TEMA EM3. CONDENSADORES Y DIELECTRICOS.

TEMA 5. CAPACIDAD Y CONDENSADORES.

5.1.- CAPACIDAD.

Uno de los usos ms antiguos de los conductores en la electrosttica fue para el almacenamiento de la carga elctrica; el conductor puede ser cargado, por ejemplo, al proporcionarle un potencial definido por medio de un agente externo. Para tal aplicacin, resulta de inters encontrar la capacidad del conductor para almacenar carga. Considerando un conductor aislado y en el vaco con una carga Q, dicho conductor tendr un potencial V que ser proporcional a la carga. La relacin Q/V es una cantidad constante independiente de la carga, ya que si aumentamos la carga en un factor

, aumentar en el mismo factor el potencial elctrico, manteniendose constante la relacin Q/V. Esto es vlido para todo conductor cargado cualquiera que sea su forma geomtrica. En consecuencia, se define la capacidad C de un conductor como el cociente entre su carga y su potencial

(5.1)

que ser una propiedad definida del conductor y relacionada con su geometra.

Por ejemplo, la capacidad de un conductor esfrico de radio R y carga Q rodeado de vacio es

La unidad de la capacidad en el SI es el faradio que se define como la capacidad de un conductor que con la carga de un culombio adquiere el potencial de un voltio.

El faradio es una unidad muy grande (la Tierra tiene una capacidad de unos 700 microfaradios), por lo que en la prctica se utilizan ms sus submultiplos: microfaradio, nanofaradio y picofaradio.

El concepto de capacidad puede extenderse a un sistema de conductores. Considerese dos conductores que estn afectados por fenmenos de influencia total, o sea, dos conductores con cargas +Q y

(Fig.5.1). Si sus potenciales son

respectivamente, la capacidad del sistema vale

(5.2)

A cualesquiera dos conductores con la disposicin anteriormente expresada se denomina condensador y a los conductores que lo forman lminas o armaduras.

Los condensadores se usan comunmente en una gran variedad de circuitos elctricos; por ejemplo, para sintonizar las frecuencias de los receptores de radio, como filtros en las fuentes, para eliminar el chisporroteo en los sistemas de ignicin de los automviles, como dispositivos de almacenamiento de energa en las unidades electrnicas de destello, etc.

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