1

Capacitancia

1

2

Temario

Capacitancia

1. Limitaciones al cargar un capacitor.

2. El capacitor

3. Calculo de capacitancia

4. Constante dieléctrica; permisividad.

5. Capacitores en serie y en paralelo.

6. Energía de un capacitor cargado.

2

3

Un capacitor consiste en dos conductores separados por el vacío o por un dieléctrico (un aislante). Cuando se colocan cargas de igual magnitud pero sentido contrario sobre cada conductor, la magnitud de carga es proporcional a la diferencia de potencial.

El factor de proporcionalidad se conoce como capacitancia. La capacitancia depende del tamaño, la forma y la separación de los

conductores, además del material que los separa.

El comportamiento de los capacitores conectados en serie o en paralelo pueden describirse en términos de una capacitancia equivalente a la combinación.

La energía almacenada en un capacitor cargado se puede asociar al campo eléctrico producido por las cargas y se expresa en términos de la densidad de energía por unidad de volumen.

Al colocar un dieléctrico entre los conductores de un capacitor se aumenta la capacitancia , debido a la redistribución de carga adentro del dieléctrico; este efecto se conoce como polarización.

4

5

Capacitores en el Vacío

Podemos calcular la capacitancia C

de un conductor dado calculando la

diferencia de potencial entre los

conductores para una magnitud de

carga definida Q.

Supongamos capacitores en el vacío;

es decir solo los separa el espacio

vacío.

Cuando la separación entre las

placas es pequeña en

comparación con el tamaño, la

curvatura del campo eléctrico en

los bordes es pequeña.

6

El campo entre las placas es casi

uniforme y las cargas de las placas

están distribuidas uniformemente en

sus caras opuestas, esta es la

distribución de un capacitor de

placas paralelas.

7

8

Capacitores esférico

9

Capacitores cilíndrico

10

Capacitor en Serie

Al conectar un par de capacitancias como se muestra en la figura (a) nos muestra

la representación en serie.

La figura (b) nos muestra el diagrama del circuito en la combinación serie.

En ( c) nos muestra el capacitor equivalente.

Para una conexión en serie la magnitud de la carga sobre todas las placas es la

misma.

11

12

Capacitor en paralelo

13

14

15

Dieléctricos

16

Dieléctricos

17

Cuando un dieléctricos sometido a un campo eléctrico lo suficientemente

intenso, se presenta la ruptura dieléctrica y el dieléctrico se vuelve conductor:

los electrones son arrancados de las moléculas formándose una descarga de

chispa o de arco.

18