A partir de la teoria dada, hemos aprendido que en los conductores las cargas se mueven libremente debido a un campo eléctrico a puntos tales que el campo dentro del conductor es cero. Sin embargo, no se ha profundizado mucho en aquellos materiales que no conducen electricidad, los cuales son denominados aislantes o dieléctricos. Estos los analizaremos a continuacion.
Investigando, hemos notado que la capacitancia aumenta cuando se coloca un material aislante entre las placas del capacitor. Si este aislante llena completamente el espaco entre las placas, la capacitancia aumenta por un factor k, que depende del material. A este factor k se le llama constante dieléctrica.
Pero... ¿Por qué sucede esto?
Pues bien, para explicarlo consideremos un capacitor, cuya carga es: Q = V * C
Como se muestra en la figura, si colocamos un dielectrico, la capacitancia aumenta. Esto implica que para una carga fija, el voltaje es menor (inversamente proporcionales). Por ser el voltaje la integral de linea del campo electrico, entonces el campo electrico se tiene que reducir. Consideremos la superficie verde de la figura. Usando la ley de Gauss
Como el campo electrico se reduce, podemos concluir que la carga que encierra nuestra superficie tiene que ser menor que si no estuviera el dielectrico. Tiene que haber carga positiva sobre la superficie del dielectrico, y como el campo eléctrico es diferente de cero, ésta tiene que ser menor que la que hay sobre las placas del condensador. Es por esto que cuando un dieléctrico es colocado en un campo eléctrico, se inducen cargas positivas en un lado del dielectrico y negativas en el otro.
No hay comentarios:
Publicar un comentario