Constante dieléctrica
La constante dieléctrica o permitividad relativa de un medio continuo es una propiedad macroscópica de un medio dieléctrico relacionado con la permitividad eléctrica del medio.
en relación la rapidez de las ondas electromagneticas en un dielectrico es:
v= c/(k*km)^(0.5)
donde k es la constante dielectrica y km es la permeabilidad relativa
El nombre proviene de losmateriales dieléctricos, que son materiales aislantes o muy poco conductores por debajo de una cierta tensión eléctrica llamada tensión de rotura. El efecto de la constante dieléctrica se manifiesta en la capacidad total de un condensador eléctrico o capacitor. Cuando entre los conductores cargados o paredes que lo forman se inserta un material dieléctrico diferente del aire (cuya permitividad esprácticamente la del vacío) la capacidad de almacenamiento de la carga del condensador aumenta. De hecho la relación entre la capacidad inicial Ci y la final Cf vienen dada por la constante eléctrica:
[pic]
Donde ? es la permitividad eléctrica del dieléctrico que se inserta.
Además el valor de la constante dieléctrica K de un material define el grado de polarización eléctrica de la substanciacuando esta se somete a un campo eléctrico exterior. El valor de K es afectado por muchos factores, como el peso molecular, la forma de la molécula, la dirección de sus enlaces (geometría de la molécula) o el tipo de interacciones que presente.
Cuando un material dieléctrico remplaza el vacío entre los conductores, puede presentarse la polarización en el dieléctrico, permitiendo que se almacenencargas adicionales.
La magnitud de la carga que se puede almacenar entre los conductores se conoce como capacitancia ésta depende del material existente entre los conductores, el tamaño, la forma de los mismos y su separación.
CAPACITORES EN SERIE Y EN PARALELO.
Con frecuencia los circuitos eléctricos contienen dos o mas capacitores agrupados entre si. Al considerar el efecto de tal agrupamientoconviene recurrir al diagrama del circuito, en el cual los dispositivos eléctricos se representan por símbolos. En la figura siguiente se definen los símbolos de cuatro capacitores de uso común. El lado de mayor potencial de una bateria se denota por una línea mas larga. El lado de mayor potencial de un capacitor puede representarse mediante una línea recta, en tanto que la línea curva representaríael lado de menor potencial. Una flecha indica un capacitor variable. Una tierra es una conexión eléctrica entre el alambrado de un aparato y su chasis metálico o cualquier otro reservo grande de cargas positivas y negativas.
Considérese primero el efecto de un grupo de capacitores conectados a lo largo de una sola trayectoria,como se indica en la figura. Una conexión este tipo en donde laplaca positiva del capacitor se conecta a la placa negativa de otro, se llama conexión en serie. La bateria mantiene una diferencia de potencial V entre la placa positiva de C1 y la placa negativa de C3, con una transferencia de electrones de una a otra. La carga no puede pasar entre las placas del capacitor; en consecuencia, toda la carga contenida dentro del paralelogramo punteado en la figura secarga inducida. Por esta razón, la carga en cada capacitor es idéntica. y se escribe:
Q = Q1 + Q2 + Q3
Donde Q es la carga eficaz transferida por la bateria.
Los tres capacitores pueden remplazarse por una capacitancia equivalente C, sin que varíe el efecto externo. A continuación se deduce una expresión que sirve para calcular la capacidad equivalente para esta conexión en serie. Puesto que ladiferencia de potencial entre A y B es independiente de la trayectoria, el voltaje de la bateria debe ser igual a la suma de las caídas de potecial a través de cada capacitor.
V = V1 + V2 + V3.
Si se recuerda que la capacitancia C se define por la razón Q/v, la ecuación se convierte es:
Q = Q1+ Q2 + Q3
CE C1 C2 C3
Para una conexión en serie, Q = Q1 =Q2 = Q3 , asi que se divide entre la…
