Capacitores y Capacitancia: Fundamentos y Aplicaciones
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CAPACITORES Y CAPACITANCIA
Dos conductores separados por un aislante o vacío constituyen un capacitor.
Una manera muy común de cargar un capacitor es conectando estos dos alambres a los terminales opuestos de una batería. Una vez establecidas las cargas Q y –Q en los conductores, se desconecta la batería.
Cuanto mayor es la capacitancia de un capacitor, mayor será la magnitud Q de la carga en el conductor de cierta diferencia de potencial dada Vab, y por lo tanto mayor será la energía almacenada.
Capacitores con vacío
La forma más sencilla de un capacitor consiste en dos placas conductoras paralelas, cada una con un área A, separadas por una distancia d. C=Q/V=e0*A/d
La capacitancia solo depende de la geometría del capacitor, es directamente proporcional al área A de cada placa e inversamente proporcional a su separación d.
DIELECTRICOS:
La mayoría de los capacitores tienen un material no conductor o dieléctrico entre sus placas conductoras. La colocación de un dieléctrico sólido entre las placas de un capacitor tiene tres funciones. La primera es que resuelve el problema mecánico de mantener dos hojas metálicas grandes con una separación pequeña sin que hagan contacto. La segunda es que un dieléctrico incrementa al máximo posible la diferencia de potencial entre las placas del capacitor, y que por lo tanto, permite que almacene cantidades más grandes de carga y energía. La tercer función es que la capacitancia de un capacitor de dimensiones dadas es mayor cuando entre sus placas si hay un material dieléctrico en vez de vacío.
CARGA INDUCIDA Y POLARIZACION
Cuando se inserta un material dieléctrico entre las placas de un capacitor al mismo tiempo que la carga se mantiene constante, la diferencia de potencial entre aquella disminuye en un factor K. E=E0/K
Como la magnitud del campo eléctrico es menor cuando el dieléctrico está presente, la densidad superficial de carga (que crea el campo), también debe ser menor.
Las cargas superficiales inducidas surgen como resultado de la redistribución de la carga positiva y negativa dentro del material dieléctrico, este fenómeno se llama POLARIZACION.