Potencial Electrico y Capacitancia.

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
FRANCISCO DE MIRANDA
NUCLEO INVEPAL


INDICE
1.- Potencial eléctrico………………………………………………………………….04
2.- Trabajo eléctrico y energía potencial eléctrica…………………………………..05
3.- Diferencia de potencial eléctrico………………………………………………….06
4.- Potencialdebido a una carga puntual……………………………………………07
5.- Potencial debido a dos cargas puntuales…………………………………………09
6.- Potencial eléctrico generado por una distribución continua de carga…………09
7.- Esfera conductora cargada………………………………………………………………………….09
8.- Superficies equipotenciales………………………………………………………..10
9.- Generador de Van de Graaff……………………………………………………..11
10.- El teorema deStokes……………………………………………………………..12
11.- Capacitancia……………………………………...……………………………....15
12.- Capacitor de placas paralelas……………………………………………………16
13.- Capacitor cilíndrico………………………………………………………………17
14.- Capacitor esférico………………………………………………………………..18
15.- Capacitores en serie……………………………………………………………...19
16.- Almacenar Energía en un Condensador……………………………………….20
17.- Capacitor con dieléctrico………………………………………………………..21
18.- Tipos deCapacitores………………………………………………………….…22
19.- Descripción atómica de las propiedades de los dieléctricos…………………...26
20.- Momento de un dipolo……………………………………………………….….27
21.- Referencias bibliográficas…...……………………………………………….…30
Introducción
La Electricidad engloba una categoría de fenómenos físicos originados por la existencia de cargas eléctricas y por la interacción de las mismas. Cuando una carga eléctricase encuentra estacionaria, o estática, produce fuerzas eléctricas sobre las otras cargas situadas en su misma región del espacio; cuando está en movimiento produce, además, efectos magnéticos.
Los efectos eléctricos y magnéticos dependen de la posición y movimiento relativos de las partículas con carga. En lo que respecta a los efectos eléctricos, estas partículas pueden ser neutras, positivas onegativas. La electricidad se ocupa de las partículas cargadas positivamente, como los protones, que se repelen mutuamente, y de las partículas cargadas negativamente, como los electrones, que también se repelen mutuamente; la rama de la física que estudia las cargas eléctricas estacionarias se llama Electrostática, el cual es el tema central del presente módulo.
En este trabajo se aborda elestudio de los materiales dieléctricos que se caracterizan por ser prácticamente aislantes debido a que sus cargas, denominadas cargas ligadas, no tienen tanta libertad de movimiento como en los conductores. Estos materiales están compuestos por átomos y moléculas cuya distribución interna de cargas se modifica en presencia de un campo eléctrico, de manera que las cargas negativas se desplazan conrespecto de las positivas dando lugar, a su vez, a la modificación del campo eléctrico.
Con los conceptos anteriormente esbozados, se emprenderá la discusión en torno a los condensadores electrostáticos, dando especial énfasis a la manera como pueden establecerse arreglos del tipo serie – paralelo.

1.- Potencial eléctrico
El potencial eléctrico o potencial electrostático en un punto, es eltrabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde dicho punto hasta el punto de referencia,1 dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresapor:

El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden...