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Para llevar una carga de un sitio a otro no habría que hacer ningún trabajo, si esa carga estuviera muy alejada de otras que pudieran atraerla o re...

Para llevar una carga de un sitio a otro no habría que hacer ningún trabajo, si esa carga estuviera muy alejada de otras que pudieran atraerla o rechazarla. Pero si actúan fuerzas de interacción con otras cargas, en general, será necesario realizar trabajo –o recibirlo– para trasladar una carga desde un punto a otro. La diferencia de potencial entre esos dos puntos es el cociente entre ese trabajo4 y el valor de la carga trasladada. Por ejemplo, si por la acción de otras cargas (que no hemos dibujado), para trasladar una carga de dos coulomb desde el punto 1 hasta el punto 2 hay que hacer un trabajo de diez joule, entonces la diferencia de potencial, entre esos puntos, es de cinco joule por cada coulomb, ó 5 J/C. La unidad J/C se llama volt, y se simboliza con la V mayúscula. El símbolo triangular es la letra griega delta mayúscula, y significa diferencia. Otro nombre para la diferencia de potencial es el de tensión eléctrica. Si se elige un punto convencional o arbitrario de potencial nulo, por ejemplo el infinito, o tierra, entonces se puede hablar del potencial eléctrico en un punto. La línea azul representa la intensidad del campo eléctrico, que disminuye con la distancia. La carga de prueba es empujada hacia la derecha en la parte positiva del eje x, y en el sentido opuesto del otro lado; por eso el campo invierte su signo. La línea roja representa el potencial, proporcional al trabajo necesario para traer una carga de prueba desde el infinito hasta determinada distancia de la carga central. Las barras verticales indican el módulo de la magnitud. La fórmula de E se obtuvo de dividir por una de las cargas la expresión de la fuerza de la ley de Coulomb. La de V resulta del cálculo integral, que no se explica aquí. Un capacitor, o condensador, es un objeto construido especialmente para almacenar cargas eléctricas. Se usan mucho en los circuitos electrónicos para retardar señales o para separar las de diferente frecuencia. La forma más difundida es el capacitor plano, formado por dos placas conductoras paralelas, separadas por un dieléctrico, o materia aislante. Hay capacitores de muchas formas constructivas. La más simple es un disco aislante metalizado en ambas caras, con dos alambres soldados y recubierto de plástico para mejor aislación. Se hacen también de papel y aluminio, o de plástico aluminizado, y se enrollan para que ocupen menos sitio. Los más pequeños (como el de la derecha) se llaman electrolíticos polarizados, y sólo sirven para una polaridad; la opuesta los daña. La capacitancia o capacidad de un capacitor es el cociente entre la carga y la tensión eléctrica entre sus placas. Se mide en coulomb por cada volt, C/V, y esa unidad es el farad, cuyo símbolo es F. Son más usuales los submúltiplos microfarad (F), nanofarad (nF) y picofarad (pF). La capacitancia de un capacitor plano se obtiene con esta fórmula: C es la capacitancia, en farad (F). No se debe confundir con la C de coulomb. Épsilon sub–erre es la permitividad relativa del material aislante (por ejemplo, la de algunos materiales cerámicos vale 60; la del plástico, 3; la del vacío, 1, y la del aire, aproximadamente 1; no tiene unidades). Épsilon sub–cero vale 8,85410–12 F/m. A es el área de una de las placas, en metros cuadrados; y d es la separación, en metros, entre las placas. En realidad la constante e0 se puede obtener de la constante electrostática k, mediante la igualdad e0 = 1/(4..k), donde  es el famoso número pi, aproximadamente igual a 3,1416. Por eso, en muchos libros, en vez de k ponen 1/(4..e0). Ejemplo ¿Qué capacitancia tiene un capacitor de placas de un metro cuadrado cada una, separadas por una lámina de polietileno de 20 micrones de espesor, como el de una bolsa de residuos? La permitividad relativa de este material vale 2,5. Respuesta C = 2,5  8,854 10–12 F/m  1 m2/20 10–6 m C = 1,10710–6 F, aproximadamente un microfarad. Un modelo es una comparación con algo conocido, que sirve para entender mejor un fenómeno.5 Comparemos un capacitor eléctrico con un cilindro en el que desliza un pistón. La diferencia entre el volumen de líquido almacenado a la derecha del pistón y el volumen de la izquierda, representa la carga eléctrica del capacitor, ahora nula porque el resorte está flojo. La diferencia de

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