Condensadores Materia de Física ESO

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Átomo. División máxima de un elemento. Está formado por protones o partículas con carga eléctrica positiva, electrones o partículas con carga eléctrica negativa que en los átomos se encuentra girando alrededor del núcleo y neutrones o partículas con carga eléctrica neutra. culombio. Fís. (Símb. C). Unidad de cantidad de electricidad y carga eléctrica del Sistema Internacional, equivalente a la cantidad de electricidad transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica. Es alrededor de 6.241506 × 1018 veces la carga de un electrón . También puede expresarse en términos de capacidad y voltaje, según la relación: obtenida directamente de la definición de Faradio . En principio, el culombio sería definido en términos de carga como un electrón o carga elemental. Un coulomb equivale a 6.241 509 629 152 65×1018 electrones. Múltiplos del Sistema Internacional para culombio (C) Submúltiplos Múltiplos Valor Símbo lo Nombre Valo r Símbo lo Nombre 10–1 C dC deciculomb io 101 C daC decaculomb io 10–2 C cC centiculom bio 102 C hC hectoculom bio 10–3 C mC milliculom bio 103 C kC kiloculomb io 10–6 C µC microculom bio 106 C MC megaculomb io 10–9 C nC nanoculomb io 109 C GC gigaculomb io 10–12 C pC picoculomb io 1012 C TC teraculomb io 10–15 C fC femtoculom bio 1015 C PC petaculomb io 10–18 C aC attoculomb io 1018 C EC exaculombi o 10–21 C zC zeptoculom bio 1021 C ZC zettaculom bio 10–24 C yC yoctoculom bio 1024 C YC yottaculom bio Prefijos comunes de unidades están en negrita. Carga. Magnitud escalar que define la cantidad de electricidad positiva o negativa de un cuerpo. Para cargar un condensador se realiza un trabajo; trabajo que se queda almacenado en forma de energía en un condensador Trabajo. Definimos al trabajo como la cantidad de energía que se pone en juego en un determinado proceso. Energía. Definimos energía como la capacidad para realizar un trabajo. Se mide en julios. (Símb. E). se define como el trabajo realizado por una fuerza de un newton en un desplazamiento de un metro en la dirección de la fuerza, es decir, equivale a multiplicar un Newton por un metro . Cuando un cuerpo es desplazado un espacio debido a una fuerza decimos que realiza un trabajo, es una magnitud escalar. Magnitud escalar. Magnitud que queda perfectamente expresada con un número que la cuantifique y una unidad de medida; por ej. La masa de un cuerpo es una magnitud escalar por que se puede expresar mediante un número (10) y una unidad de medida apropiada (kg). newton. (De I. Newton, 1642-1727, científico inglés) Fís. (Símb. N). Unidad de fuerza del Sistema Internacional, equivalente a la fuerza que, aplicada a un cuerpo cuya masa es de un kilogramo 1 (Kg), le comunica una aceleración de un metro por segundo cada segundo (1m /s2 ).

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Condensadores *Electricidad

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tomo

tomo. Divisin mxima de un elemento. Est formado por protones o partculas con carga elctrica positiva, electrones o partculas con carga elctrica negativa que en los tomos se encuentra girando alrededor del ncleo y neutrones o partculas con carga elctrica neutra.culombio. Fs. (Smb. C). Unidad de cantidad de electricidad y carga elctrica del Sistema Internacional, equivalente a la cantidad de electricidad transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente elctrica.

Es alrededor de 6.241506 1018 veces la carga de un electrn.Tambin puede expresarse en trminos de capacidad y voltaje, segn la relacin: obtenida directamente de la definicin de Faradio.En principio, el culombio sera definido en trminos de carga como un electrn o carga elemental. Un coulomb equivale a 6.241 509 629 152 651018 electrones.

Mltiplos del Sistema Internacional para culombio (C)

SubmltiplosMltiplos

ValorSmboloNombreValorSmboloNombre

101 CdCdeciculombio101 CdaCdecaculombio

102 CcCcenticulombio102 ChChectoculombio

103 CmCmilliculombio103 CkCkiloculombio

106 CCmicroculombio106 CMCmegaculombio

109 CnCnanoculombio109 CGCgigaculombio

1012 CpCpicoculombio1012 CTCteraculombio

1015 CfCfemtoculombio1015 CPCpetaculombio

1018 CaCattoculombio1018 CECexaculombio

1021 CzCzeptoculombio1021 CZCzettaculombio

1024 CyCyoctoculombio1024 CYCyottaculombio

Prefijos comunes de unidades estn en negrita.

Carga. Magnitud escalar que define la cantidad de electricidad positiva o negativa de un cuerpo.Para cargar un condensador se realiza un trabajo; trabajo que se queda almacenado en forma de energa en un condensador

Trabajo. Definimos al trabajo como la cantidad de energa que se pone en juego en un determinado proceso.

Energa. Definimos energa como la capacidad para realizar un trabajo. Se mide en julios. (Smb. E). se define como el trabajo realizado por una fuerza de un newton en un desplazamiento de un metro en la direccin de la fuerza, es decir, equivale a multiplicar un Newton por un metro.Cuando un cuerpo es desplazado un espacio debido a una fuerza decimos que realiza un trabajo, es una magnitud escalar.Magnitud escalar. Magnitud que queda perfectamente expresada con un nmero que la cuantifique y una unidad de medida; por ej. La masa de un cuerpo es una magnitud escalar por que se puede expresar mediante un nmero (10) y una unidad de medida apropiada (kg).newton. (De I. Newton, 1642-1727, cientfico ingls) Fs. (Smb. N). Unidad de fuerza del Sistema Internacional, equivalente a la fuerza que, aplicada a un cuerpo cuya masa es de un kilogramo 1 (Kg), le comunica una aceleracin de un metro por segundo cada segundo (1m/s2). Mltiplos del Sistema Internacional para newton (N)

SubmltiplosMltiplos

ValorSmboloNombreValorSmboloNombre

101 NdNdecinewton101 NdaNdecanewton

102 NcNcentinewton102 NhNhectonewton

103 NmNmillinewton103 NkNkilonewton

106 NNmicronewton106 NMNmeganewton

109 NnNnanonewton109 NGNgiganewton

1012 NpNpiconewton1012 NTNteranewton

1015 NfNfemtonewton1015 NPNpetanewton

1018 NaNattonewton1018 NENexanewton

1021 NzNzeptonewton1021 NZNzettanewton

1024 NyNyoctonewton1024 NYNyottanewton

Prefijos comunes de unidades estn en negrita.

Material dielctrico. Puede ser un material cermico, aire, papel, entre otros.

Material conductor. Se caracteriza por la gran cantidad y movilidad de sus electrones libres.

~ aislante. Se caracteriza por la escasez y poca movilidad de electrones libres.

Conductividad. Smbolo () se define como la representacin prctica de la movilidad de los electrones en un conductor.Resistividad. Smbolo () se define como la dificultad a este movimiento. p = 1

.

Condensador. Se representa por (C) y se define como un dispositivo capaz de almacenar carga y que est formado por dos conductores y un material dielctrico que los separa.

Cuando sometemos los bornes de un condensador a una diferencia de potencial sta se carga; cuando quitamos esta diferencia de potencial, y cortocircuitamos los bornes, el condensador se descarga.

El condensador no deja pasar la carga entre armaduras y almacena carga elctrica.Cuando asociamos varios condensadores obtenemos otro de capacidad equivalente que depende de la forma en que estn asociadas las capacidades. Podemos tener dos tipos fundamentales de asociacin:*asociacin en paralelo. Mediante placas homlogas unidas; por lo tanto la diferencia de potencial aplicado ser comn a todos ellos, no as la carga que almacenan que depender de la capacidad de cada condensador. Luego la capacidad equivalente de una asociacin en paralelo es la suma de todas las capacidades.*asociacin en serie. Al cargarse la primera placa C1, con carga Q, inducir en la segunda una carga Q, que a su vez inducir otra carga Q en la primera placa del segundo condensador y as sucesivamente, es decir, que la carga Q ser comn para todos los condensadores, luego la CT (capacidad total) es la equivalente Ci.Capacidad o capacitancia. Es una propiedad que rige la relacin existente entre la diferencia de potencial (o tensin) existente entre las placas del capacitor y la carga elctrica almacenada en este, mediante la siguiente ecuacin: La unidad en el sistema internacional es el Faradio (Smb. F) equivalente a la capacidad de un condensador elctrico cargado con un culombio y con una diferencia de potencial o tensin de un voltio. Como es una unidad muy grande se suele usar: *F (microfaradio) equivalente a una millonsima (10-6) de faradio. *nF (nanofaradio) (10-9) F.

*pF (picofaradio (10-12) F.

Mltiplos del Sistema Internacional para faradio (F)

SubmltiplosMltiplos

ValorSmboloNombreValorSmboloNombre

101 FdFdecifaradio101 FdaFdecafaradio

102 FcFcentifaradio102 FhFhectofaradio

103 FmFmillifaradio103 FkFkilofaradio

106 FFmicrofaradio106 FMFmegafaradio

109 FnFnanofaradio109 FGFgigafaradio

1012 FpFpicofaradio1012 FTFterafaradio

1015 FfFfemtofaradio1015 FPFpetafaradio

1018 FaFattofaradio1018 FEFexafaradio

1021 FzFzeptofaradio1021 FZFzettafaradio

1024 FyFyoctofaradio1024 FYFyottafaradio

Prefijos comunes de unidades estn en negrita.

Cabe destacar que la capacidad es siempre una cantidad positiva y que depende de la geometra del capacitor considerado (de placas paralelas, cilndrico, esfrico). Otro factor del que depende es del dielctrico que se introduzca entre las dos superficies del condensador. Cuanto mayor sea la constante dilctrica del material no conductor introducido, mayor es la capacidad.En la prctica, la dinmica elctrica del condensador se expresa gracias a la siguiente ecuacin diferencial, que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuacin anterior. Donde i representa la corriente elctrica, medida en amperios.

Energa almacenada en un condensador, medida en julios, es igual al trabajo realizado para cargarlo. Consideremos un capacitor con una capacidad C, con una carga +q en una placa y -q en la otra. Para mover una pequea cantidad de carga dq desde una placa hacia la otra en sentido contrario a la diferencia de potencial se debe realizar un trabajo dW: donde

W es el trabajo realizado, medido en julios;

q es la carga, medida en culombios;

C es la capacitancia, medida en faradios.

Es decir, para cargar un condensador hay que realizar un trabajo y parte de este trabajo queda almacenado en forma de energa potencial electrosttica. Se puede calcular la energa almacenada en un capacitor integrando esta ecuacin. Si se comienza con un capacitor descargado (q = 0) y se mueven cargas desde una de las placas hacia la otra hasta que adquieran cargas +Q y -Q respectivamente, se debe realizar un trabajo W:

Combinando esta expresin con la ecuacin de arriba para la capacidad, obtenemos: donde

W es la energa, medida en julios;

C es la capacidad, medida en faradios;

V es la diferencia de potencial, medido en voltios;

Q es la carga almacenada, medida en coulombios.

energa. f. Eficacia, poder, virtud para obrar.2. f. Fs. Capacidad para realizar un trabajo. Se mide en julios. (Smb. E).cuanto de energa1. m. Fs. Salto que experimenta la energa de un corpsculo cuando absorbe o emite radiacin. Es proporcional a la frecuencia de esta ltima.~ atmica. f. energa nuclear. f. La obtenida por la fusin o fisin de ncleos atmicos.~ cintica. f. Fs. La que posee un cuerpo por razn de su movimiento.~ de ionizacin.. f. Fs. energa mnima necesaria para ionizar una molcula o tomo.~ potencial. f. Fs. Capacidad de un cuerpo para realizar trabajo en razn de su posicin en un campo de fuerzas.~ radiante. f. Fs. energa existente en un medio fsico, causada por ondas electromagnticas, mediante las cuales se propaga directamente sin desplazamiento de la materia.2. f. Fs. energa causada por una corriente de partculas, como electrones, protones, etc.