problema de capacitores dielÉctrico
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Efecto del dieléctrico en un condensadorLa mayor parte de los condensadores llevan entre sus láminas una sustancia no conductora o dieléctrica. Un condensador típico está formado por láminas metálicas enrolladas, separadas por papel impregnado en cera. El condensador resultante se envuelve en una funda de plástico. Su capacidad es de algunos microfaradios.La botella de Leyden es el condensador más primitivo, consiste en una hoja metálica pegada en las superficies interior y exterior de una botella de vidrio.Los condensadores electrolíticos utilizan como dieléctrico una capa delgada de óxido no conductor entre una lámina metálica y una disolución conductora. Los condensadores electrolíticos de dimensiones relativamente pequeñas pueden tener una capacidad de 100 a 1000 mF.La función de un dieléctrico sólido colocado entre las láminas es triple:Resuelve el problema mecánico de mantener dos grandes láminas metálicas a distancia muy pequeña sin contacto alguno.Consigue aumentar la diferencia de potencial máxima que el condensador es capaz de resistir sin que salte una chispa entre las placas (ruptura dieléctrica).La capacidad de un condensador de dimensiones dadas es varias veces mayor con un dieléctrico que separe sus láminas que si estas estuviesen en el vacío.Sea un condensador plano-paralelo cuyas láminas hemos cargado con cargas +Q y –Q, iguales y opuestas. Si entre las placas se ha hecho el vacío y se mide una diferencia de potencial V0, su capacidad y la energía que acumula seránSi introducimos un dieléctrico se observa que la diferencia de potencial disminuye hasta un valor V. La capacidad del condensador con dieléctrico serádonde k se denomina constante dieléctricaLa energía del condensador con dieléctrico esla energía de un condensador con dieléctrico disminuye respecto de la del mismo condensador vacío.Dos placas paralelas cada una con un área de 2cm^2 están separadas por dos mililitros de agua purificada no conductoras entre ellas. se aplica un voltaje de 6 volt entre las placasTRANSCRIPT
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Problema de capacitores? Ayuda por favor??
Dos placas paralelas cada una con un rea de 2cm^2 estn separadas por dos mililitros de agua
purificada no conductoras entre ellas. se aplica un voltaje de 6 volt entre las placas
a)cual es la magnitud del campo elctrico entre las placas.
b)la carga almacenada sobre cada placa
c)la carga almacenada en cada placa si el agua es eliminada y reemplazada por aire
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Respuestas
Mejor respuesta: a) E = V/d para un campo uniforme (que es lo que consideramos en un
capacitor de placas paralelas)
E= 6 V / 0.002 m = 3000 V / m
b)
la capacidad del capacitor se puede calcular como:
C = k S/d
k es la constante dielectrica del aislante, S la superficie de cada placa, y d la distancia que las
separa
el k del agua es 707 pF/m
entonces C = 707 (pF / m) * 0.0002 (m^2) / 0.002 m = 70.7 pF
Por la ecuacion de un capacitor C=Q/V
C la capacidad, Q la carga almacenada, V la tension entre sus placas.
Q= 70.7 pF / 6 V = 11.78 pC
c)si en vez de agua se usa aire, k=8.84 pF/m
entonces C=0.884 pF = 884 nF
Q= 884nF/6V = 147.3 nC