Capacitancia y Dieléctricos

Capacitancia y Dieléctricos

1. El condensador

   • Está formado por dos materiales conductores
     • Que poseen cargas iguales en magnitud y de signos opuestos

2. Capacitancia o capacidad

   • se define como la razón de la carga Q de cualquiera de los conductores, dividida para la diferencia de potencial V12.
     • fórmula
       • • faradios (F)
         • submúltiplos

3. Capacidad del condensador de placas planas

   • Consideraramos cómo dos placas paralelas e infinitas, debido a que L >> d, entonces las líneas de campo eléctrico son paralelas
     • • capacidad del condensador
         • • Donde A = área de la placa.

4. Capacidad de un condensador esférico.

   • formado por dos esferas conductoras concéntricas de radios a y b
     • La esfera de radio a tiene una distribución superficial uniforme de cargas totales positivas Q+,
       • la inducción de cargas, donde las cargas negativas Q- se van a la superficie interior y las cargas positivas Q+ se van a la superficie exterior
         • las cargas positivas se van a tierra.
           • • Condensador de dos esferas concentricas de radios a y b

5. Capacidad entre cilindros coaxiales.

   • Para que las líneas de campo eléctrico salgan en forma radial y paralelas de longuitud L
     • Debe ser mucho mayor que el radio b, esto es, L >> b
       • Tomamos una superficie gaussiana de radio r
         • procedemos a calcular el campo eléctrico
           • • Condensador formado entre dos cilindros concentricos de radios a y b

6. Asociación de condensadores: Serie, Paralelo, Transformación delta a estrella.

   • Los condensadores o capacitares se pueden conectar de tres formas: en serie, en paralelo y ni en serie ni en paralelo
     • • Configuración de condensadores en paralelo
         • • Q = Q 1 + Q 2
       • • Configuración de condensadores en serie
           • • Vab = V1 + V2 + V3
           • Configuración de condensadores que no están ni en serie ni en paralelo
             • Una configuración de condensadores que no se encuentran conectados ni en serie ni en paralelo, es imposible reducir a un solo capacitor equivalente, razón por la cual se procede a realizar una transformación delta a estrella (Δ -> Y)

7. Energía almacenada en los condensadores.

   • muestra un condensador esférico, formado por una esfera conductora de radio R
     • El cual tiene una distribución superficial de cargas uniformes positivas y un potencial V
       • la otra esfera concéntrica con cargas negativas y potencial V0
         • cuyo valor es de cero voltios

8. Dieléctricos.

   • En un material dieléctrico, no puede haber movimiento de cargas
     • Se caracteriza por tener muy pocos electrones libres
       • ejemplo
         • mica, caucho, aceite, etc.

9. Influencia del dieléctrico en un condensador.

   • Influencia del dieléctrico en un condensador.
     • En el vacío, generan un campo eléctrico E0
       • Posteriormente, entre las placas, se introduce un material dieléctrico que genera un campo E
         • • ejemplos de la constante dieléctrica K

10. Ley de Gauss en condensadores con dieléctricos.

    • Para demostrar la ley de Gauss en condensadores con dieléctrico, utilizamos el condensador con placas paralelas
      • Calculamos E con el dieléctrico.

11. Energía almacenada en un medio dieléctrico

    • procedemos a calcular la energía almacenada en el condensador
      • • Reemplazando en U, tenemos la energía almacenada en un condensador con dieléctrico

Imágenes y archivos del mapa