4da. clase - capacitancia y dielectricos

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  • 8/17/2019 4da. Clase - Capacitancia y Dielectricos

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    CAPACITANCIA Y DIELECTRICOSCAPACITANCIA Y DIELECTRICOSProfesor Ing. Genaro RojasProfesor Ing. Genaro Rojas AGOSTO 2015 AGOSTO 2015

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    CAP. 3 – CAPACITANCIA Y DIELECTRICOSCAP. 3 – CAPACITANCIA Y DIELECTRICOS Conceptos Claves de este Capít loConc

    eptos Claves de este Capít lo

    Introd cc!"n # Capac!tores $ Capac!tanc!a %Introd cc!"n # Capac!tores $ Capac!tanc!a %Concepto& prop!edades& t!pos de capac!tores.Concepto& prop!edades& t!pos de capac!tores.Carga el'ctr!ca en Capac!tores # Asoc!ac!"n deCarga el'ctr!ca en Capac!tores # Asoc!ac!"n de

    Capac!tores en Ser!e $ en Paralelo.Capac!tores en Ser!e $ en Paralelo. Asoc!ac!"n (!)ta de capac!tores *ser!e#paralelo+ Asoc!ac!"n (!)ta de capac!tores *ser!e#paralelo+ Al(acena(!ento de ,nergía en Capac!tores # Al(acena(!ento de ,nergía en Capac!tores #,nergía en n Ca(po ,l'ctr!co % Concepto $,nergía en n Ca(po ,l'ctr!co % Concepto $-or( lac!"n (ate( t!ca.-or( lac!"n (ate( t!ca.,jerc!c!os de apl!cac!"n,jerc!c!os de apl!cac!"n

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    CAPACITANCIA Y DIELECTRICOSCAPACITANCIA Y DIELECTRICOS Introd cc!"nIntrod cc!"n / ,n este cap!t lo est d!are(os las/ ,n este cap!t lo est d!are(os lasprop!edades f nda(entales de los d!spos!t!vosprop!edades f nda(entales de los d!spos!t!vosconoc!dos co(oconoc!dos co(o condensadores o capac!torescondensadores o

    capac!tores ..n capac!tor es n rec!p!ente 3 e al(acena cargan capac!tor es n rec!p!ente 3 e al(acena carga

    el'ctr!ca& podría as!(!larse con n tan3 e 3 eel'ctr!ca& podría as!(!larse con n tan3 e 3 eal(acena n l!3 !do $ 3 e t!ene na deter(!nadaal(acena n l!3 !do $ 3 e t!ene na deter(!nadacapac!dad. ,l capac!tor t!ene capac!dad decapac!dad. ,l capac!tor t!ene capac!dad deal(acenar cargas el'ctr!cas& de a4í el ter(!noal(acenar cargas el'ctr!cas& de a4í el ter(!no

    capac!dad o capac!tanc!a a d!c4a prop!edad.capac!dad o capac!tanc!a a d!c4a prop!edad.ere(os ( c4as de las apl!cac!ones (asere(os ( c4as de las apl!cac!ones (as

    !(portantes en los capít los poster!ores&!(portantes en los capít los poster!ores&pr!nc!pal(ente el papel esenc!al 3 e c (plen lospr!nc!pal(ente el papel esenc!al 3 e c (plen los

    capac!tores en los c!rc !tos de corr!ente alterna.capac!tores en los c!rc !tos de corr!ente alterna.

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    CAPACITOR O CONDENSADORCAPACITOR O CONDENSADOR// nncapac!tor cons!ste de dos ele(entoscapac!tor cons!ste de dos ele(entoscond ctores separados por el vacío ocond ctores separados por el vacío opor n (ater!al d!el'ctr!co.por n (ater!al d!el'ctr!co.

    ..

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    ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DELELEMENTOS CONSTITUTIVOS DELCAPACITORCAPACITOR

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    CAPACITANCIA O CAPACIDADCAPACITANCIA O CAPACIDAD

    C ando se colocan cargas de !g al (agn!t dC ando se colocan cargas de !g al (agn!t d$ s!gnos op estos so6re dos (ater!ales$ s!gnos op estos so6re dos (ater!alescond ctores& la cant!dad de cargacond ctores& la cant!dad de cargaal(acenada es proporc!onal a la d!ferenc!aal(acenada es proporc!onal a la d!ferenc!ade potenc!al apl!cada a los cond ctores.de potenc!al apl!cada a los cond ctores.,l factor de proporc!onal!dad se conoce,l factor de proporc!onal!dad se conoceco(o Capac!tanc!a o Capac!dad C delco(o Capac!tanc!a o Capac!dad C delCapac!torCapac!tor

    C = Q / Vab ; Q = C VabC = Q / Vab ; Q = C Vab

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    CAPACITANCIA Y CAPACITORESCAPACITANCIA Y CAPACITORES 7a7a

    Capac!tanc!aCa pac!tanc!a

    C depende del ta(a8o&C depende del ta(a8o&

    la for(a $ la separac!"n entre losla for(a $ la separac!"n entre los(ater!ales cond ctores. 7a carga neta en(ater!ales cond ctores. 7a carga neta enel Capac!tor es s!e(pre cero.el Capac!tor es s!e(pre cero.7a7a n!dad de (ed!dan!dad de (ed!da de la Capac!tanc!a esde la Capac!tanc!a esel -arad o -arad!o& 3 e e3 !vale a nael -arad o -arad!o& 3 e e3 !vale a nacarga de n *1+ Co lo(6 c ando lacarga de n *1+ Co lo(6 c ando lad!ferenc!a de potenc!al es n olt!o.d!ferenc!a de potenc!al es n olt!o.

    C = Q / VabC = Q / Vab *def!n!c!"n de Capac!tanc!a+*def!n!c!"n de Capac!tanc!a+

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    CAPACITOR - SIMBOLO YCAPACITOR - SIMBOLO YCONSTRUCCIONCONSTRUCCION

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    DIVERSOS SIMBOLOS PARA CAPACITORESDIVERSOS SIMBOLOS PARA CAPACITORES

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    CONEXI N DE LOS BORNES DELCONEXI N DE LOS BORNES DELCAPACITOR A UNA BATERIACAPACITOR A UNA BATERIA

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    CAMPO ELECTRICO Y CURVASCAMPO ELECTRICO Y CURVAS

    EQUIPOTENCIALESEQUIPOTENCIALES CAPACITOR DE PLACAS PLANAS Y PARALELAS CAPACITOR DE PLACAS PLANAS Y PARALELAS

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    LINEAS DE CAMPO Y CURVASLINEAS DE CAMPO Y CURVASEQUIPOTENCIALESEQUIPOTENCIALES

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    CAMPO ENTRE PLACAS CONDUCTORASCAMPO ENTRE PLACAS CONDUCTORASPARALELAS CON CARGAS OPUESTASPARALELAS CON CARGAS OPUESTAS

    E = ! / "E = ! / "##

    9onde9onde !! es la carga por n!dad de s perf!c!ees la carga por n!dad de s perf!c!e

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    CALCULO DE LA CAPACITANCIACALCULO DE LA CAPACITANCIA CAPACITOR DE PLACAS PARALELAS EN VACIOCAPACITOR DE PLACAS PARALELAS EN VACIO

    E = ! / "E = ! / " ## = Q / $= Q / $## A ; %&'( Vab = E ) = Q ) / $ A ; %&'( Vab = E ) = Q ) / $ ## AAC = Q / Vab = $C = Q / Vab = $ ## A / ) * +,& (A / ) * +,& (

    C = $C = $ ## A / )A / )

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    CAIDA DEL POTENCIAL DENTROCAIDA DEL POTENCIAL DENTRODEL CAPACITORDEL CAPACITOR Vab = E )Vab = E )

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    CAMPO ELECTRICO DENTRO DEL ESPACIOCAMPO ELECTRICO DENTRO DEL ESPACIOENTRE DOS CILINDROS CARGADOSENTRE DOS CILINDROS CARGADOS

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    CAPACITORES CILINDRICOSCAPACITORES CILINDRICOS

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    TIPOS DE CAPACITORESTIPOS DE CAPACITORES

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    TIPOS 9, CAPACITOR,STIPOS 9, CAPACITOR,S

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    CAPACITOR,S ,7,CTRO7ITICOSCAPACITOR,S ,7,CTRO7ITICOS

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    CAPACITORES ELECTROLITICOSCAPACITORES ELECTROLITICOS

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    CAPACITORES CON AIRE DECAPACITORES CON AIRE DEDIELECTRICODIELECTRICO

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    CAPACITORES CON AIRE DE DIELECTRICOCAPACITORES CON AIRE DE DIELECTRICO

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    CODIGO DE COLORES PARACODIGO DE COLORES PARACAPACITORESCAPACITORES

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    CAPACITORES DE POTENCIA DE BT Y MTCAPACITORES DE POTENCIA DE BT Y MT

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    ASOCIACION DE CAPACITORES EN SERIEASOCIACION DE CAPACITORES EN SERIE

    Y EN PARALELO Y EN PARALELO ,l Co(porta(!ento de la asoc!ac!"n de capac!tores,l Co(porta(!ento de la asoc!ac!"n de capac!torescolocados en ser!e o en paralelo p ede descr!6!rsecolocados en ser!e o en paralelo p ede descr!6!rse

    en t'r(!nos de na Capac!tanc!a e3 !valente.en t'r(!nos de na Capac!tanc!a e3 !valente.

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    CONEXI N DE CAPACITORES EN SERIECONEXI N DE CAPACITORES EN SERIE

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    ASOCIACION DE CAPACITORES ENASOCIACION DE CAPACITORES ENSERIESERIE

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    ASOCIACION DE CAPACITORES ENASOCIACION DE CAPACITORES ENPARALELOPARALELO

    CC&& = C= C 0 0 CC1 01 0 CC3 02.3 02. ;; CC = 4 C= 4 C55 **Capac!tanc!a ,3 !valente de capac!tores en paralelo+Capac!tanc!a ,3 !valente de capac!tores en paralelo+

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    A6(75a758 )& 7a%a759('&6A6(75a758 )& 7a%a759('&6

    6&'5&-%a'a+&+(6&'5&-%a'a+&+(

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    CIRCUITO R-C SERIECIRCUITO R-C SERIE

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    ECUACIONES PARA CIRCUITO RCECUACIONES PARA CIRCUITO RCSERIESERIE

    = C " – & = C " – & –9/RC –9/RC < = Q< = Q= = – & – & –9/RC –9/RC = RC Ta, - 7( 69a 9& )& 95&?%( %a'a ,Ta, - 7( 69a 9& )& 95&?%( %a'a ,75'7,59( RC

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    CAPACITANCIA Y DIELECTRICOSCAPACITANCIA Y DIELECTRICOS-I< 9, 7A ,=POSICIO