libro fisica

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CAPACITORES
¿ QUE ES UN CAPACITOR ?
Sin entrar en grandes detalles, un capacitor está formado de 2 placas una enfrente
de la otra. Las placas se cargan con cargas eléctricas. Una placa es positiva y la otra
negativa. Entre las 2 placas cargadas aparece un campo eléctrico. Sería algo así :

Podés ver capacitores adentro de las radios, en los estereos o en las plaquetas de
lascomputadoras. En la realidad los capacitores se parecen a esto:

En el capacitor en forma de lenteja, cada pata conecta a una de las placas que están
adentro de la lenteja. En el capacitor cilindrico, las placas están enrolladas una
sobre la otra formando un tubito. Las placas son como un papel finito de aluminio .
Para que no se toquen las placas, se coloca un aislante entre ellas. ( Dieléctrico ).Cada pata conecta a una de las placas.
¿ Para que sirve un capacitor ?
Sin hilar finito digamos que un capacitor sirve para almacenar carga. Un capacitor es
como una especie de recipiente con cargas adentro. Tiene carga en sus placas. Esa
carga está ahí guardada y no se va a ningún lado. Mientras el capacitor esté cargado,
la carga se conserva. Después uno puede usar esa carga para lo queuno necesite. Se
lo llama capacitor porque tiene capacidad para almacenar carga. A veces se usa
también el nombre " condensador ". ( Viejo )

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ANATOMIA DE UN CAPACITOR PLANO
Suponé que tengo 2 placas de metal. Cada placa tiene área A . Cargo cada placa con
una carga Q y las separo una distancia d. Esto es lo que se llama capacitor plano.
Un capacitor plano está hecho con 2 placas demetal cargadas separadas cierta
distancia d. Entre las placas hay una diferencia de potencial.
Acá te pongo un capacitor plano. Miralo por favor.

CAMPO ELECTRICO E ENTRE LAS PLACAS DEL CAPACITOR
Como las placas del capacitor están cargadas, entre ellas se forma un campo
electrico. Este campo eléctrico vale :

En esta fórmula, A es el área de una de las placas ( va en m2 ). Q es la carga deuna
de las placas ( va en Coulomb ). ε0 y εr son :

A veces esta fórmula se la puede poner también usando la constante k de Coulomb.

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Ejemplo:
CALCULAR EL CAMPO ELECTRICO FORMADO ENTRE LAS PLACAS DE
UN CAPACITOR QUE TIENE UN DIELECTRICO DE CONSTANTE ε r = 5 ,
CARGA 10 COULOMB Y PLACAS DE 1 m2 DE SUPERFICIE.

Solución: El campo entre las placas vale :
E=

Reemplazando:

1Q
.ε0 εr A
1

E=
8,85

x

10-12

Coul

x

2

N . m2

x

5

1 0 Coul
2
1m

E = 2,26 X 1011 N / Coul

DIFERENCIA DE POTENCIAL ( V )
En cada placa del capacitor siempre hay cargas iguales y opuestas. Las cargas de
una placa van a atraer a las cargas de la otra placa. Esto va a provocar que las
placas tengan diferente potencial. Su diferencia de potencial será V. ( V o ΔV )Es un poco difícil explicar qué es esta diferencia de potencial. En el caso general, la
diferencia de potencial entre 2 puntos A y B vendría a ser el trabajo en joules que
hay que entregarle a una carga de 1 Coulomb para moverla desde un punto al otro.

( 1 Coulomb )
En el caso de un capacitor la diferencia de potencial entre placas sería el trabajo
que hay que hacer para mover una carga de1 coulomb desde una placa hasta la otra.

A la diferencia de potencial se la pone como V o como ∆V. Este delta Ve es la resta
entre los potenciales de las dos placas. Es decir, ∆V = V2 − V1 . Hay una fórmula que
relaciona el potencial entre placas V con el campo electrico E y la distancia entre
placas. La relación es V = E x d .
Fijate cuál es el significado de cada cosa en esta fórmula:17

En esta ecuación V va en Volts, E va en Volts/m y la distancia entre placas va en metros.
Ejemplo:

CALCULAR LA DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LAS PLACAS
DE UN CAPACITOR QUE TIENE UN CAMPO ENTRE PLACAS DE
VALOR 10 NEWTON / COULOMB Y PLACAS SEPARADAS 20 Cm.

Solución: El campo entre las placas vale 10 Volt / m ( 1 N / Coul = 1 Volt / m ). Entonces:
V = E.d
=>

V = 10 Volt / m ....