Condensadores

Tema 3: Condensadores

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Tema 3: Condensadores

Andersson Asencios

Dpto. Física Aplicada III

Universidad San Pedro Barranca

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Índice:
1. Introducción 2. Condensador y Capacidad 3. Tipos (por su geometría) 1. Condensador de placas paralelas 2. Esférico 3. Cilíndrico 4. Asociación de condensadores 5. Energía almacenada enun condensador 6. Condensadores con dieléctricos
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Introducción
Condensador: Condensador: ¿Qué es?
Sistema de dos conductores, de forma arbitraria, aislados entre sí y de su entorno

Una vez cargado, ambos conductores tienen la misma carga, de signos opuestos.
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Condensador y Capacidad
¿Para qué sirve? ¿Para qué sirve?
Utilidad: Almacenamiento de carga y energía eléctrica.

¿Cómo se caracteriza? ¿Cómo se caracteriza?
Mediante el parámetro “Capacidad”:
Carga almacenada en cada conductor Diferencia de potencial entre ellos

Q C≡ Vab
Fátima Masot Conde Dpto.Física Aplicada III

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Condensador y Capacidad

Puesto que:

Q>0 Vab > 0

C>0
Parámetro siempre positivo.

Unidades:

[ C] = F [ ] [ V ] (Faradios)
coulombio voltio

Y como además:

Vab ∝ Q
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C va a ser constante para un condensador determinado (sólo función de su geometría y del mediointerconductor) Universidad San Pedro Barranca

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Tipos de Condensadores
(por su geometría) (por su geometría)

Condensador plano Condensador plano
(o de placas paralelas) (o de placas paralelas) (De la definición:)

C≡

Q Vab

Qd Vab = Ed = ε0 A
E=

σ Q = ε0 ε0 A

C=

ε0 A
d

Capacidad del condensador plano
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Tipos de Condensadores

Condensador esférico Condensador esférico

4πε 0 Q = C= Vab (1 / ra − 1 / rb )

Capacidad de una esfera, (radio R) cargada

( rb → ∞ )
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C = 4πε 0 R
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Tipos de Condensadores

Condensador cilíndrico Condensador cilíndrico
Para un segmento de longitud L:

L C= 2 ke ln ( rb / ra )
O por unidad de longitud (p.u.l.):
C p .u .l . =
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1 2 ke ln ( rb / ra )
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El Condensador, como elemento de circuito

Símbolo:

V

SerieAsociaciones: Paralelo
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Asociación de condensadores Todos los condensadores tienen la misma carga.

Serie: Serie:

La capacidad equivalente 1 = 1 + 1 + ... + 1 Cn de la asociación: Ceq C1 C2
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Asociación de condensadores

Paralelo: Paralelo:

Todos los condensadores están al mismo potencial

La capacidad equivalente de la asociación:
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Ceq = C1 + C2 + ... + Cn
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Energía almacenada en un condensador Energía almacenada en un condensadorRecordamos:
Energía almacenada en un sistema de 1 cargas puntuales: U = ∑ qiVi
2

Apliquémoslo a nuestro “sistema de cargas”:
Superficies de los conductores q

q ++ + ++ + + + + + + + + + + + + q+ + + -q

Q, V
Carga total, Q Potencial V, cte

-q

- - - - - ----- - - - - --q -

Carga total, -Q Potencial 0

-Q, V=0
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