ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA, UNIDAD CULHUACAN

DEPARTAMENTAL IIELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

DEPARTAMENTO DE ICEACADEMIA DE FÍSICA

MEXICO D.F., ENERO -JUNIO DEL 2011

CAPACITORES Y CAPACITANCIA

Dos conductores cualesquiera separados por un aislante (o por el vacío) forman un capacitor

Definición de capacitancia

abV

QC

1 1 1 1F farad C V coulomb volt

Capacitancia de un capacitor de placas paralelas en el vacío

d

A

V

QC

ab0

CAPACITORES EN SERIE

1 2 3

1 1 1 1...

eqC C C C

1 21 2

1 1abV V V V Q

C C

El recíproco de la capacitancia equivalente de una combinación en serie es igual a la suma de los recíprocos de las capacitancias individuales. En una conexión en serie la capcitancia equivalente siempre es menor que cualquier capacitancia individual

CAPACITORES EN PARALELO

1 2 1 2Q Q Q C C V

1 2 3 ...eqC C C C

La capacidad equivalente de una combinación en paralelo es igual a la suma de las capacidades individuales. En una conexión en paralelo la capacidad equivalente siempre es mayor que cualquiera de las capacidades individuales

CARGA INDUCIDA Y POLARIZACIÓN

0 0

A AC KC K

d d

00 0

, .iE E

1

1i K

Conductor con sección transversal uniforme

Definición de corriente. Definimos la corriente a través de un área transversal A como la carga neta que fluye a través del área por unidad de tiempo

dt

dQI

CORRIENTE

CORRIENTE, VELOCIDAD DE ARRASTRE Y DENSIDAD DE CORRIENTE

( )d ddQ q nAv dt nqv Adt

Anqvdt

dQI d

d

IJ nqv

A

dnq

J v

FUERZA ELECTROMOTRIZ

abV E

abV IR E

Para una fuente de fem ideal en una situación de “circuito abierto”

Para un circuito completo conectando un cable de resistencia R a los terminales de la fuente

RESISTORES EN SERIE

1 2 3( )ab ax xy ybV V V V I R R R

1 2 3 ...eqR R R R

La resistencia equivalente de cualquier número de resistores en serie es igual a la suma de sus resistencias individuales. La resistencia equivalente es mayor que cualquiera de las resistencias individuales

RESISTORES EN PARALELO

1 2 31 2 3

1 1 1abI I I I VR R R

1 2 3

1 1 1 1...

eqR R R R

Para cualquier número de resistores en paralelo, el recíproco de la resistencia equivalente es igual a la suma de los recíprocos de las resistencias individuales. La resistencia equivalente siempre es meno que cualquiera de las individuales

Para el caso especial de dos resistores en paralelo

1 2

1 2eq

R RR

R R

REGLAS DE KIRCHHOFF

Regla de Kirchhoff de los nodos: La suma algebraica de las diferencias de potencial en cualquier trayectoria cerrada, incluyendo las asociadas con fuentes de fem y elementos de resistencia, debe ser cero.

0I

Regla de Kirchhoff de las mallas: La suma algebraica de las diferencias de potencial en cualquier trayectoria cerrada, incluyendo las asociadas con fuentes de fem y elementos de resistencia, debe ser cero.

0V

CIRCUITOS RESISTENCIA-CAPACITANCIA

CARGA DE UN CAPACITOR

1 1t RC t RCfq C e Q e E

0t RC t RCdq

i e I edt R

E

CIRCUITOS RESISTENCIA-CAPACITANCIA

DESCARGA DE UN CAPACITOR

0t RCq Q e

00

t RC t RCQdqi e I edt RC