Jóvenes a la Investigación 2009 - CNyN - UNAM

Jóvenes a la Investigación 2009 1415 de junio – 3 de julio del 2009Caracterización de Condensadores LinealesAmelia Luna Puente 1 , Jesús L. Heiras 21 Universidad Autónoma de Baja California2 Centro de Ciencias de la Materia Condensada, Universidad Nacional Autónoma de MéxicoLos condensadores están presentes en casi todos los aspectos de la vida. Se utilizanpara producir campos eléctricos, son elementos que forman parte de prácticamente todos loscircuitos eléctricos y también se usan para transformar y recibir señales de radio y TV. Enmemorias para computadoras se usa uno por cada bit, de manera que una memora de 2GBytes tendrá 16 mil millones de condensadores. Existen condensadores lineales y nolineales;los condensadores lineales son aquellos en que su relación carga - voltaje es laecuación de una línea recta con pendiente C (valor de la capacitancia). La fabricación decondensadores es una industria próspera y muy activa que utiliza tecnología de punta.En este experimento se instaló el equipo “Radiant EDU”, una unidad de laboratorioque consiste en un generador de onda, un electrómetro, y un osciloscopio integrados en unasola unidad y controlada por un microprocesador que recibe órdenes de una computadora através de comunicaciones USB. La primera fase del proyecto consistió en familiarizarse conlas capacidades y el funcionamiento del equipo haciendo medidas de un condensadorferroeléctrico (altamente no lineal). Posteriormente se fabricó un condensador a partir conuna tarjeta de circuito impreso: una placa de fenólico laminado FR4 con revestimiento de Cupor ambos lados. A las tapas conductoras se soldaron alambres para conectarlo al equipo. Elexperimento se configura suministrando los datos del condensador (área y espesor), así comoel voltaje máximo y el periodo de la señal por aplicarse. Se graficó Polarización vs. Voltaje yCapacitancia vs. Voltaje, para así obtener mediante y análisis de gráficas la capacitanciaresultante. Se utilizaron valores del periodo de 10 milisegundos, 100 milisegundos y 1segundo, con objeto de observar el efecto del ruido sobre la medida. Las medidas inicialesmostraron señales con mucho ruido por lo que se optó en usar una “Caja de Faraday” paraeliminarlo; la señal seguía siendo ruidosa por lo que la Caja de Faraday se forró con papelaluminio. También se midieron varios condensadores cerámicos comerciales. Las medicionesse comparan para cada una de las condiciones experimentales. Los resultados se discutirán yanalizarán en detalle. Se concluye que es sobresaliente que se pueda obtener el valor de lacapacitancia en una medida que a primera vista es sumamente ruidosa. Además, en losexperimentos se observa claramente como algunas medidas son artificios y no tienen nadaque ver con las supuestas características ferroeléctricas de las muestras.Se agradece el apoyo a el proyecto PAPIME PE100409 y al Dr. Jesús L. Heiras, por el apoyo y la pacienciabrindada.Bibliografía:*Physics and theory of ferroelectric (Radiant EDU)*Experiments of Radiant Edu*Simple Capacitance (Radiant EDU)Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México