FISICA DE ELECTROMAGNETISMO by Jessica Muñoz

tatianam2811 — 2021-04-05 17:31:14 UTC

como apreciamos en la segunda imagen el campo se cancela al exterior de las placas

tatianam2811 — 2021-04-05 17:32:25 UTC

- E= 0
Y se suma en el espacio situado entre las placas.

para hallar el campo hacemos uso de la ley de Gauss

tatianam2811 — 2021-04-05 17:44:58 UTC

tatianam2811 — 2021-04-05 18:30:38 UTC

tatianam2811 — 2021-04-05 23:37:27 UTC

como los vectores diferencial de area y campo electrico son paralelos, el angulo que forman es 0

tatianam2811 — 2021-04-05 23:54:58 UTC

La capacidad de un conductor esférico o cilíndrico se puede obtener midiendo la diferencia de voltaje entre los conductores para una determinada carga en cada uno

santiagomonroy1709 — 2021-04-05 23:58:05 UTC

tatianam2811 — 2021-04-06 00:01:29 UTC

2021-04-06 00:53:09 UTC

2021-04-06 01:33:40 UTC

Para poder calcular la capacitancia de un capacitor en placas paralelas vamos a tener que reemplazar en la ecuación de capacitancia para poderla adecuar a las condiciones de dos placas paralelas
Inicialmente conocemos que la diferencia de voltaje entre las dos placas se puede expresar en términos del trabajo que es realizado sobre una carga positiva, cuando se mueve desde la placa positiva a la negativa.

2021-04-06 01:45:53 UTC

El campo eléctrico entre dos placas paralelas está dado por la densidad de carga y la permitividad ( Ley de Gauss) siempre y cuando las dos placas tengan un equilibrio y que su campo eléctrico en el interior sea cero para poderlo considerar una figura gaussiana.

2021-04-06 01:55:18 UTC

Para al final poder reemplazar ya todas las ecuaciones encontradas y encontrar la que nos ayudara a calcularla capacitancia de un capacitador en placas paralelas.

valeriarondonpiamonte — 2021-04-06 02:07:45 UTC

valeriarondonpiamonte — 2021-04-06 02:10:39 UTC

Al ser un campo uniforme ( tiene la misma intensidad en cualquier punto que escojamos de las placas) y su distancia es paralela a esta. Ya con estas condiciones quedaría así la ecuación :

manuelvanegas — 2021-04-06 02:41:51 UTC

Composición

manuelvanegas — 2021-04-06 02:51:09 UTC

Se compone por dos superficies esféricas conductoras concéntricas, con radios R1 y R2 respectivamente donde R1 < R2; ambas con cargas iguales y contrarias distribuidas uniformemente sobre la superficie.

el campo eléctrico tiene dirección radial y su módulo es constante en todos los puntos de una superficie esférica de radio r

tatianam2811 — 2021-04-06 03:24:07 UTC

El flujo del campo eléctrico E a través de dicha superficie cerrada vale:

tatianam2811 — 2021-04-06 03:24:46 UTC

tatianam2811 — 2021-04-06 03:25:14 UTC

Un capacitor es fabricado de dos placas de metal y un material aislador llamado dieléctrico. Los placas metálicas son puestas muy cerca la una de la otra, en posición paralela, y el dieléctrico esta entremedio de las dos para asegurarse que no se toquen.

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:26:23 UTC

tatianam2811 — 2021-04-06 03:27:02 UTC

Determinamos la carga q encerrada en dicha superficie esférica, para distintos valores del radio r, aplicamos la ley de Gauss

tatianam2811 — 2021-04-06 03:27:25 UTC

Construcción estándar de un capacitor: Dos placas metálicas separadas por un dieléctrico aislante.El dieléctrico puede estar compuesto de todo tipo de material aislante, incluyendo: Papel, vidrio, goma, cerámico, plástico, o cualquier otro elemento que impida el flujo de la corriente. Las placas están hechas de un material conductivo como: aluminio, tantalio, plata, u otros metales. Cada uno está conectado a un alambre terminal, el cual se conecta al resto del circuito. La capacitancia de un capacitor (cuantos faradios tiene) depende de la manera en que se fabrica. Más capacitancia requiere un capacitor más grande. Las placas que tienen más área superficial superpuestas generan mayor capacitancia, mientras más distancia entre las placas menos capacitancia. Incluso, el material dieléctrico tiene un efecto en cuantos faradios tiene un capacitor.

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:39:13 UTC

manuelvanegas — 2021-04-06 03:40:17 UTC

Sabiendo que
la diferencia de potencial eléctrico es la integral del campo eléctrico.

Un capacitor esférico se constituye por un cilindro solido con un radio R1 cargada positivamente (Q+) distribuida uniformemente el la superficie. Externamente se encuentra un cascaron cilíndrico de radio R2 donde R1
tatianam2811 — 2021-04-06 03:41:00 UTC

El campo existente se calcula aplicando la ley de Gauss a la región a
tatianam2811 — 2021-04-06 03:42:39 UTC

Según características

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:43:56 UTC

Existen todo tipo de capacitores, cada uno con ventajas y desventajas que lo hacen mejores para ciertas aplicaciones y peores para otras.

Cuando decide sobre qué tipo de capacitor usar, hay ciertos factores que debe considerar:

Tamaño – Tanto en término de volumen físico y capacitancia. Es común que los capacitores sean los componentes más grandes de un circuito. También pueden ser muy pequeños. Generalmente se da que mientras más capacitancia más grande debe ser el capacitor.
Voltaje Máximo –Cada capacitor tiene un voltaje máximo que puede caer sobre él. Algunos capacitores pueden ser para 1.5V otros pueden ser para 100V. Exceder el voltaje máximo va a resultar en la destrucción del capacitor.
Corrientes de Fuga – Los capacitores no son perfectos. Cada capacitor esta propenso a dejar fugar una pequeña cantidad de corriente a través del material dieléctrico de un terminal al otro. Esa pequeña perdida de corriente (generalmente nano amperes o menos) se llama corriente de fuga. La corriente de fuga hace que la energía almacenada en el capacitor se drene lentamente.
Resistencia Equivalente en Serie (RES) – Los terminales del capacitor no son 100% conductivos, siempre tendrán una pequeña cantidad de resistencia (generalmente menos de 0.01Ω). Esta resistencia se convierte en un problema cuando fluye harta corriente a través del capacitor, lo que produce calor y perdida de potencia.
Tolerancia – Los capacitores tampoco pueden ser hechos para tener un valor de capacitancia exacto. Cada capacitor va a ser clasificado por su valor nominal de capacitancia, pero dependiendo de su tipo, el valor exacto puede estar entre ±1% hasta ±20% del valor deseado.

tatianam2811 — 2021-04-06 03:44:15 UTC

calculamos el flujo de la superficie cerrada

Flujo a través de las bases del cilindro: el campo y el vector superficie son perpendiculares, el flujo es cero.
Flujo a través de la superficie lateral del cilindro. El campo E es paralelo al vector superficie dS, y el campo es constante en todos los puntos de la superficie lateral, por lo que,

Capacitores Cerámicos

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:44:53 UTC

Los capacitores más comunes y más fabricados son los capacitores cerámicos. El nombre viene del material con el cual está hecho el dieléctrico.

Los capacitores cerámicos son generalmente pequeños, tanto físicamente como en términos de capacitancia. Es difícil encontrar un capacitor cerámico más grande de 10µF. Un capacitor cerámico de montaje en superficie se encuentra generalmente en empaquetaduras pequeñas de 0402 (0.4mm x 0.2mm), 0603 (0.6mm x 0.3mm) o 0805. Los capacitores de agujeros pasantes se ven como pequeños bulbos (generalmente amarillos o rojos) con dos terminales que salen de él.

Capacitores Electrolíticos de Aluminio y Tantalio

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:46:19 UTC

Los electrolíticos son buenos porque pueden tener mucha capacitancia en un volumen relativamente pequeño. Si necesita un capacitor en el rango de 1µF-1mF, lo más probable es que lo encuentre en un formato electrolítico. También son excepcionalmente buenos para aplicaciones de alto voltaje debido a sus altos valores de voltaje máximo.

Los capacitores electrolíticos de aluminio, los más populares de la familia de los electrolíticos, generalmente se ven como pequeñas latas con dos terminales que salen del fondo.

tatianam2811 — 2021-04-06 03:47:23 UTC

manuelvanegas — 2021-04-06 03:47:29 UTC

Obteniendo que la capacitancia será

Aplicamos ley de gauss

tatianam2811 — 2021-04-06 03:47:36 UTC

Super Capacitores

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:48:48 UTC

Si estas buscando un capacitor hecho para almacenar energía, no sigas buscando, la respuesta es el súper capacitor. Estos capacitores son diseñados para tener muy altas capacitancias, en el rango de los faradios.
Un súper capacitor. Alta capacitancia, pero solo aguanta 2.5V. Nótese que estos también son polarizados.

Si pueden almacenar mucha carga, pero no pueden trabajar con altos voltajes. Este súper capacitor de 10F solo puede funcionar a máximo 2.5V. Un poco más de eso lo va a destruir. Los Súper capacitores son generalmente puestos en serie para poder alcanzar un voltaje máximo más alto (mientras reduce su capacidad de capacitancia).

valeriarondonpiamonte — 2021-04-06 03:52:15 UTC

Capacitores en Serie/Paralelo

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:53:31 UTC

Muy parecido a las resistencias, múltiples capacitores se pueden combinar en serie o paralelo para crear una capacitancia combinada equivalente. Los capacitores, sin embargo, se suman en una forma que es completamente opuesta a la de las resistencias.

Capacitores en Paralelo

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:53:52 UTC

Cuando los capacitores están en paralelo, la capacitancia total es simplemente la suma de todas las capacitancias. Esto es semejante a la forma en que se suman las resistencias en serie.
Entonces, por ejemplo, si tiene tres capacitores de 10µF, 1µF, y 0.1µF en paralelo, la capacitancia total sería de 11.1µF (10+1+0.1).

Capacitores en Serie

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:55:41 UTC

Parecido a las resistencias, que son un dolor de cabeza de sumar en paralelo, los capacitores se comportan raros cuando son puestos en serie. La capacitancia total de N capacitores en serie es la suma inversa de la suma de todas las capacitancias inversas.

Si solo tiene dos capacitores en serie, podría ocupar el método de “producto sobre suma” para calcular la capacitancia total:

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 03:57:25 UTC

Aún más, si tienes dos capacitores de igual valor en serie, la capacitancia total es la mitad de su valor. Por ejemplo, dos súper capacitores de 10F en serie producirán una capacitancia de 5F (también tiene el beneficio de doblar su valor de voltaje máximo de 2.5V a 5V).

Creadores

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 04:03:49 UTC

Ewald Jürgen Von Kleist

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 04:06:28 UTC

Y Pieter van Musschenbroek

Historia

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 04:07:08 UTC

En octubre de 1745 Ewald Georg von Kleist, de Pomerania (Alemania), observó que la carga eléctrica podía ser almacenada conectando por medio de un cable un generador electrostático a un volumen de agua en el interior de una jarra, frasco o botella de vidrio. La mano de Von Kleist y el agua actuaban como conductores, y el frasco como un dieléctrico, esto es, aislante (aunque los detalles del mecanismo fueron incorrectamente identificados en ese momento). Von Kleist fue sacudido al tocar el alambre por una poderosa chispa, mucho más dolorosa que la que se obtenía de un generador electrostático, por lo que dedujo correctamente que la carga eléctrica se almacenaba en ese dispositivo.

Al año siguiente, el físico neerlandés Pieter van Musschenbroek inventó un condensador similar que fue llamado botella de Leyden (por la Universidad de Leiden donde trabajaba). También él quedó impresionado por la fuerza de la descarga que este aparato proporcionaba, de forma que llegó a escribir que "no padecería una segunda descarga por todo el reino de Francia".

Un condensador eléctrico (también conocido frecuentemente con el anglicismo capacitor, proveniente del nombre equivalente en inglés) es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 04:08:59 UTC

la capacitancia para un capacito cilindrico

tatianam2811 — 2021-04-06 04:10:11 UTC

-Jessica Tatiana Muñoz Ortiz -Laura Valeria Rondón Piamonte -Manuel Felipe Vanegas Lizarazo -Santiago Sánchez Monroy

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 04:18:37 UTC

tatianam2811 — 2021-04-06 04:45:15 UTC

Se pudo encontrar que una empresa que fabrica de estos capacitores es:

santiagomonroy1709 — 2021-04-06 04:55:43 UTC