4 CAPACITANCIA

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Capacitor de placas paralelas 
Karen Noemí Gómez Cáceres 
Letícia Morel Lisik 
María Elena Zabala Britos 
Noelia Fernanda Maldonado Britos 
Sergio Alejandro Aranibar Claros 
 
Instituto Latino-Americano de Infraestructura y Tecnología (ILATIT) - Universidad Federal de la Integración 
Latino-Americana 
Av. Tancredo Neves - Foz de Iguazú - PR – Brasil 
 
Email: kng.caceres.2017@unila.edu.br, lm.lisik.2017@unila.edu.br, 
mez.britos.2017@gmail.com, nfm.britos.2017@unila.edubr, 
saa.claros.2016@unila.edu.br 
 
El informe tiene como objetivo estudiar y fijar los conocimientos obtenidos a partir de la práctica experimental con 
capacitores de placas paralelas. Fueron utilizadas dos placas idénticas metálicas redondas como capacitor. Los datos de 
capacitancia obtenidos fueron tratados y arrojaron dos gráficos, uno con el aire como único dieléctrico, y otro con goma EVA 
además del aire. Los conceptos con relación a los capacitores fueron aclarados, y estimada la constante dieléctrica tanto del 
aire como de la goma EVA, tipos de capacitores, y utilización del capacimetro, conociendo su funcionalidad y también las 
ecuaciones involucradas. Además, es posible concluir su gran poder de aplicación en el cotidiano, . 
 
Introducciòn 
 Interesado en la electricidad estática, Van 
Musschenbroek sabía cómo generarla mediante 
fricción, pero no cómo almacenarla. En 1745 
mientras realizaba experimentos en la universidad 
junto a su asistente, Andreas Cunaeus, éste asió la 
botella y recibió una fuerte descarga eléctrica, 
descubriendo que la electricidad estática se podía 
almacenar en un recipiente. El descubrimiento dio 
lugar a la creación del primer condensador. Se basó 
en una botella de vidrio, en su interior una parte de 
agua, y un corcho tapando la boca del envase. A su 
vez, el corcho fue atravesado por un cable cuyo 
extremo inferior estaba en contacto con el agua. Al 
conectar el cable a una fuente de energía estática, la 
botella adquiría la carga. Mientras que al conectar 
el borne central a un punto de potencial cero, se 
descargaba. 
 El invento evolucionó hacia un recipiente de vidrio 
con delgadas láminas de estaño en su interior y un 
recubrimiento metálico en el exterior. Una varilla 
metálica atravesaba la tapa aislante haciendo 
contacto con la lámina interna. Las láminas de 
estaño y la varilla metálica conformaban la 
armadura interna. La armadura externa era el 
recubrimiento exterior. Y el material aislante 
(dieléctrico) era la misma botella. Entre las placas 
interna y la capa externa externa se aplicaba una 
diferencia de potencial que generaba que se cargara 
de forma total. Para descargarla, se acercaba el 
conductor central a la placa externa, 
produciendo la perforación dieléctrica del 
aire mediante una chispa. El invento se 
utilizó para distintas aplicaciones, una de las 
más populares fue la máquina de Wimshurst, 
generador de alto voltaje. 
 Una forma alternativa para almacenar energía 
eléctrica es cargando eléctricamente un cuerpo, 
podemos conseguir tal hecho de diversas maneras, 
una es transfiriendo cargas de un cuerpo para otro. 
Es posible calcular la capacitancia de un capacitos 
de placas paralelas a partir de sus dimensiones, el 
campo eléctrico es proporcional a su carga Q de 
cada placa e inversamente proporcional al área de 
cada placa, obteniendo el valor de la capacitancia 
mostrando en la siguiente ecuación: 
 
 (1) 
 
 
Procedimiento experimental 
Se comenzó con la calibración del capacimetro 
con el debido cuidado para no generar un corte y 
así no dañar los equipos. Inicialmente se montó el 
capacitor de placas paralelas con la placa móvil lo 
más distante de la placa fija en una forma ortogonal 
a esta. El capacimetro fue colocado en la escapa 
200 pico faradios y conectados a las placas del 
capacitor y seguidamente pulsado en ADJ del 
capacitor para volver 0 la capacitancia medida en el 
capacimetro, fueron colocadas nuevamente frente a 
frente las dos placas y desconectado uno de los 
cables del capacimetro y juntadas las dos placas en 
la escala 0m, posteriormente las placas fueron 
separadas y el cable fue reconectado en el 
capacimetro para dar inicio a la práctica. 
Posteriormente, para conocer la constante 
dieléctrica del aire, fue tomada una distancia inicial 
de 1,5mm entre ambas placas y con ayuda del 
capacimetro fue medida una capacitancia, este 
experimento fue realizado diez veces, los resultados 
son mostrados en la tabla (1), y de igual manera 
para conocer el valor de la constante dieléctrica de 
la goma EVA fueron empleadas 10 hojas, cada una 
con un grosor de 2mm, y fueron siendo aumentadas 
unitariamente para conocer el valor de la 
capacitancia, de igual forma, este experimento fue 
realizado 10 veces, la tabla (2) muestra los valores 
colectados. 
Resultados e discusiones 
 
Parte I 
Con los valores de capacitancia y distancia entre 
las dos placas paralelas provenientes del 
experimento, presentados en la tabla I fue posible 
conocer la constante dieléctrica del aire con ayuda 
de la ecuación I que dio un resultado de 1,61 F/m 
tomando el valor 1, que es próximo al que se 
encuentra en la literatura, donde la constante del 
aire es 1,002 F/m. 
 
Tabla I datos del aire como dieléctrico 
 
 
Distancia (m) ρF (Eo*π*^2)/4*d 
0,015 64,2 40,35 
0,02 35,8 30,26 
0,025 31,7 24,21 
0,03 27,9 20,17 
0,035 23,5 17,29 
0,04 18,5 15,13 
0,045 16,1 13,45 
0,05 13,6 12,10 
0,055 12,6 11,00 
0,06 11,7 10,09 
 
Cuadro 1: (CpF vs A*Eo*d^-1) 
 
 
Según la literatura la inclinación de la recta es la 
constante dieléctrica del aire que es 1,002 F/m. En 
el cuadro 1 se demuestra que la inclinación es 1,61 
siendo una variación de 60% aproximadamente con 
el valor de la literatura, pudiendo ser justificado con 
una mala praxis a la hora de medir los valores de 
capacitancia o una mala calibración del equipo 
antes de dar inicio a las mediciones. 
Parte II. 
 
De igual manera que en la parte I, con los valores 
del capacimetro y el cálculo de la capacitancia con 
la ecuación (1). El cuadro 2 muestra el valor de la 
constante dieléctrica de la goma EVA siendo 5.37, 
la tabla 2 muestra los valores de la capacitancia en 
pico-faradios. 
 
Distancia (m) ρF (Eo*π*^2)/4*d 
0,02 183,1 30,25 
0,04 125 15,13 
0,06 95 10,09 
0,08 68,2 7,56 
0,10 62,1 6,05 
0,12 60,8 5,04 
0,14 49,1 4,32 
0,16 45,4 3,78 
0,18 41,3 3,36 
0,20 41,3 3,03 
 
Cuadro 2: (CpF vs A*Eo*d^-1) 
 
 
 
 Se encuentra en la literatura un valor próximo a 
3,79, habiendo una diferencia de 41% en la 
constante dieléctrica de la goma EVA lo cual puede 
ser influenciado a una mala medición de la 
capacitancia por el capacimetro, ya que, entre las 
hojas de goma EVA y los discos de la placa 
paralela existía aire, no estando bien apegados al 
material. 
Conclusões 
Con los valores de la capacitancia entre dos placas 
fue posible calcular la constante dieléctrica del aire, 
y de la goma EVA, teniendo variaciones de 60% y 
41% respectivamente 
Dado que se cometieron errores al realizar 
el experimento como una inadecuada calibración, o 
entrada de aire en las placas a la hora de medir la 
capacitancia entre las hojas de goma EVA y el 
capacitor. 
Referências 
[1] CHAVES Alaor. Física Básica: Eletromagnetismo. 
Vol. 3. 1 ed. Editora LTC, 2012. p. 62-67. 
[2] HALLIDAY D.; R. RESNICK. Fundamentos de 
Física. Vol. 3. 8 ed. Editora LTC, 2009. p. 111-113. 
[3] Compuesto etileno acetato de vinilo (EVA) reforzado 
con neumáticosfuera de uso (GTR) 
propiedades dieléctricas, mecánicas y térmicas - M. 
Marin-Genesca, R. Mujal-Rosas - 2014