• Author / Uploaded
• Roberto Velasquez Robles

• Categories
• Campo eléctrico
• Fuerza
• Átomos
• Electricidad
• Carga eléctrica

Citation preview

Electrostática. La palabra electricidad se deriva de η λ ε κ τ ρ ο ν , vocablo griego que significa "ámbar". Como lo dice esta etimología, los griegos ya conocían los efectos de la electricidad estática , manifiesto cuando se frotan un trozo de ámbar con piel o tela de lana. Al paso de los siglos se fue descubriendo que otros materiales también producían "electricidad" cuando se frotaban con substancias adecuadas pero las investigaciones isitemáticas y cuidadosas sobre los efectos de la electricidad comenzaron hacia el final del siglo XVII. Charles François de Cisternay du Fay efectuo un descubrimiento crucial en 1734, cuando lo descrubio lo siguiente a Charles, duque de Richamond y Lenox:



…la suerte ha puesto otro principio en mi camino… que arroja nueva luz sobre el tema de la electricidad.Esta principio es que hay dos electricidades distintas, que varian mucho entre Si: una la llamo electricidad vioetra ; a la otra Electricidad resinosa. La primera es la del hule, la roca, el cristal, las piedras preciosas, el pelo de los animales, la lana y muchos otros cuerpos (frotados).la segunda es la del ámbar, el copal, la goma de laca, la seda, la seda, la fibra de papel y un gran numero de substancias(frotadas). La Característica de esas dos electricidades es que un cuerpo de , digamos, electricidad vierta, repele a todos los que sedan de misma electricidad; y por contrario, atrae a todos los de electricidad reinos..

Actualmente se emplea distintas nomenclatura. Se debe que los efectos observados son provocados por un exceso de cargas en el vidrio y el ámbar;

CCONDICIONES DEL EQUILIBRIO ESTATICO La primera es que la sumatoria de las fuerzas sea igual a cero. La segunda que la sumatoria de los momentos sea igual a cero. Si los resumis en una sola es que la sumatoria de fuerzas y momentos sea igual a cero. PD: Puede ser que actuen dos fuerzas iguales y de sentido contrario separadas por una distancia cualquiera, con lo que la sumatoria de fuerzas es = 0 y la de momentos tiene un valor. ATOMOS NEUTROS Los átomos son electricamente neutros porque mantienen el mismo número de protones que de electrones, cuando se rompe este equilibrio el atomo se convierte en un Ion que puede ser positivo o negativo. DIFERENCIA NUMERO ATOMICO Y PESO ATOMICO

Mejor respuesta - elegida por los votantes número atómico hace referencia a la cantidad de protones, mientras que el peso (o masa) atómico refiere al peso de los protones y neutrones del átomo. En química, el número atómico es el número entero positivo que es igual al número total de protones en un núcleo del átomo. Se suele representar con la letra Z. Es característico de cada elemento químico y representa una propiedad fundamental del átomo: su carga nuclear. En un átomo eléctricamente neutro (sin carga eléctrica neta) el número de protones ha de ser igual al de

electrones. De este modo, el número atómico también indica el número de electrones y define la configuración electrónica de los átomos. La masa atómica, también se ha denominado peso atómico, aunque esta denominación es incorrecta, ya que la masa es propiedad del cuerpo y el peso depende de la gravedad. La masa atómica es la masa de un átomo en reposo, la unidad SI en la que se suele expresar es la unidad de masa atómica unificada. La masa atómica puede ser considerada como la masa total de los protones y neutrones en un átomo único en estado de reposo. CARGA POSITIVA Y NEGATIVA Al frotar una cosa contra la otra, los cuerpos gana o pierden electrónes según sus características, el que gana electrones es el objeto que queda cargado NEGATIVAMENTE y el que los pierde es el objeto que tiene una carga POSITIVA. Recuerda GANA---NEGATIVO PIERDE----POSITIVO

LA LEY DE COULOMB La interpretación de la ley de Coulomb La expresión matemática de la ley de Coulomb es:

en donde q y q' corresponden a los valores de las cargas que interaccionan tomadas con su signo positivo o negativo, r representa la distancia que las separa supuestas concentradas cada una de ellas en un punto y K es la constante de proporcionalidad correspondiente que depende del medio en que se hallen dichas cargas. El hecho de que las cargas aparezcan con su signo propio en la ecuación anterior da lugar a la existencia de dos posibles signos para la fuerza Fe, lo cual puede ser interpretado como el reflejo de los dos tipos de fuerzas, atractivas y repulsivas, características de la interacción electrostática. Así, cargas con signos iguales darán lugar a fuerzas (repulsivas) de signo positivo, en tanto que cargas con signos diferentes experimentarán fuerzas (atractivas)de signo negativo. Consiguientemente el signo de la fuerza en la ecuación (9.1) expresa su sentido atractivo o repulsivo. La constante de proporcionalidad K toma en el vacío un valor igual a K = 8,9874 · 109 N · m2/C2 esa elevada cifra indica la considerable intensidad de las fuerzas electrostáticas. Pero además se ha comprobado experimentalmente que si las cargas q y q' se sitúan en un medio distinto del aire, la magnitud de las fuerzas de interacción se ve afectada. Así, por ejemplo, en el agua pura la intensidad de la fuerza electrostática entre las mismas cargas, situadas a igual distancia, se reduce en un factor de 1/81 con respecto de la que experimentaría en el vacío. La constante K traduce, por tanto, la influencia del medio. Finalmente, la variación con el inverso del cuadrado de la distancia indica que pequeños aumentos en la distancia entre las cargas reducen considerablemente la intensidad de la

fuerza, o en otros términos, que las fuerzas electrostáticas son muy sensibles a los cambios en la distancia r. La ley de Newton y la ley de Coulomb La comparación entre la ley de Newton de la gravitación universal y la ley de Coulomb de la electrostática muestra la existencia entre ellas de una cierta analogía o paralelismo.

Esta analogía no supone una identidad entre la naturaleza de ambos tipos de fuerzas, sólo indica que los fenómenos de interacción entre cargas y los de interacción entre masas podrán ser estudiados y tratados de un modo similar. A pesar de esta analogía formal, existen algunas diferencias que cabe destacar. La primera se refiere al valor de las constantes G y K. El valor de G resulta ser mucho menor que K: G = 6,67 · 10-11 unidades SI K = 8,99 · 109 unidades SI (en el vacío) Por tal motivo, las fuerzas entre cargas serán mucho más intensas que las fuerzas entre masas para cantidades comparables de una y otra magnitud. Además, las fuerzas gravitatorias son siempre atractivas, mientras que las eléctricas pueden ser atractivas o repulsivas en función de los signos de las cargas que interactúan.

1 Indique las dos condiciones de equilibrio estático 2 ¿qué significa que la fuerza electrostática es directamente proporcional al producto de las cargas? 3 ¿qué significa que la fuerza electrostática es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa? 4 si la distancia entre dos cargas puntuales se triplica ¿la fuerza entre ellas aumenta ó disminuye?¿cuántas veces?

1. que la sumatoria de fuerzas sea = 0 y que la suma de momentos =0 2.se refiere a la ley de coulomb que es una ecuacion F=q1*q2/d^2 osea cuando tienes 2 cargas como 2 protones, ellos se repelen con una fuerza que depende de la multiplicacion de que tan fuertes son esas cargas 3.de la misma formul te fijas se divide una distancia al cuadrado quiere decir que mientras mas lejos esten las cargas menor sera la fuerza 4.como te dije en el otro disminuye y que tanto disminuye? pues lo que se incrementa la distancia al cuadrado si son 3 veces entonces 3^2 = 9, disminuye nueve veces UNIDAD NATURAL DE LA CARGA ELECTRICA La unidad natural de carga eléctrica es el electrón, que es:

La menor cantidad de carga eléctrica que puede existir. Como esta unidad es extremadamente pequeña para aplicaciones prácticas y para evitar el tener que hablar de cargas del orden de billones o trillones de unidades de carga, se ha definido en el Sistema Internacional de Unidades el culombio: DE QUE DEPENDE EL CAMPO ELECTRICO

El campo eléctrico es producido por la presencia de cargas eléctricas estáticas o en movimiento. . Su intensidad en un punto depende de la cantidad de cargas y de la distancia a éstas. A este campo también se le conoce como campo electrostático debido a que su intensidad en un punto no depende del tiempo.

LINEAS DE FUERZA LÍNEAS DE FUERZA DEL CAMPO ELÉCTRICO

Dado que el campo eléctrico es una magnitud vectorial que en cada punto del espacio tiene un módulo, dirección y sentido determinados en función de la distribución de cargas que lo crean - las fuentes del campo eléctrico - resulta de gran utilidad el efectuar una representación gráfica del campo dibujando en cada punto del espacio un vector cuya longitud sea proporcional al módulo del campo eléctrico en ese punto. Como el espacio está constituido por infinitos puntos, esta representación sería irrealizable. Por lo tanto, a fin de obtener esta representación gráfica se traza un conjunto de líneas que sean tangentes en cada punto al vector campo, y que por lo tanto representan la dirección de la fuerza que experimentaría una carga positiva si se situara en ese punto. A este conjunto de líneas se les denomina líneas de fuerza. Para dibujar las líneas de fuerza se siguen por convenio las siguientes reglas: Teniendo en cuenta que cerca de una carga positiva, otra carga positiva se ve repelida, entonces se deduce que las líneas de fuerza del campo eléctrico "salen" de las cargas positivas, mientras que "mueren" en las negativas. Con un razonamiento análogo se obtiene que las líneas de fuerza llegan a las cargas negativas. A fin de mantener un criterio homogéneo deben dibujarse un número de líneas de fuerza proporcional al valor de la carga. Las líneas de fuerza se deben dibujar simétricamente alrededor de las cargas. Las líneas de fuerza no pueden cortarse ya que, en caso contrario, en el punto de intersección la fuerza que experimentaría una carga situada allí tendría dos direcciones posibles, lo cual no es posible. Al dibujar las líneas simétricas y equiespaciadas, en las regiones donde más juntas estén las líneas el campo eléctrico será mas intenso, y por el contrario, en las zonas donde estén más separadas será menos intenso. Para una única carga puntual las líneas de fuerza del campo eléctrico serán radiales partiendo (o llegando) todas ellas del punto donde se encuentra la carga. Geométricamente también se pueden dibujar las líneas de fuerza. Para ello hay que tomar como premisa fundamental el que las líneas de fuerza deben ser tangentes al vector campo. Si consideramos un elemento de línea en un punto dado, y es paralelo en ese punto al vector campo, entonces se verifica que:

LEY DE GAUSSUna de las leyes mas importantes, que forman parte de las leyes de Maxwell, es la ley de Gauss. Esta ley permite encontrar de manera fácil el campo eléctrico, de manera sumamente fácil para cuerpos cargados geométricamente de manera regular.

La ley de Gauss tiene una forma diferencial y una forma integral, en esta sección se hablará de la forma integral.Para la aplicación de la ley de Gauss se requiere de la consideración de una superficie imaginaria llamada “superficie Gaussiana”, la cual generalmente tiene la forma de la configuración del cuerpo cargado. Esta superficie tiene que encerrar al cuerpo completamente.Ley de Gauss. La carga total contenida en un cuerpo cargado es igual a la suma de flujo que atraviesan la superficie Gaussiana su expresión matemática queda determinada por:

Por ejemplo, si queremos encontrar el campo eléctrico de una esfera cargada, de carga Q, tendremos que considerar una cuerpo imaginario que tenga la misma superficie que el cuerpo original, en este caso de una esfera

de radio r, arbitrario.

Analizando la expresión:

vemos que: donde QT es la carga total contenida dentro de la superficie Gaussiana, es decir, la de la esfera cargada. Por lo que tenemos la expresión Vemos que es conveniente manejar el elemento diferencial de superficie en coordenadas esféricas. Tomemos el elemento de superficie:

con lo que : como el campo es radial, por lo que E puede salir de la integral:

recordemos que:

Entonces tendremos:

finalmente despejando el campo tendremos:

Que corresponde a la forma de una carga puntual, precisamente por que tiene una forma esférica ambas Por su puesto, en ambas situaciones intensidad del campo eléctrico el vector del campo eléctrico será descrito como:

realmente el proceso es muy simple lo único que se tiene que hacer es encontrar una superficie apropiada, inclusive en ocasiones no es necesario realizar las integrales, si conocemos que la superficie de una esfera es igual a podemos identificar que:

y directamente podemos despejar y obtener:

FLUJO DEL CAMPO ELÉCTRICO. LEY DE GAUSS

Con ayuda de las líneas de fuerza vamos a desarrollar el concepto de flujo del campo eléctrico y establecer un teorema de gran utilidad conocido como teorema de Gauss, que permitirá obtener la expresión del campo magnético en distribuciones de carga con un alto grado de simetría. En el apartado anterior establecimos que la densidad de líneas de fuerza era proporcional a la intensidad del campo eléctrico en esa zona. Podemos definir una magnitud relacionada con la densidad de líneas de fuerza y establecer su valor cuantitativamente. Si consideramos una determinada superficie S perpendicular al campo E, definimos el flujo del campo eléctrico como el producto del módulo del campo por el área de la superficie: [1.20] Como el campo es proporcional al número de líneas de fuerza por unidad de área, el flujo eléctrico es proporcional al número de líneas de fuerza que atraviesan la superficie. A fin de poder generalizar y poder considerar superficies que no sean perpendiculares en todos los puntos al campo, la definición más correcta del flujo es la siguiente: [1.21] siendo n un vector unitario perpendicular a la superficie en cada punto. De este modo solamente se considera en cada punto de la superficie la componente del campo eléctrico que es perpendicular a la misma. Finalmente, y para tener en cuenta tanto la posible curvatura de la superficie como los distintos valores que puede tomar el módulo del campo eléctrico en los distintos puntos de la superficie, la definición correcta del flujo del campo eléctrico vendrá dada como una suma integral de los distintos elementos diferenciales que componen la superficie:

[1.22] A menudo nos interesará conocer el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada, con lo cual la suma se extenderá a toda una superficie cerrada, y el vector nunitario debe ser normal y exterior a la superficie

[1.23] de esta manera se cuenta la cantidad de líneas de fuerza que salen de la superficie cerrada S menos la cantidad de líneas de fuerza que entran en ella. Por ejemplo, si consideramos una carga puntual q y una superfie esférica de radio a centrada en ella, el flujo del campo eléctrico a través de esta superficie valdrá, teniendo en cuenta [1.23]: [1.24]

En [1.24] se ha tenido en cuenta que tanto el campo eléctrico como el vector unitario normal a la superficie son paralelos, ambos en la dirección radial y dirigidos hacia fuera. Además el módulo del campo eléctrico puede salir fuera de la integral, dado que depende exclusivamente de la distancia a la carga, y en toda la superficie esférica la distancia es constante e igual al radio. Por lo tanto en este caso el flujo del campo eléctrico es el producto del módulo del campo por el área de la superficie esférica de radio a. La última igualdad la hemos podido expresar porque el flujo a través de una superficie cerrada era igual al número neto de líneas de fuerza que salía de la misma, y porque el número de líneas de fuerza que abandona una carga es proporcional al valor de la carga. Pero además, con el ejemplo de la carga puntual podemos conocer la constante de proporcionalidad. De acuerdo con [1.9], que nos daba la

expresión del campo debido a una carga puntual, si la particularizamos para la superficie esférica de radio a obtenemos

[1.25] Este resultado que se ha obtenido para una carga puntual es válido para cualquier distribución de cargas. Se puede enunciar diciendo que el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada es igual a la carga que encierra dicha superficie dividido por e 0. Esta afirmación se denomina Ley de Gauss, y se expresa matemáticamente de la siguiente manera:

[1.26] Conviene hacer hincapié en el hecho de que únicamente contribuye en el cálculo del flujo a través de una superficie cerrada la carga que se encuentra en el interior de la misma. Es sencillo comprobar que si consideramos una carga que se encuentre en el exterior de una superficie cerrada, todas las líneas de fuerza que entran en la superficie vuelven a salir, con lo cual el resultado neto es cero. El teorema de Gauss se puede deducir por consideraciones matemáticas que tienen en cuenta el concepto de ángulo sólido y que no se llevará a cabo aquí. Por otra parte, se puede también dar una expresión puntual de la ley de Gauss utilizando propiedades vectoriales que tampoco se detallarán. Sin embargo sí se cita la expresión resultante ya que es una de las cuatro ecuaciones fundamentales del electromagnetismo. Es la siguiente:

[1.27]

SUPERFICIA GAUSSIANA Definiremos una superficie gaussiana como cualquier superficie cerrada imaginaria que empleamos en la ley de Gauss para calcular el campo el electrico debido a una cierta distribucion de cargas. Para aplicar la ley de Gauss al calculo del campo electrico debido a una cierta distribucion de cargas con propiedades de simetria adecuadas es aconsejable seguir el siguiente procedimiento: 1. Seleccionar una superficie gaussiana que tenga las siguientes propiedades: (a) la superficie debe tener la misma simetria que la correspondiente distribucion de carga; (b) en cada punto de la superficie, E debe ser normal o tangencial a la superficie; (c) en todos los puntos en los que E es normal a la superficie, E debe tomar un valor constante. Los casos mas frecuentes son: (a1) para cargas puntuales o distribuciones de carga con simetria esferica, debe elegirse como superficie gaussiana una esfera centrada en la carga o cuyo centro coincida con el centro de la distribucion de carga; (a2) para lineas de carga o cilindros uniformemente cargados, debe elegirse una superficie cilindrica coaxial con la linea de carga o cilindro;

(a3) para planos (o laminas) cargados que tienen simetria plana, debe elegirse como superficie gaussiana un cilindro peque~no simetrico con el plano. 2. Calcular el flujo a traves de dicha superficie. 3. Calcular la carga total Qint dentro de la superficie, y usar ley de Gauss, = Qint="0, para obtener el campo E. POTENCIAL ELECTRICO El potencial eléctrico en un punto es el Trabajo requerido para mover una carga unitaria (trabajo por unidad de carga) desde ese punto hasta el infinito, donde el potencial es 0. Matematicamente se expresa por: V=W/q Considérese una carga de prueba positiva en presencia de un campo eléctrico y que se traslada desde el punto A al punto B conservándose siempre en equilibrio. Si se mide el trabajo que debe hacer el agente que mueve la carga, la diferencia de potencial eléctrico se define como: VB - VA = WAB / q0 El trabajo WAB puede ser positivo, negativo o nulo. En estos casos el potencial eléctrico en B será respectivamente mayor, menor o igual que el campo eléctrico en A. La unidad mks de la diferencia de potencial que se deduce de la ecuación anterior es Joule/Coulomb y se representa mediante una nueva unidad, el voltio, esto es: 1 voltio = 1 Joule/Coulomb. Aplicando esta definición a la teoría de circuitos y desde un punto de vista más intuitivo, se puede decir que el potencial eléctrico en un punto de un circuito representa la energía que posee cada unidad de carga al paso por dicho punto. Así, si dicha unidad de carga recorre un circuito constituyendóse en corriente eléctrica, ésta irá perdiendo su energía (potencial o voltaje) a medida que atraviesa los diferentes componentes del mismo. Obviamente, la energía perdida por cada unidad de carga se manifestará como trabajo realizado en dicho circuito (calentamiento en una resistencia, luz en una lámpara, movimiento en un motor, etc.). Por el contrario, esta energía perdida se recupera al paso por fuentes generadoras de tensión. Es conveniente distinguir entre potencial eléctrico en un punto (energía por unidad de carga situada en ese punto) y corriente eléctrica (número de cargas que atraviesan dicho punto por segundo). Usualmente se escoge el punto A a una gran distancia (en rigor el infinito)de toda carga y el potencial eléctrico VA a esta distancia infinita recibe arbitrariamente el valor cero. Esto permite definir el potencial eléctrico en un punto poniendo VA=0 y eliminando los índices: V=W/q0 siendo W el trabajo que debe hacer un agente exterior para mover la carga de prueba q0 desde el infinito al punto en cuestión. Obsérvese que la igualdad planteada depende de que se da arbitrariamente el valor

cero al potencial VA en la posición de referencia (el infinito) el cual hubiera podido escogerse de cualquier otro valor así como también se hubiera podido seleccionar cualquier otro punto de referencia. También es de hacer notar que según la expresión que define el potencial eléctrico en un punto, el potencial en un punto cercano a una carga positiva aislada es positivo porque debe hacerse trabajo positivo mediante un agente exterior para llevar al punto una carga de prueba (positiva) desde el infinito. Similarmente, el potencial cerca de una carga negativa aislada es negativo porque un agente exterior debe ejercer una fuerza para sostener a la carga de prueba (positiva) cuando la carga positiva viene desde el infinito. Por último, el potencial eléctrico queda definido como un escalar porque W y q0 son escalares. Tanto WAB como VB - VA son independientes de la trayectoria que se siga al mover la carga de prueba desde el punto A hasta el punto B. Si no fuera así, el punto B no tendría un potencial eléctrico único con respecto al punto A y el concepto de potencial sería de utilidad restringida. La diferencia de potencial es independiente de la trayectoria para dos puntos cualesquiera en cualquier campo eléctrico. Se desprende de ello el carácter conservativo de la interacción electrostática el cual está asociado a la naturaleza central de las fuerzas electrostáticas. POTENCIAL EN UN PUNTOEl potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

Considérese una carga puntual de prueba positiva, la cual se puede utilizar para hacer el mapa de un campo eléctrico. Para tal carga de prueba localizada a una distancia r de una carga q, la energía potencial electrostática mutua es:

De manera equivalente, el potencial eléctrico es

=

LEY DE GAUSS . PARA QUÉ SIRVE? . Para calcular la magnitud de E en situaciones donde hay mucha simetría. . Para saber cómo está distribuida la carga en situaciones donde hay materiales conductores La capacidad o capacitancia es una propiedad de los condensadores o capacitores. Esta propiedad rige la relación entre la diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del capacitor y la carga eléctrica almacenada en este, mediante la siguiente ecuación:

donde • • •

C es la capacidad, medida en faradios (en honor al físico experimental Michael Faraday); esta unidad es relativamente grande y suelen utilizarse submúltiplos como el microfaradio o picofaradio. Q es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios; V es la diferencia de potencial (o tensión), medida en voltios.

Cabe destacar que la capacidad es siempre una cantidad positiva y que depende de la geometría del capacitor considerado (de placas paralelas, cilíndrico, esférico). Otro factor del que depende es del dieléctrico que se introduzca entre las dos superficies del condensador. Cuanto mayor sea la constante diléctrica del material no conductor introducido, mayor es la capacidad. En la práctica, la dinámica eléctrica del condensador se expresa gracias a la siguiente ecuación diferencial, que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuación anterior.

Donde i representa la corriente eléctrica, medida en amperios.

Molécula Polar: Es la molécula que tiene un dipolo permanente esto es como un imáncito molecular entendés? pero permamente... Esto se logra cuando dentro de la molécula hay átomos de diferentes electronegatividades, o sea con diferentes cargas debido a que atraen o repelen la nube de electrones, en lugares opuestos de la molécula. Ejemplo típico es el agua H2O que tiene H que es o tiende a ser electropositivo ( no le gustan mucho los electrones) y el Oxígeno al que le gustan los electrones por eso se le dice electronegativo. Como la molécula de agua es como una L donde el Oxígeno está en el centro y los Hidrógenos en los costados esta molécula es muy muy polar, tanto que el punto de ebullición es de 100 °C cuando por el peso molecular debería ser gaseosa a temperatura ambiente, pero la interacción entre los imánes moleculares del agua entre sí hace que se necesite mucho calor para evaporar agua.. entendés?

Moleculas apolares: Son las que, o tienen átomos de la misma electronegatividad, ya sabemos que es eso no?, o la distribución es simétrica y no forma el dipolo permanetnte. Ejemplos; Molécula de Oxígeno gaseoso: O2 aca es sencillo. Cl4C o tetracloruro de carbono: En este caso el Cl y el C tienen pequeñas diferencias de electronegatividad pero lo que pasa es que los 4 cloros se distribuyen alrrededor del Carbono haciendo que no exista dipolo permanente Ergo es apolar.

VENTAJAS DE UN DIELECTRICO LAS VENTAJAS DE QUE EL CAPACITOR TENGA UN DIELECTRICO DIFERENTE DEL AIRE SON: · SE PUEDEN USAR ALTOS VOLTAJES SIN PELIGRO DE QUE EL DIELECTRICO ALCANCE EL PUNTO DE RUPTURA. · PROPORCIONA UNA SEPARACION ENTRE PLACAS SIN EL PELIGRO DE QUE ESTAS SE VAYAN A HACER CONTACTO · HACE QUE AUMENTE LA CAPACITANCIA DE UN CAPACITOR. · FACILITA SU FABRICACION Y SU MANEJO.

Condensadores en Paralelo o Derivación Es aquella en la cual se unen las placas del mismo signo. Todos ellos se hallan sometidos a una misma diferencia de potencial. Si varios condensadores están conectados en paralelo la carga total de la asociación es igual a la suma de las cargas de los condensadores Para calcular la capacidad equivalente de una asociación de condensadores en paralelo, se consideraran tres condensadores, de capacidad C1, C2 y C3. Puesto que los tres se hallan sometidos a una misma diferencia de potencial V, las cargas almacenadas son:

q1 = C1.V

q2 = C2.V

q3 = C3.V

Sumando miembro a miembro:

q1 + q2 + q3 = C1.V + C2.V + C3.V

Sacando factor común :

q1 + q2 + q3 = (C1 + C2 + C3)V Y considerando que la carga total almacenada es:

q = q1 + q2 + q3 Se tendrá:q = q1 + q2 + q3. Dividiendo ahora los dos miembros de la igualdad por V, resulta:

Esto es: C1 + C2 + C3 Procediendo de igual modo, cualquiera que fuese el número de condensadores que se desee asociar, se obtendrá que, en general: C = C1 + C2 + C3 + ... La capacidad equivalente de una asociación de condensadores en paralelo es igual a la suma de las capacidades de todos y cada uno ellos. Cuando los condensadores están conectados en paralelo, la capacidad total es mayor que cualquiera de las capacidades individuales

Condensadores en serie Es aquella en la cual se unen sucesivamente las placas de distinto signo de los condensadores. Cada armadura de uno de ellos se halla unida con una armadura del siguiente, de modo que la diferencia de potencial del sistema es la suma de las diferencias de potencial de cada condensador. Para el cálculo de la capacidad equivalente, se consideran tres condensadores, cuyas capacidades son C1, C2 y C3

Puesto que la cantidad de electricidad que entra en cada condensador es justamente la que ha salido del anterior, la carga almacenada es la misma en todos los condensadores. Representándola por q, las capacidades de los tres condensadores son:

Despejando los potenciales:

Sumando miembro a miembro:

Sacando factor común q:

Y considerando que la diferencia de potencial entre los extremos del sistema es: V = V1 + V2 + V3 Se tendrá: Dividiendo ahora los dos miembros de la igualdad entre , q queda: Esto es: Y como: Resulta: Procediendo de igual modo, se obtendrá que, en general: En una asociación de condensadores en serie, el inverso de la capacidad equivalente es igual a la suma de los inversos de las capacidades de cada uno de ellos. Cuando los condensadores están conectados en serie la capacidad total es menor que cualquiera de las capacidades individuales.

La Tierra es un inmenso conductor que, debido a que tiene tantos átomos, puede ganar o perder electrones sin electrizarse. Por esto, si un cuerpo electrizado se conecta a tierra, se produce una corriente eléctrica, hasta que el cuerpo se descarga. Un cuerpo neutro tiene potencial eléctrico nulo. Un cuerpo con carga positiva (déficit de electrones) tiene potencial positivo. Un cuerpo con carga negativa (exceso de electrones) tiene potencial negativo.