Electricidad

CAPACITORES
. QUE ES UN CAPACITOR ?

Sin entrar en grandes detalles, un capacitor esta formado de 2 placas una enfrente
de la otra. Las placas se cargan con cargas electricas. Una placa es positiva y la otra
negativa.
Entre las 2 placas cargadas aparece un campo electrico. Seria algo asi :
Podes 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 estan
adentro de la lenteja. En el capacitor cilindrico, las placas estan 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. ( Dielectrico ).
Cadapata 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 esta ahi guardada y no se va a ningun lado. Mientras el capacitor este cargado,
la carga se conserva. Despues uno puede usar esa carga para lo que unonecesite. Se
lo llama capacitor porque tiene capacidad para almacenar carga. A veces se usa
tambien el nombre " condensador ". ( Viejo )
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ANATOMIA DE UN CAPACITOR PLANO
Supone que tengo 2 placas de metal. Cada placa tiene area 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 esta hecho con 2 placas de metal cargadasseparadas cierta
distancia d. Entre las placas hay una diferencia de potencial.
Aca te pongo un capacitor plano. Miralo por favor.
CAMPO ELECTRICO E ENTRE LAS PLACAS DEL CAPACITOR
Como las placas del capacitor estan cargadas, entre ellas se forma un campo
electrico. Este campo electrico vale :
En esta formula, A es el area de una de las placas ( va en m2 ). Q es la carga de una
de lasplacas ( va en Coulomb ). ε0 y εr son :
A veces esta formula se la puede poner tambien 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 εr = 5 ,
CARGA 10 COULOMB Y PLACAS DE 1 m2 DE SUPERFICIE.
Solucion: El campo entre las placas vale :
Reemplazando:
E = 2,26 X 10 11 N / Coul
DIFERENCIA DEPOTENCIAL ( 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 sera V. ( V o ΔV )
Es un poco dificil explicar que es esta diferencia de potencial. En el caso general, la
diferencia de potencial entre 2 puntos A y Bvendria a ser el trabajo en joules que
hay que entregarle a una carga de 1 Coulomb para moverla desde un punto al otro.
En el caso de un capacitor la diferencia de potencial entre placas seria el trabajo
que hay que hacer para mover una carga de 1 coulomb desde una placa hasta la otra.
A la diferencia de potencial se la pone como V o como DV. Este delta Ve es la resta
entre los potenciales delas dos placas. Es decir, DV = V2 - V1 . Hay una formula que
relaciona el potencial entre placas V con el campo electrico E y la distancia entre
placas. La relacion es V = E x d .
Fijate cual es el significado de cada cosa en esta formula:
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E= 1
ε0 εr
. Q
A
E= 1
8,85 x 10-12 Coul2
N . m2
x 5
x 1 0 Coul
1 m2
( 1 Coulomb )
En esta ecuacion V va en Volts, E va en Volts/m y ladistancia 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.
Solucion: El campo entre las placas vale 10 Volt / m ( 1 N / Coul = 1 Volt / m ). Entonces:
V = E.d
=> V = 10 Volt / m . 0,2 m
=> V = 2 Volts
CAPACIDAD DE UN CAPACITOR:
Para calcular la...