Electricidad

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Un capacitor es un dispositivo que almacena energía potencial eléctrica y carga eléctrica. La presencia de un capacitor en un circuito eléctrico da una frecuencia natural para oscilaciones de corriente. Un capacitor consiste en dos conductores separados por el vació o un dieléctrico. Cuando se colocan cargas de igual magnitud de la carga es proporcional a la diferencia de potencial.Capacitancia

Q C= Vab
El símbolo del condensador es

Dr.Erwin F.Haya

Al considerar un capacitor de placas paralelas, que poseen un campo eléctrico uniforme

E = σ / ε0
Donde se expresa en terminos de la densidad total de carga, de modo que:

Q σ = E= ε0 ε0 A

1 Qd Vab = Ed = ε0 A

Q A = ε0 C= Vab d

La capacitancia depende solamente de la geometria del capacitor, es directamenteproporcional al area A de cada placa y es inversamente proporcional a la separacion d. Epsilon sera una constante.
Unidades de Capacitancia en SI. 1F= 1 farad = 1C/V=1 columb/volt 1F= 1C*C/N= 1C*C/J.
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Para un condesador plano: En el vacío
d

C=
ε = k .ε o

ε .A
d
+ A

ε o = 8.854 x10−14 F / cm

Q σ Densidad de carga σ = ; E = A ε Q Q Q σ· A A A ;C C = ;= E·d = = = = ε ⇒C = ε V V E·d σ d σ d d d
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ε

ε

Condensador plano con dieléctrico:

+ + + + ++ + + + + + + + d

v
- - - -- - - - - - - - Q
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k .ε o A C= d

Dieléctricos.
La mayoria de los capacitores poseen un material no conductor o dielectrico entre sus placas conductoras que tiene tres funciones : 1.-Resuelve el problema mecánico de mantener dos laminas demetal con separaciones pequeñas, sin que entren en contacto. 2.-Aumenta la diferencia de potencial máxima posible, así almacena mayores cantidades de carga y de energía. 3.-La existencia de este produce una mayor capacitancia en el capacitor, que en el vacío. El capacitor cuando posee un dielectrico aumenta su capacitancia asi:

C0 = Q /V0 C Q /V ⇒ Q cte. = =

K = C / C0

V = V0 / K

Lacarga Q es la misma en ambos casos, y V sera menor en el segundo caso.Asi cuando el espacio entre las placas esta completamente lleno con el dielectrico,se cumplira la constante Dr.Erwin F.Haya dielectrica del material

Capacitores en serie y paralelo
Los capacitores totales para un circuitos seran llamados capacitores equivalentes.

Paralelo

Serie

Ceq = C1 + C1 + C1 + ... ⇒ Ceq = ∑ Ci
i=1

n

1 1 1 1 1 = + + + ... ⇒ = Ceq C1 C2 C3 Ceq

1 ∑1 C i= i

n

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Energía de un condensador
La energía almacenada en un condensador proviene del trabajo realizado para ir situando cargas del mismo signo sobre la superficie de su Qi W = =i ·dQi ⇒ Como Vi = armadura. Estas ∫ dW ∫ V C cargas, por el efecto Q Q 1 Q2 i de la repulsión, dQi ∫0 C= 2 C ⇒ tienden a separarsedevolviendo el trabajo Sustituyendo de la realción C = Q V realizado para juntarlas. 1 Q2 1 1 2

= W

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= QV CV = 2C 2 2

CORRIENTE ELÉCTRICA
La corriente eléctrica es la rapidez con la cual fluye la carga a través de la sección transversal de un conductor.Es decir la cantidad de carga eléctrica que circula por un circuito en un segundo. La Intensidad de corrienteeléctrica se mide en Amperios. 1 Amperio es la corriente eléctrica resultante cuando circula por un circuito un Culombio cada segundo. C culombios I= = = Amperio P s segundo

La corriente promedio se define como: La corriente instantánea es:
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∆Q IP = ∆t dQ I = dt

CORRIENTE ELÉCTRICA Modelo microscópico de la corriente.
Velocidad de desplazamiento (vd)

∆x vd

Caracteriza elmovimiento de los electrones dentro de un conductor sometido a un campo eléctrico externo. La velocidad de los portadores de carga (electrones en los metales)

q vd ∆t

dq I= dt
Corriente

I j= S
Densidad de corriente

q = A.l.n.e
El número de cargas en el conductor
n, número de electrones por unidad de volumen. A, es la sección transversal.

∆Q = = vd A.n.e IP ∆t
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