomb/ Volt o también en Farads o Faradios (F).La capacitancia es
siempre una magnitud positiva.
 CAPACITOR EN PARALELO:

3. Una conexión en paralelo tiene la característica de que varios capacitadores están
conectados directamente a la misma fuente de potencial, por lo tanto las cargas no
son iguales en tres capacitores conectados en paralelo, se pueden sustituir por
uno solo equivalente.
El tipo de capacitor más común se compone de dos placas paralelas, separadas
por una distancia d que es pequeña comparada con las dimensiones lineales de
las láminas. El acoplamiento en paralelo de los capacitores se realiza
conectándolos a todos a los mismos dos bornes.
Datos:
Salida fuente
Condensador
1 Condensador 2 Voltaje i. Voltaje f.
3.00 1000.00 470.00 3.01 1.97
6.00 1000.00 470.00 6.07 4.01
9.00 1000.00 470.00 9.03 5.97
12.00 1000.00 470.00 12.16 8.02
Qi
capacitor
Qf
capacitor Energia electrica i (J) Energia electrica f (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

4. Graficas:
Conclusión:
Observando las gráficas se puede decir que el sistema aislado eléctricamente, pero no es un sistema
conservador, esto se da porque al desconectar la fuente y conectar ambos condensadores, se realiza un trabajo
eléctrico que libera energía en alguna forma.
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
1 2 3 4
3 6 9 12
3 6 9 12
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
1 2 3 4