Potencial electrostático
Los campos de fuerzas centrales, como el electrostático, pueden describirse por una magnitud escalar característica denominada potencial. Se define así el potencial electrostático en un punto de un campo eléctrico como la energía potencial de carga unidad situada en dicho punto. Matemáticamente:
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En circuitos eléctricos, se usa comúnmente la magnitudconocida como diferencia de potencial entre dos puntos situados en un campo eléctrico. Tal diferencia de potencial se simboliza por V1-V2.
Potencial Electrostático
Hemos visto que el campo eléctrico producido por una carga puntual q se expresa
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Cuando el origen de coordenadas se coloca en la posición de la carga. La simple inspección nos recuerda que el campo electrostático es central yque decrece con el cuadrado de la distancia, pero quisiéramos saber si dicho campo goza de propiedades adicionales que, aunque no sean tan evidentes como las dos anteriores, nos ayuden a trabajar con él.
Una de las primeras magnitudes que conviene analizar cuando se investiga un campo de
fuerzas desconocido, es el trabajo que debe realizar un agente externo para desplazar una partícula de unpunto a otro del espacio en contra de la fuerza que dicho campo le ejerce. Si tal trabajo resultase independiente de la trayectoria recorrida, se dirá que el campo bajo estudio es irrotacional. Si además fuese independiente del tiempo, resultaría ser conservativo de la energía mecánica de la partícula. Conocer de antemano si un campo conserva la energía permite ahorrar muchos cálculos.Condensador eléctrico
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Condensadores modernos.
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En electricidad y electrónica, un condensador (capacitor en inglés) es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra), generalmente en formade tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).
La carga almacenadaen una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en micro- µF = 10-6, nano- nF = 10-9 o pico- pF = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecularentre las “placas”. Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos de automóviles eléctricos.
El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:
[pic]en donde:
C: Capacidad
Q1: Carga eléctrica almacenada en la placa 1.
V1 ? V2: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.
Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se considere la carga de la placa positiva o la de la negativa, ya que
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Aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa positiva.
En cuanto al aspecto constructivo, tanto la forma…
