CF4E1 - LABORATORIO DE FÍSICA INTERMEDIA, EXPERIMENTO NO. 07, DICIEMBRE 2021 1 Determinación de la constante dieléctrica del plástico y del vidrio Cesar Pezo 1 , Angello Soriano 2 Escuela profesional de Física, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú Abstract - In this article, the electric permittivity of the vacuum was determined in two different ways, the first way by varying the voltage across the capacitor and the second way by varying the distance between the capacitor plates, such as result ε 0 = (8.48 ± 0.08)10 -12 Fm -1 and ε 0 = (8.18 ± 0.32)10 -12 Fm -1 , respectively. Further to this, the dieléctric constant of plastic and glass materials used in the laboratory was determined, as well as the dielectric constant of air in each case. The values determined for the dielectric constant of plastic and glass: ε plastico =3.29 ± 0.11,ε aire =1.22 ± 0.05 and ε vidrio = 10.15 ± 0.63,ε aire =1.28 ± 0.59, respectively. Resumen - En el presente articulo se determino la permitividad eléctrica del vacío de dos formas distintas, la primera variando el voltaje en el condensador y la segunda variando la distancia entre las placas del condensador, obteniendo ε 0 = (8.48 ± 0.08)10 -12 Fm -1 y ε 0 = (8.18 ± 0.32)10 -12 Fm -1 , respectivamente. Además se determino la constante dieléctrica de materiales de plástico, vidrio usados en el laboratorio asi mismo la constante dieléctrica del aire en cada caso. Los valores determinados para la constante dieléctrica del plástico y del vidrio: ε plastico =3.29 ± 0.11,ε aire =1.22 ± 0.05 y ε vidrio = 10.15 ± 0.63,ε aire =1.28 ± 0.59, respectivamente. Index Terms—Constante dieléctrica, permitividad eléctrica del vacio I. I NTRODUCCIÓN En la actualidad muchos materiales no conductores pre- sentan un amplio espectro de aplicaciones eléctrica en el ámbito de condensadores [1], sin embargo una idea intuitiva es que dicho material no interactúa con un campo eléctrico externo. El químico británico Michael Faraday demostró que esto ultimo no es cierto; de hecho si colocamos un aislante entre 2 placas de un condensador se observa que su capacitancia aumenta en un factor ε r (que denominamos constante dielectrica) [2]. En el presente laboratorio deter- minamos los valores de constante dielectrica para el vidrio y el plástico así como también visualizamos la relación entre la carga de un condensador con el voltaje y la distancia de separación de las placas. Figura 1: Lineas de campo eléctrico en un condensador Un condensador esta compuesto por 2 placas conductoras situadas en paralelo a los que, si le aplicamos una diferen- cia de potencial, comenzara a almacenar carga y energía eléctrica, ver Fig 1 1 cpezor@uni.pe 2 asorianom@uni.pe Donde podemos calcular el potencial entre las placas como: U C = V (+) - V (-) = -  (-) (+) E · dr (1) Considerando una superficie gaussiana que encierra una placa del condensador (con carga Q) y aplicando la ley de Gauss integral, obtenemos: Q = ε 0 A d U c (2) Donde ε 0 es la permitividad eléctrica en el vació, A el área de la placa, d la distancia entre placas y U C diferencia de potencial eléctrico entre las placas del condensador. Experimentalmente los materiales dieléctricos, bajo la ac- ción de un campo eléctrico, polariza sus moléculas; las cuales generan dipolos dentro del dielectrico. Son estos dipolos, junto con las cargas de las placas, los que generan el nuevo campo del condensador [3], ver Fig 2 Figura 2: Visualización de la polarización de un dieléctrico bajo la acción de un campo eléctrico en un condensador Usando la ley de Gauss integral en dieléctricos, obtenemos