Energía almacenada en un Capacitor
Enviado por jusef22 • 20 de Abril de 2019 • Tarea • 422 Palabras (2 Páginas) • 149 Visitas
Energía almacenada en un Capacitor
- Dispositivo que almacena Carga Eléctrica Q
- Dos conductores con cargas iguales, pero de signos opuestos.
- Con diferencia de potencial
- Forma de las placas: Rectangulares,
disco, cuadradas.
- Las placas deben estar definidas por: Área A, distancia entre las placas (d).
Capacitancia
- Es la medida de la capacidad para almacenar carga y energía potencial eléctrica.
- Se identifica con la letra “C” dentro de un circuito con capacitor,
- Relación de la magnitud de la carga eléctrica en cada placa conductora sobre la diferencia de potencial eléctrico de cada placa conductora.
[pic 1]
Campo Eléctrico
El campo eléctrico es uniforme en la región central, pero no en los extremos de las placas.
El campo eléctrico total es la suma del campo eléctrico de la placa positiva más el campo eléctrico de la placa negativa.
El campo eléctrico entre dos grandes placas paralelas está dado por:
[pic 2]
La diferencia de voltaje entre las dos placas se puede expresar en términos del trabajo realizado sobre una carga positiva de prueba, cuando se mueve desde la placa positiva a la negativa.
[pic 3]
Se define la capacidad como:
[pic 4][pic 5]
[pic 6]
Incrementar la Capacidad de las placas
- Aumentando el área de las placas A.
- Reducir la separación entre las placas.
- Sin embargo, hay un límite para la distancia “d” de las placas. El valor “d” está limitado por la descarga eléctrica que puede ocurrir a través del medio Dieléctrico que separa las placas.
- Para el valor dado “d” el máximo voltaje que puede ser aplicado al capacitor sin causar una descarga depende de la resistencia dieléctrica del material.
El campo dieléctrico se forma dentro del dieléctrico, y fuera es igual a cero.
𝑬= 𝝈/𝜺 𝜺= 𝜿𝜺 (𝟎)
Constante de permitividad eléctrica del material.
Ventajas:
- Incrementa la capacitancia reduciendo “d”,
- Incrementa el valor máximo de voltaje de operación,
- Permite que las placas se encuentren juntas sin tocarse.
Proviene del trabajo necesario para transferir la carga de una placa a otra.
El trabajo depende de la carga “Q” y de la capacitancia “C”.
Entonces: [pic 7]
Sustituye: [pic 8]
Integra: [pic 9]
Si tomamos W trabajo en términos de la energía potencial, tenemos: [pic 10]
...