Ingeniero

27/5/2014

Capitulos

Martes, 27 de Mayo

Presentación
De scripción
Introducción
O bje tivos
Me todología
CONTENIDO
Program a Ge ne ral
C apítulo1
C apítulo2
C apítulo3
C apítulo4
C apítulo5
C apítulo6
C apítulo8
C apítulo9
C apítulo10
PRÁ CTICA S
Eje rcicios sobre
O scilacione s
Eje rcicios Propue stos
sobre O scilacione s
Eje rcicios Propue stos
sobre Le y de
Coulom b
Eje rcicios sobre
Gravitación
Eje rcicios sobre
Inte racción Elé ctrica
Eje rcicios sobre
C am pos
Ele ctrostáticos
C apitulo 3,4 y 5.ZIP
Magne tism o.zip
C apitulo 6,
C onde nsadore s y
die lé ctricos.zip
C apitulo 9, Fue nte s
de C am po
Magné tico.zip
C apitulo 10, Le y de
Faraday.zip
C hat
Listas de C orre o

Universidad de A ntioquia · Ingeniería de Sistemas -Regionalización.

Capitulo 6
CONDENSADORES Y DIELECTRICOS
6.1 INTRODUCCION.
Un caso especial importante se presenta en la práctica cuando dos conductores
próximos reciben cargas del mismo valor y signos opuestos. Este dispositivo de
dos conductores se denomina condensador.
En la figura 6.1 se muestra el caso más general de un condensador formado por
dos conductores cercanos, a los cuales se lesllama placas. Las cargas iguales y
opuestas se obtienen conectando las placas momentáneamente a los polos
opuestos de una batería.

Figura 6.1
La capacitancia C de cualquier condensador como el de la figura 6.1 se define
como
6.1
en la cual V es la diferencia de potencial entre las placas y q es la magnitud de
la carga en cualquiera de las placas; q no debe considerarse como la carga netadel condensador, la cual es cero. La capacitancia de un condensador depende
de la forma geométrica de cada placa, de la relación espacial entre ellas, y del
medio en el cual están sumergidas. De momento, se considera a este medio
como el vacío.
La unidad de capacitancia se define de la ecuación 6.1 que es el
coulombio/voltio que en el sistema SI es el faradio, en honor a Michael Faraday:El faradio es una unidad de capacitancia muy grande, en la práctica son
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Capitulos

unidades más convenientes los submúltiplos del faradio, el microfaradio (
) y el micromicrofaradio o picofaradio
(

).

Un condensador se representa por el símbolo

.

6.2 CALCULO DE LA CAPACITANCIA.La figura 6.2 muestra un condensador formado por dos placas planas paralelas
de área A, separadas por una distancia pequeña d comparada con las
dimensiones lineales de las placas. Prácticamente, todo el campo de este
condensador está localizado en el espacio comprendido entre las placas, como
se representa en la figura. El campo eléctrico
a medida que d es mucho
menor que las dimensiones delas placas es uniforme, lo que quiere decir que las
líneas de fuerza son paralelas y están uniformemente espaciadas. Para el efecto
de los cálculos las "deformaciones" de las líneas en los bordes se pueden pasar
por alto.

Figura 6.2
Para el cálculo de la capacitancia se supone que el condensador ha sido
conectado a los bornes de una batería, de tal manera que, hay una carga +q en
unaplaca y una carga –q en la otra.
En el siguiente paso se calcula el campo eléctrico

entre las placas usando la

ley de Gauss. La figura 6.2 muestra con líneas interrumpidas una superficie
gaussiana con el tamaño y forma de las placas del condensador. El flujo neto es
entonces,

Que es el campo debido a la cara de la superficie gaussiana que está entre las
placas; en esa región
esconstante.
En las otras superficies el flujo de
conductor y el campo eléctrico

es cero, pues una de ellas está dentro del
dentro de un conductor con carga estática es

cero. En las otras cuatro superficies es cero porque, si no se tienen en cuenta
las irregularidades de las líneas de fuerza en los bordes, el campo
es normal a
las superficies.
En el siguiente paso se calcula el trabajo por...