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PROF. ING. ROALGHI J PREZ G
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA
REA DE TECNOLOGA DEPARTAMENTO DE FSICA Y MATEMTICA
FSICA
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8.1.- Enfoque conceptual de la capacitancia (unidades fsicas
fundamentales).
Prof. Ing. Roalghi Prez.
Condensador Dispositivo pasivo Almacena energa potencial
elctrica y
carga elctrica.
=
La relacin
constante.
Capacitancia (C) del condensador
La capacitancia es una medida del alcance (capacidad) de un
condensador para almacenar energa.
La unidad del SI de la Capacitancia (C): =
= ()
()=
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8.2.- Clculo de la capacitancia de un condensador.
Con la diferencia de potencial y la magnitud de la carga: =
: =
0 =
=
0 ; = =
1
0
=
=
(Capacitancia de un capacitor de placas paralelas en el
vaco)
La capacitancia slo depende de la geometra del condensador.
0 =2
.2()
() ; 1 = 1
2
.= 1
2
=
; =
(Carga total) (rea de las placas)
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8.2.- Clculo de la capacitancia de un condensador.
=
=
=
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8.3.- Energa almacenada en un condensador (simetra cartesiana
cilndrica).
Energa elctrica almacenada en un condensador Trabajo necesario
para cargarlo.
El trabajo (dW) requerido para transferir un elemento de carga
(dq) es: = =
Trabajo total para aumentar la carga (q) de cero a un valor
final (Q):
= =
0
1
0
=
(Trabajo para cargar un condensador)
=
=
=
(energa potencial elctrica almacenada en un condesador)
: ; :
;:
; :
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8.4.- Enfoque conceptual de un dielctrico.
Dielctrico Material poco conductor de electricidad Es usado como
aislante elctrico.
Mantener dos laminas separadas por una distancia pequea sin
contacto efectivo.
Disminucin de la diferencia de potencial.
Aumento de la Capacitancia.
0 =
0 . ; =
(. )
: ; < 0 ; > 0
=
= ( )
Funciones:
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8.4.- Enfoque conceptual de un dielctrico.
Valores de la constante dielctrica, K, a 20 C
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8.5.- Orientacin molecular de los dipolos elctricos en un
condensador.
Molculas no polares
Son simtricas y la distribucin de cargas
positivas y negativas es igualitaria.
Molculas polares
No son simtricas, cantidades iguales de
carga positiva y negativa, pero una distribucin
desigual.
(, , ) (, )
Polarizacin de un dielctrico:
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8.6.- Capacitancia de un condensador con dielctrico.
=
El dielctrico aumenta (K) veces la magnitud de la
Capacitancia
=
. ; =
(. )
Condensador con Capacitancia Disminucin de la diferencia de
potencial.
: ; < ; > : ; :
=
= ( )
Campo elctrico disminuye por el mismo factor (K)
: ; : ; = (: )
= ; =
( )
(Condensador de placas paralelas)
= ; =
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8.7.- Clculo de la capacitancia de condensadores en serie -
paralelo.
Condensadores en serie:
:
La carga en todas las placas conductoras es la misma:
= 1 =
1 ; = 2 =
2
= = 1 + 2 = 1
1+1
2;
=1
1+1
2
=
;
=
=
+
+
= + +
= = =
<
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8.7.- Clculo de la capacitancia de condensadores en serie -
paralelo.
Condensadores en paralelo: Placas superiores e inferiores
conectadas para
formar una superficie equipotencial
= ( )
1 2 ( )
= ; = ; = +
= 1 + 2 ;
= +
=
; = + +
= + + = + +
= = = =
>
