condensadores; capacidad eléctrica

    Para Crespo A. (2003) Los condensadores son elementos eléctricos ampliamente usados en la variedad de circuitos. El condensador es un elemento que acumula energia eléctrica en términos de campo eléctrico producido en su interior como consecuencias de las cargas eléctricas que se depositan en sus placas. Casi cualquier aparato con circuitos electrónicos contiene condensadores. Como implican una diferencia de potencial  puedan almacenar energía, al igual de la carga.

     La capacidad de un conductor: Al tomar un cuerpo conductor una carga que adquiere potencial V, de tal manera que ambas magnitudes quedan ligadas de forma directamente proporcional. Como tal la capacidad es una magnitud que se mide por el cociente entre su carga y su potencial electrico.

Unidades de capacidad	faradio = Coulomb/voltio
Submúltiplos:	mF = milifaradio   = 10-3F  nF  = nanofaradio = 10-9 F  pF = picofaradio  = 10-12 F  mF = microfaradio = 10-6 F

     Si en la ecuación de la capacidad se hace que = 1 coulomb y = 1 Voltio, se obtiene la unidad de Capacidad eléctrica, llamada 1 faradio. El nombre es en honor a Michael Faraday. Como el faradio resulta ser una unidad bastante grande, en la medida de capacidades eléctrica se utilizan algunos submúltiplos.

     Un faradio es la capacidad de un conductor aislado cuya carga es de 1 coulomb cuando su potencial es de 1 voltio. 

tipos de condensadores:

condensador en paralelo

Los terminales de cada lado de los elementos estan conectados a un mismo punto. 

condensadores en serie

En serie los capacitores estan conectados uno despues del otro.

reflexión:

Ley de Ohm

     Alvarez Antonio dice que en enero de 1781, antes del trabajo de Georg Ohm, se experimento con botellas de leyden y tubos de vidrio de diferente diámetro y longitud llenados con una solución salina. como no contaba con los instrumentos adecuados, Cavendish calculaba corriente de la forma directa: se sometía a ella y calculaba su intensidad por el dolor. Cavendish escribió que la "velocidad" (corriente) variaba directamente por el "grado de electrificacion" (tensión). El no publico sus resultados a otros científicos a tiempo, y sus resultados fueron desconocidos hasta que Maxwell lo publico en 1879. la ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad es la conducta eléctrica, que es inversa a la resistencia eléctrica.

     La ecuacion matematica que describe esta relacion es:

I= G.V= V/R

     Donde I, es la corriente que pasa a traves del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemens y R es la resistencia en Ohmios. Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.
     Esta ley se cumple para circuitos y tramos de circuitos pasivos que, o bien no tienen cargas inductivas ni capacitivas (únicamente tiene cargas resistivas), o bien han alcanzado un régimen permanente también debe tenerse en cuenta que el valor  de la resistencia de una conductor puede ser influido por la temperatura.

reflexión:

 

potencial eléctrico

     

     Suárez (2003) indica que en un punto de un campo electrico es una magnitud escalar que se mide por el coeficiente del trabajo que se debe realizar un agente externo para realizar un agente externo para desplazar una carga de prueba positiva con rapidez constante desde el infinito hasta el punto considerado y el valor de dicha carga.

     

     Cuando se tiene una distribución de cargas fuentes puntuales q1, q2, q3... fijas en el espacio y se quiere determinar el potencial resultante en un punto debido a esta distribución de cargas se procede en la forma siguiente: se calcula separadamente los potenciales V1, V2, V3... que cada una de las cargas fuentes originan en el punto. Se efectúa la suma algebraica de los potenciales obtenidos considerando como positivos los potenciales creados por cargas positivas y como negativos los creados por ls cargas negativas.

    También se requiere trabajo para desplazar una partícula cargada contra el campo eléctrico de un cuerpo con carga. La energía potencial eléctrica de una partícula cargada aumenta cuando se realiza trabajo sobre ella para moverla contra el campo eléctrico de algún otro objeto cargado.

      La unidad del Sistema Internacional que mide el potencial eléctrico es el Voltio , así llamado en honor del físico italiano Alejandro Volta (1745-1827). El símbolo del voltio es V. Puesto que la energía potencial se mide en joules y la carga en coulombs.

	Alejandro Volta
El voltio es el potencial existente en un punto tal que para transportar una carga de un coulomb desde el infinito hasta él se requiere un trabajo de un joule.

Diferencia de potencial

     Es una magnitud que se mide por el cociente entre el trabajo Wab que debe realizar una agente externo para desplazar con rapidez constante entre dichos puntos una carga de prueba + q0 y el valor de dicha carga.

propiedades de la diferencia de potencial

1) es una magnitud escalar, pues en la ecuación: 

  el trabajo Wab y la carga q son escalares.

2) es independiente de la trayectoria seguida por la carga de prueba q, dependiendo unicamente de la posicion inicial y la posicion final.

Electron-Voltio

se sabe que  lo cual implica que:        

W_AB = q₀.(V_B - V_A)

    Si en esta ecuación se toma como unidad de carga eléctrica la carga de un electrón, cuyo módulo es 1,6 x 10^-19 C y como unidad de diferencia de potencial 1 voltio, el trabajo W_AB puede expresarse en electrón-voltio (e.V).

Se tiene así:	1 (e.V) = 1,6x10-19 C. 1Voltio
O sea:
1 e.V =	1,6 x 10-19 Joules

reflexión:

Ley de de Gauss

     Urchueguia Javier F. establece la ley de Gauss desempeña un papel importante dentro de la electroestatica y del electromagnetismo; ya que, permite calcular de forma simple el campo eléctrico debido a distribuciones de carga, particularmente estas distribuciones de carga son con simetria esférica, cilíndrica o plana. Es esencialmente una ecuacion matemática que relaciona el campo eléctrico sobre una superficie cerrada con la carga eléctrica encerrada en su interior, puede interpretarse cualitativamente de forma simple usando el concepto de linea de campo. Si una superficie cerrada imaginaria encierra una carga en su interior, el numero total de lineas que pasan a través de ellas, debe ser proporcional a la carga neta en su interior como se observa en la siguiente figura:

conclusión:

     Como se aprecia en la imagen, el numero de las lineas debe ser independiente de la forma de la superficie que encierra la carga. Se podría decir entonces que desde el punto de vista de Gauss: el numero de lineas es proporcional a la carga neta encerrada en su interior.

¿como se miden estas lineas?

     A través del flujo eléctrico, ya que, en una superficie puede interpretarse como una medida del numero de lineas de campo que atraviesan dicha superficie, las lineas de campo que salen a través de la superficie dan una contribución positiva al flujo, mientras que las lineas que entran dan una contribución negativa.

Ecuacion matemática:

     Para concluir la ley de Gauss nos dice que la carga eléctrica constituye la fuente de flujo eléctrico.

Para cualquier otra duda se muestra el siguiente vídeo:

ley de Coulomb

     Según Fernandez G. (1993) la electricidad fue observada por el hombre fue el rayo de las tormentas. Sin saberlo, el hombre antiguo tenia un contacto continuo con fenómenos eléctricos. Sin embargo, el primer experimento eléctrico que se reprodujo fue realizado 600 años A.C por Tales de Mileto quien froto una barra de ámbar  y observo entonces que aquella adquería la propiedad de atraer cuerpos ligeros. como el ámbar en griego se llamaba "elektron" las fuerzas de interacción entre dicho material y los cuerpos de masa pequeña recibieron el nombre de fuerzas eléctricas. estas fuerzas de atracción que ejercían estos, cuando previamente habían sido frotados no, podían ser de carácter gravitatorio pues estas actúan tanto si un cuerpo ha sido frotado como si no.
     El primer científico que evaluó estas fuerzas de interacción fue francés Charles A. Coulomb (1736-1806), ya que, en 1785, estableció la ley fundamental de la fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas estáticamente. Y se entiende que esta fuerza electromagnética entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la linea que las une. Las cargas tienen una fuerza donde se produce un campo eléctrico y hacen que las mismas sean distribuidas linealmente; haciendo una repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario; como se observa en la siguiente imagen:

                                                       

Ejemplo de la ley de Coulomb

conclusión:

     Es importante saber que cuando hablamos de la fuerza entre dos cargas eléctricas estamos siempre suponiendo que estas se encuentran en reposo; coulomb con esta ley análoga con la ley  gravitacional de Newton.

       Cabe destacar que la ley de Coulomb a mayor distancia entre dos cuerpos cargados, menor será la fuerza de atracción ó repulsión dependiendo de las cargas si son negativas o positivas, sin embargo, la fuerza a igual proporción de acuerdo al incremento de la distancia o tan pequeñas como las existentes entre protones y electrones en un átomo y que estas se transfieren por contacto, por conducción y por fricción que es el caso anterior de Mileto; los demás existen ejemplos en nuestra vida diaria.

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