Energía de un capacitor
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Para cargar una capacitancia es necesario trasladar cargas contra el campo eléctrico lo que requiere de energía. Dicha energía queda almacenada en la capacitancia y se recupera el minuto que se descarga el condensador.
ID:(1573, 0)
Energía de un capacitor
Descripción 
Para cargar una capacitancia es necesario trasladar cargas contra el campo eléctrico lo que requiere de energía. Dicha energía queda almacenada en la capacitancia y se recupera el minuto que se descarga el condensador.
Variables
Cálculos
Cálculos
Ecuaciones
None
(ID 11622)
Ejemplos
Existe un potencial el ctrico entre ambas placas con que es igual a
| $ \Delta\varphi =\displaystyle\frac{ Q }{ C }$ |
Este corresponde a la energ a potencial que tiene una carga. En particular se puede estimar la energ a del condensador calculando la energ a que gana una part cula si se desplaza entre ambas placas. El trabajo a realizar es
$dW = \Delta\varphi dQ =\displaystyle\frac{ Q }{ C } dQ$
o sea con
| $ dW = \displaystyle\frac{ Q }{ C } dQ$ |
(ID 11621)
Existe un potencial el ctrico entre ambas placas con capacidad del capacitor $F$, carga $C$, carga infinitesimal $C$ y variación infinitesimal del trabajo $J$ es igual a
| $ dW = \displaystyle\frac{ Q }{ C } dQ$ |
Este corresponde a la energ a potencial que tiene una carga. En particular se puede estimar la energ a del condensador calculando la energ a que gana una part cula si se desplaza entre ambas placas. El trabajo a realizar es
$dW = - dQ \varphi =\displaystyle\frac{ Q }{ C } dQ$
o sea que con capacidad del capacitor $F$, carga $C$, carga infinitesimal $C$ y variación infinitesimal del trabajo $J$ es
| $ W = \displaystyle\frac{ Q ^2 }{ 2 C }$ |
(ID 11622)
Como una part cula de prueba es acelerada en el espacio entre las dos placas de un condensador se puede hablar de que existe energ a en el espacio (diel ctrico pero tambi n vac o). Esta se puede calcular dividiendo la energ a almacenada por lo que con capacidad del capacitor $F$, carga $C$ y energía $J$ es
| $ W = \displaystyle\frac{ Q ^2 }{ 2 C }$ |
por el espacio
$V = S d$
que con la capacidad es
| $ C = \epsilon_0 \epsilon \displaystyle\frac{ S }{ d }$ |
y la definici n de carga por rea con es
| $ \sigma = \displaystyle\frac{ Q }{ S }$ |
resulta que con la definici n de densidad de energ a
$w = \displaystyle\frac{W}{V}$
se tiene con
| $ w = \displaystyle\frac{ \sigma ^2 }{2 \epsilon \epsilon_0 }$ |
(ID 11624)
Con la densidad de energ a del campo el ctrico entre las dos placas de un condensador con constante dieléctrica $-$, densidad de carga por área $C/m^2$ y densidad de energía $J/m^3$ es
| $ w = \displaystyle\frac{ \sigma ^2 }{2 \epsilon \epsilon_0 }$ |
y el campo el ctrico existente con es
| $ E_d =\displaystyle\frac{ \sigma }{ \epsilon_0 \epsilon }$ |
se obtiene que la densidad de energ a del campo puede escribirse en funci n del campo el ctrico con como:
| $ w = \displaystyle\frac{1}{2} \epsilon \epsilon_0 E_d ^2$ |
(ID 11625)
ID:(1573, 0)
