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Capacitores y dieléctricos

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Capacitores y dieléctricos

  1. 1. Capacitores y Dieléctricos Ruth Goreti González Rodríguez 11310179 Electricidad & Magnetismo
  2. 2. ¿Qué es un capacitor? • Un capacitor es un dispositivo utilizado en la electrónica, cuya función es almacenar energía. • éste consta de 2 placas acomodadas paralelamente, y son cargadas con cargas eléctricas, una placa positiva y la otra negativa. • Y así entre las 2 placas cargadas aparece un campo eléctrico.
  3. 3. Esquema de un capacitor Líneas de campo + - Placa + - cargada de + - superficie A Carga de la + - placa + - + - + - + - + - + - + E - + - + - Vector de campo eléctrico d = distancia V= Diferencia de potencial entre placas entre las placas
  4. 4. Clasificación de capacitores • Por su tipo capacidad que puede ser: ▫ Fija: que a su vez se clasifican por su tipo de dieléctrico:  Papel  Plástico  Poliéster metalizado  Mica  Vidrio  Cerámicos  Electrolitos
  5. 5. ▫ Variable: Éstos pueden tener una capacidad que varía al modificar la superficie enfrentada entre sus placas. Y para variar la capacidad tenemos tres opciones:  Variar la superficie de armaduras enfrentada  Variar la separación de las armaduras  Variar el tipo de dieléctrico
  6. 6. ¿Cómo calculamos la capacidad que tiene un capacitor? • Para calcular la capacidad relacionamos la carga que tienen las placas y su diferencial de potencial y tendríamos que: donde: C: Capacitancia Q1: Carga eléctrica almacenada en la placa 1. V1-V2: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2. La unidad de capacidad es el Faradio. 1 Faradio es Coulomb / volt
  7. 7. Energía Almacenada • Como ya se dijo, el capacitor almacena carga eléctrica. Matemáticamente se puede obtener que la energía ε almacenada por un condensador con capacidad C que es conectado a una diferencia de potencial , se define por: • El valor es medido en Joules
  8. 8. Capacitores en Serie V1 V2 Veq Q1 Q2 Q eq C1 C2 C equivalente Cálculo de capacitancia equivalente: Cálculo de voltaje equivalente: Q (CAPACITOR 1) = Q (CAPACITOR 2 )
  9. 9. Capacitores en Paralelo C1, V1, Q1 C eq, V eq, Q eq C2, V2, Q2 Cálculo de capacitancia equivalente: Cálculo de voltaje equivalente: C eq = C1+C2 V eq = V1=V2
  10. 10. Dieléctricos • Dieléctrico es el material que se caracteriza por ser mal conductor de electricidad, y se utiliza como aislante eléctrico, y si es sometido a un campo eléctrico externo, puede establecerse en él un campo eléctrico interno. • Todos los materiales dieléctricos son aislantes pero no todos los materiales aislantes son dieléctricos. • Algunos materiales son: el vidrio, la cerámica, la goma, la mica, la cera, el papel, la madera seca, la porcelana, etc.
  11. 11. Constante dieléctrica • La constante dieléctrica se puede medir considerando la capacidad de un condensador de prueba en el vacío y luego con el mismo condensador y la misma distancia entre sus placas se mide la capacidad con el dieléctrico insertado entre ellas. Entonces la constante dieléctrica y es calculada como:
  12. 12. Capacitores con dieléctricos • Considerando dos placas con una separación d, el máximo voltaje que puede aplicarse a un capacitor sin producir una descarga depende de la resistencia dieléctrica del dieléctrico. • Un dieléctrico brinda las siguientes ventajas: • Aumenta capacitancia. • Aumenta el voltaje de operación máximo. • Posible soporte mecánico entre las placas, lo cual permite que las placas estén muy juntas sin tocarse, de este modo d disminuye y C aumenta. •

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