Electromagnetismo
Condensador de placas paralelas
Campo uniforme E = V/d entre las placas; lee C = ε₀A/d y energía almacenada U = ½CV².
Condensador de placas paralelas — simulación interactiva de Electromagnetismo. Campo uniforme E = V/d entre las placas; lee C = ε₀A/d y energía almacenada U = ½CV². Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Capacitor de placas paralelas
Campo uniforme E = V/d entre las placas; lee C = ε₀A/d y la energía almacenada U = ½CV².
Placas paralelas a un voltaje V y separación d crean un campo casi uniforme E = V/d entre ellas (el efecto de borde se desprecia). La capacidad C = ε₀A/d y la energía almacenada U = ½CV² se deducen de la geometría. Pulsa Reproducir para ver pulsar los indicadores de carga de las placas; lee C y U en el panel de propiedades.
- Campo del capacitor de placas paralelas E = V/d
- Capacitancia C = ε₀A/d
Resumen de la investigación
Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta guía
Un capacitor de placas paralelas tiene una geometría fija (área y espacio). Si aumenta el voltaje a través de él, ¿la energía almacenada crece en proporción directa o más rápido?
Predicciones a evaluar
- La energía almacenada crece más rápido que el voltaje; depende del voltaje al cuadrado.
- La energía almacenada es directamente proporcional al voltaje.
- La energía almacenada no depende del voltaje.
Roles de las variables
Lo que configuraste:
- Voltaje V (V)
Lo que mides:
- Capacitancia C (pF)
- Carga almacenada Q (nC)
- Energía almacenada U (nJ)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el preajuste de placas paralelas y presione Restablecer. Área de las placas = 0.05 m², separación = 2 mm.
- Habilite las lecturas de carga y energía almacenada.
- Establezca el voltaje de la placa para cada prueba y registre la carga y la energía almacenadas.
Ecuación rectora
Capacitancia de placas paralelas — C = ε₀A/d
Dos placas conductoras paralelas separadas por un espacio almacenan carga en proporción a su área e inversamente a su separación: C = ε₀A/d. La energía almacenada es U = ½CV² = ½QV.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Para una prueba, calcule C = ε₀A/d usando A = 0.05 m², d = 0.002 m (igual en todas las pruebas), luego Q = CV y U = ½CV². Compare los tres con la tabla.
- Explique, usando U = ½CV², por qué duplicar el voltaje cuadriplica la energía almacenada en lugar de duplicarla, aunque la carga almacenada solo se duplica.
Dónde aparece esto más allá del laboratorio
- La capacitancia C = ε₀A/d depende solo de la geometría de las placas, no del voltaje que aplique. Explique por qué un condensador físicamente más grande (A más grande o d más pequeño) puede almacenar más carga al mismo voltaje.
- Un desfibrilador médico carga un condensador a alto voltaje y luego lo descarga a través del paciente en una fracción de segundo. Usando U = ½CV², explique por qué los médicos usan un voltaje alto en lugar de una capacitancia alta para entregar rápidamente la energía necesaria.
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 10: Conductors and Capacitors
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 9: Electric Potential
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Energy in particle motion and fields
- Bienvenido a Placas paralelas
- Selecciona el capacitor
- Pulsa Reproducir
- Campo uniforme entre placas
- Abre el panel de propiedades
- ¡Lo lograste!
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
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