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V

QC

Definición de capacitancia

La capacitancia se expresa en el SI con las unidades coulomb por volt, que recibe el nombre de farad (F).

1 F = 1 C/V

d

AC 0

Capacitor de placas paralelas

Muchos de los botones de una computadora están construidos de capacitores, como se muestra en la figura. Cuando las teclas se oprimen, el aislante suave entre las placas móviles y las fijas se comprime. Cuando la tecla se presiona, la capacitancia a) aumenta, b) disminuye o c) cambia en forma que no se puede determinar debido a que el complicado circuito eléctrico conectado al botón del teclado puede provocar un cambio en V.

abL

Cln

2 0

Capacitor cilíndrico

ab

abC

04

Capacitor esférico

Combinación de capacitores

321 CCCC p

Combinación en paralelo

321

1111

CCCCs

Combinación en serie

Energía almacenada en un capacitor cargado

dqC

qVdqdW

Q

dqC

qW

0

C

QW

2

2

Usted tiene tres capacitores y una batería. ¿Cómo combinaría los capacitores y la batería en un circuito de modo que los capacitores almacenaran la máxima energía posible?

221 )( VCU

202

1 )(Edd

AU

202

1 )( EAdU 2

021 EuE

La densidad de energía en cualquier campo eléctrico es proporcional al cuadrado de la magnitud del campo eléctrico en un punto dado.

Dos capacitores C1 y C2 (C1 > C2) están cargados a la misma diferencia de potencial Vi, pero con polaridad opuesta. Los capacitores cargados se separan de la batería y sus placas se conectan como se indica en la figura. a) Determine la diferencia de potencial entre las placas de cada capacitor después de un cierto tiempo.

b) Encuentre la energía total almacenada en los capacitores antes y después de unirlos y la proporción de la energía final a la energía inicial.

Usted carga un capacitor de placas paralelas, lo quita de la batería y evita que los alambres conectados a las placas se toquen entre sí. Cuando usted separa las placas, las siguientes cantidades se incrementan, disminuyen o permanecen iguales?

a) C

b) Q

c) E entre las placas

d) V

e) la energía almacenada en el capacitor

Repita la pregunta anterior, pero en esta ocasión responda los cuestionamientos para la situación en la cual la batería permanece conectada al capacitor mientras usted separa las placas.

Capacitores con dieléctricos

Capacitores con dieléctricos

Capacitores con dieléctricos

Capacitores con dieléctricos

Capacitores con dieléctricos

Cuando un material dieléctrico se inserta entre las placas de un capacitor, la capacitancia aumenta en un factor adimensional , conocido como constante dieléctrica:

0C C

Capacitores con dieléctricos

Capacitores con dieléctricos