Conceptos Fundamentales de Electrostática y Condensadores: Potencial, Campo Eléctrico y Capacitancia
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Conceptos Fundamentales de Electrostática
Potencial Eléctrico
El potencial eléctrico en un punto de un campo eléctrico es el trabajo que debe realizar el campo eléctrico para mover una carga positiva unitaria desde un punto de referencia hasta ese punto.
Diferencia de Potencial
La diferencia de potencial entre dos puntos, A y B, de un campo eléctrico es el trabajo por unidad de carga que tiene que realizar un agente externo para llevar la carga de prueba desde el punto A hasta el punto B sin que cambie la energía cinética.
Energía Potencial Eléctrica
La energía potencial eléctrica es una magnitud escalar y es igual al producto de la carga eléctrica por el potencial eléctrico. Su valor dependerá de la posición del punto considerado.
Superficies Equipotenciales
Las superficies equipotenciales son aquellas que resultan de la unión de todos los puntos de un cuerpo eléctrico que se encuentran al mismo potencial eléctrico.
Campo Eléctrico Uniforme
Un campo eléctrico uniforme es un campo eléctrico constante en magnitud y dirección, como el originado por dos placas paralelas de igual magnitud pero de signos contrarios.
Electrón Voltio
El electrón voltio es la energía que un electrón gana al moverse a través de una diferencia de potencial igual a un voltio.
Condensadores: Almacenamiento de Energía Eléctrica
Condensador Eléctrico
Un condensador eléctrico es un dispositivo formado por dos placas metálicas, separadas por un aislante llamado dieléctrico. Tiene como función almacenar cargas eléctricas para potenciar su utilidad. Son utilizados en una variedad de circuitos eléctricos, por ejemplo:
- En los radio receptores, se encargan de sintonizar la frecuencia.
- Eliminan los chispazos en los sistemas de encendido de los automóviles.
- Son usados en los filtros de las fuentes de poder.
- Sirven como dispositivos de almacenamiento de energía en las unidades electrónicas de destello.
Tipos de Condensadores
- Condensadores fijos: Son componentes pasivos de dos terminales.
- Condensadores de papel: Sus placas están constituidas por láminas de aluminio de alta pureza.
- Condensadores de cerámica: Su constitución es similar a la de los condensadores de papel metalizado.
- Condensadores de plástico: Se fabrican en forma de bobinas. El dieléctrico es un plástico.
- Condensadores variables: Su capacidad puede ser modificada de forma mecánica o electrónica.
Capacidad o Capacitancia
La capacidad o capacitancia es la magnitud medida por la relación entre la carga en cualquiera de los conductores y la diferencia de potencial entre ellos.
Faradio
Un faradio es la capacidad de un condensador que adquiere la carga de un coulomb cuando se le aplica una diferencia de potencial de un voltio.
Condensador de Planos Paralelos
Un condensador de planos paralelos es aquel que presenta las características siguientes: está constituido por un par de láminas paralelas de área finita. La separación entre las placas es despreciable en comparación con sus dimensiones.
Dieléctrico
Un dieléctrico es un material mal conductor de electricidad que puede ser utilizado como aislante eléctrico.
Energía de un Condensador Cargado
La energía de un condensador cargado es el trabajo que se realiza para cargar un condensador, el cual consiste en transferir cargas de la lámina de menor potencial a la de mayor potencial.