Unidad IV: Capacitadores y dieléctricos
Física II
Electricidad, Magnetismo y Circuitos - Un blog estudiantil de Ingeniería de Sistemas
Capacitores y Dieléctricos
Los capacitores (o condensadores) son componentes fundamentales en circuitos electrónicos que almacenan energía eléctrica. En esta sección exploraremos sus principios de funcionamiento, tipos y aplicaciones.
Conceptos Clave de los Capacitores
- Condensador (capacitador): Dispositivo que almacena energía eléctrica en un campo eléctrico.
- Capacitancia (C): Medida de la capacidad de un condensador para almacenar carga.
Donde Q es la carga almacenada y V es la diferencia de potencial
- Tipos de condensadores: Plano, cilíndrico y esférico.
- Energía almacenada en un condensador:
Energía almacenada en el campo eléctrico del condensador
Diferentes tipos de condensadores: plano, cilíndrico y esférico
Dieléctricos
- Definición: Materiales aislantes que, al colocarse entre las placas de un condensador, aumentan su capacitancia.
- Constante dieléctrica (K): Factor que indica cuánto aumenta la capacitancia.
Donde C₀ es la capacitancia sin dieléctrico
- Efecto: Reduce el campo eléctrico dentro del condensador y permite almacenar más carga a igual voltaje.
Diferentes materiales dieléctricos utilizados en condensadores
Aplicaciones Prácticas
- Dispositivos electrónicos: celulares, cámaras y computadoras
- Filtros y estabilizadores de corriente en circuitos
- Supercondensadores para almacenamiento rápido de energía
- Sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS)
- Circuitos de temporización y osciladores
Fórmulas Importantes
Donde A es el área de las placas y d es la separación entre ellas
K es la constante dieléctrica del material
Energía almacenada en el campo eléctrico
Aplicaciones de condensadores en dispositivos electrónicos modernos
Próximo Experimento
Construcción de un condensador casero: Medición de capacitancia con materiales simples.
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