Diferencia de potencial entre placas paralelas
Consideramos dos placas paralelas separadas por una distancia y con cargas iguales y de signo contrario. Como entre ellas existe un campo eléctrico uniforme dirigido de la placa positiva hacia la negativa, una carga situada entre las placas experimentará una fuerza dada por:
F = qE
Y la diferencia de potencial:
V = Ed
Lo cual permite calcular la diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera de un campo eléctrico uniforme, siempre y cuando la distancia sea paralela a E.
Energía Potencial Eléctrica
Si una carga de prueba se coloca en un punto del potencial eléctrico, tendrá una energía potencial elécrica.
U = qV
Si se sabe que:
V = KQ/r
Entonces:
La energía potencial eléctrica representa el trabajo que se requiere para llevar una carga de prueba q desde el infinito a una distancia de una carga puntual Q.
Capacitancia
Un capacitor o condensador eléctrico es un dispositivo empleado para almacenar cargas eléctricas.
Un capacitor simple consta de dos láminas metálicas separadas por un dieléctrico.
La capacidad o capacitancia de un capacitor se mide por la cantidad de carga que puede almacenar. Para aumentar esa capacidad se puede:
La cantidad de carga que puede ser almacenada por un capacitor a un voltaje dado es proporcional a la capacitancia y al voltaje.
Q = C V
A la unidad de capacitancia se le dio el nombre de Farad (F) en honor a Michael Faraday, pionero del estudio de la electricidad.
Modelo matemático del capacitor de Placas paralelas:
Si se desea calcular la capacitancia de un capacitor de placas paralelas: