- Botella de
Leyden - Que es
capacitancia - Tipos
de Condensadores - Asociación
en paralelo - Asociación
en serie - Código de
Colores - Aplicaciones
Botella de
Leyden
Leyden, Botella de, uno de los condensadores
más simples, descubierto alrededor de 1745, de forma
independiente, por el físico holandés Pieter van
Musschenbroek de la Universidad de
Leyden y el físico alemán Ewald Georg von Kleist.
La botella de Leyden original era una botella de cristal llena de
agua y
cerrada, con un alambre o una aguja que traspasaba el
tapón y estaba en contacto con el agua. La
botella se cargaba sujetándola con una mano y poniendo la
parte saliente del alambre en contacto con un dispositivo
eléctrico. Cuando se interrumpía el contacto entre
el alambre y la fuente eléctrica y se tocaba el alambre
con la mano, se producía una descarga que se presentaba
como una sacudida violenta. La botella de Leyden actual
está recubierta por una capa de estaño
tanto por la parte interior como por la exterior. El contacto
eléctrico se realiza con una barra de latón que
atraviesa el tapón de la botella y que está en
contacto con la capa interior de metal mediante una cadena. Se
produce una descarga completa cuando se conectan las dos capas
por medio de un conductor. La botella de Leyden se utiliza
todavía para demostraciones y experimentos en
los laboratorios.
Que
es capacitancia
La relación entre la carga de un conductor
aislado (por ejemplo una esfera) y el potencial eléctrico
V es una constante que recibe el nombre de capacidad
del conductor.
(V es igual en la superficie y en el interior de la
esfera)
La unidad de capacidad es C/V = faradio. El faradio es
una unidad muy grande y se emplea el mF (10 –6), el nF
(10-9) y el pF(10 –12 ).
Si aproximamos a un conductor cargado otro u otros
cargados con electricidad de
distinto signo, su capacidad para seguir recibiendo carga
aumenta. Al proceder así, la relación entre la
carga y el potencial alcanza otro valor
constante mayor. Un sistema cargado
al máximo antes de acercarle el otro conductor cargado,
puede ahora recibir más carga de una fuente externa. Un
dispositivo que se diseña así para aprovechar esta
propiedad
recibe el nombre de condensador.
Supongamos que cargamos un conductor aislado (por
ejemplo una lámina cargada de electrones) y la conectamos
a un electroscopio para apreciar en él su carga. Si
acercamos luego una placa unida a tierra, la
separación de las láminas del electroscopio
disminuye sin haber variado la carga que posee, y esto es debido
a la atracción que reciben las cargas negativas de las
cargas positivas (los electrones fueron repelidos a
tierra). Es más fácil añadir carga a
la lámina unida al electroscopio cuando frente a ella
existe una lámina con carga contraria.
La placa conectada a tierra, por definición,
está al potencial del suelo o potencial
cero La placa de la derecha está a potencial negativo
respecto a tierra (si se conecta a tierra bajan los electrones-
que es como decir que suben de la tierra
cargas positivas-.
Mientras se carga el condensador (la placa aislada por
el soporte de vidrio), las
placas van adquiriendo mayor diferencia de potencial. El
límite está en que exista una carga tal que haga
que salte una chispa entre las placas que pueden estar separadas
por aire o por un
dieléctrico.
En realidad, un conductor cargado (una esfera) se
considera un condensador con una de sus placas en el
infinito.
Una nube es como la armadura de un condensador, cuando
su carga respecto a tierra es muy grande salta una chispa (rayo).
De la tierra están escapando electrones
constantemente hacia las nubes (existe un campo en las
proximidades de la tierra de 100V/m dirigido hacia abajo, –
potencial de la tierra cero-.)
Para cargar un condensador en lugar de conectar una pila
a un polo positivo de la pila y el otro a tierra, conectamos las
placas una a cada polo de la pila.
La capacidad (capacitancia) del condensador (capacitor)
no es la cantidad de carga que puede almacenar, sino una
relación (Q/V) que equivale a la cantidad de carga
necesaria para elevar un voltio la diferencia de potencial entre
las armaduras del condensador.
Podemos establecer una analogía entre un
condensador y una botella de gas a presión.
Existe una relación directa entre: Capacidadà Volumen;
Carga-à Cantidad de gas;
Potencialà Presión
del gas
Las dos placas tienen la misma carga y el valor absoluto
de una de ellas se toma como la carga del
condensador.
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