Capacitancia y materiales
dieléctricos
Capacitancia
Capacitores
Hechos con material
dieléctrico
Ventajas
Incrementa la capacitancia
Incrementa el voltaje máximo de operación.
Proporciona un posible soporte mecánico entre las placas
Un dieléctrico es un
material no conductor
La capacitancia de un capacitor
lleno con un material que tiene
una constante dieléctrica k
Energía potencial
eléctrica
Densidad de energía en un
Campo Eléctrico
Ecuación de la energía almacenada en un capacitor
cargado
Combinaciones en
circuitos
En serie
El inverso de la capacitancia equivalente es igual a la suma de los inversos de las capacitancias individuales y siempre es menor que cualquiera de las capacitancias individuales incluidas en la combinación
En paralelo
La capacitancia equivalente es la suma de las individuales y es mayor que cualquiera por separado
Definida como
Para una esfera con
carga y aislada
Para placas
paralelas
Es proporcional al área de sus placas
e inversamente proporcional a la
separación de las placas.
Se cumple que para cada
punto las líneas de Campo
Eléctrico son perpendiculares
a las superficies equipotenciales
Conductores en equilibrio
electrostático
si el conductor es
sólido o hueco
Cavidad en un conductor
En un conductor de forma irregular, la densidad de carga superficial es máxima en aquellos puntos donde el radio de curvatura de la superficie es menor
Potencial
eléctrico
Diferencia de potencial
Diferencias de potencial en un
campo eléctrico uniforme
Cuando el vector s es paralelo
a las líneas de campo
Cuando el vector s no es paralelo
a las líneas de campo
el signo es determinado por la dirección de desplazamiento.
Trabajo realizado por un agente externo al desplazar una carga q a través de un campo eléctrico con una velocidad constante
Existe únicamente por una carga fuente
y depende sólo de la distribución de carga fuente
Definido por el cambio de U en el sistema al mover una carga q entre los puntos.
Definido como
Es una cantidad escalar.
Dado por la división entre energía potencial y la carga
Cantidad física que depende sólo de la distribución de carga fuente
Ésta tiene un valor en cada uno de los puntos de un campo eléctrico
Para obtener el
Campo Eléctrico
En relación con el
Potencial Eléctrico
Producido por
Un plano infinito de carga
Una carga puntual
Un dipolo eléctrico
Energía potencial de un dipolo
en un Campo Eléctrico
Momento del dipolo eléctrico
Como una función de las tres
coordenadas espaciales
Debido a
Distribuciones
continuas de carga
se puede calcular utilizando
Cargas puntuales
Para dos o más cargas
Energía potencial eléctrica
si las cargas son del signo opuesto
si las cargas son del mismo signo
Se obtiene mediante la aplicación
del principio de superposición
Para una carga
Potencial a cualquier
distancia r desde la carga
Capítulo 3 y 4
