CONDENSADORES

CONDENSADORES
Dos conductores aislados
arbitraria, con cargas +q y –q.
+q

-q

a

b

(placas)

de

forma

Un condensador se caracteriza
por la carga de cualquiera de los
conductores y por la diferencia de
potencial que existe entre ellos.

Utilidad: Almacenamiento de carga y energía en los
circuitos. La propiedad que caracteriza este
almacenamiento es la Capacidad Eléctrica.

Botella deLeyden
Históricamente la botella de
Leyden fue el primer tipo de
condensador.
Permite almacenar gran cantidad
de cargas eléctricas.
Eran utilizadas en demostraciones
públicas sobre el poder de la
electricidad. En ellas se producían
descargas eléctricas capaces de
matar ratones y pájaros. Durante
estas experiencias
algunos
ayudantes distraídos recibían una
fuerte descarga al aproximar su
mano a lavarilla.

q
C

V

Cómo se carga un condensador: Conectando las dos placas

a los terminales de una
batería

De esta forma, los portadores de carga se mueven de una placa a otra
hasta que se alcanza el equilibrio electrostático. Así, la diferencia de
potencial entre las placas es la misma que entre los terminales de la
batería.
CONCEPTO DE CAPACIDAD

La relación ente la carga y el potencial esuna
característica propia de cada condensador, por lo que se
define la Capacidad del condensador como
Unidades en el S.I.: Faradio (F)

1 faradio es la
capacidad de un
condensador en el
que, sometidas sus
armaduras a una
d.d.p. de 1 voltio,
éstas
adquieren
una carga eléctrica
de 1 culombio.

Propiedades de la Capacidad (Capacitancia) - C
Es la constante de proporcionalidad
entre carga y voltaje(diferencia de
potencial)
Es independiente de la carga y del
voltaje
Depende sólo de la geometría
El faradio es una unidad elevadísima,
por eso lo habitual es usar μF, nF, pF


q
q
d
E

tC

C
e
V

E
oVoqA

A
o
A
C

d/od

6.2 TIPOS DE CONDENSADORES

Vamos a calcular la capacidad para tres tipos de condensadores. En
cada caso debemos encontrar la diferencia de potencial, V, entre las
placas dedicho condensador.

1.- Condensador de placas planoparalelas

Suponiendo cada placa como un plano
infinito, el campo eléctrico creado por cada
placa es /2o, luego el campo total entre las
placas es

y

La capacidad será

CONDENSADOR
DIELÉCTRICO

q

o
C


C
o
V
o

PLANOPARALELO

CON

En 1837 Faraday investigó por primera vez el efecto de
llenar el espacio entre las placas de un condensadorcon un
dieléctrico (material no conductor), descubriendo que en
estos casos la capacidad aumenta.
Coeficiente dieléctrico K
Sustancia
K
vacío
8,85 10-12 K=1
Azufre
Ebonita
Madera
Mica
vidrio

4
2,5
2,5
3
5

====35
==== 8
==== 6
====10

Líneas de campo eléctrico entre las placas de un
condensador

Un chip de memoria de computador de 1 megabit contiene muchos capacitores
de 60 f f . ((f = 10-15) f = femto ). Cada capacitor tiene un área de placa de 21 x
10-12 m2. Determine la separación entre las placas del capacitor, suponga para
esto una configuración de placas paralelas. El diámetro atómico característico es
de: 10-10 = 1Aº (1Aº => amstrong). Exprese la separación entre placas en Aº.

Calcular el campo eléctrico formado entre las placas de un capacitor que tiene
un dieléctrico deconstante k = 5 , carga 0,10 coulomb y placas de 1 m2 de
superficie.

Un capacitor inicialmente descargado se conecta a una pila y adquiere
una carga de 2 mC y una diferencia de potencial entre sus placas de 10 v.
se desconecta la pila y se conectan los extremos del capacitor con los de
otro idéntico, pero descargado. ¿cual será la tensión y la carga en este
último capacitor ?





2


r
L
q
2


L
o
V
2
rqL
E

d
d
r2
E
C

V
l
n
(
b
/
a
)
qLlnba


E

b
V


E

d
r
a

qintE
q
E

ds
2
rLqintE


2.- Condensador cilíndrico: Se compone de un alambre de
+

+

+

+

+

+

radio a y una corteza cilíndrica
de radio b concéntrica con el
alambre.

o
o
o
baoababo
+ + +

+

-

b

+

-

+

-

+

-

a-

-

+

-

+ +

-

+

+

-

+

-

+

+

+

+

Siendo E el campo eléctrico...