CAPACITANCIA
DE UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN
Al aplicar una
diferencia de potencial entre los extremos de dos conductores separados por un
dieléctrico, estos conductores adquieren una carga q, que es proporcional al
voltaje aplicado v y a una constante de proporcionalidad C llamada
capacitancía, que depende de la naturaleza del dieléctrico, de las dimensiones
del conductor y de su separación.
q=C.v
Si el voltaje
aplicado v es una función armónica del tiempo, la carga eléctrica será también
una función armónica del tiempo produciéndose una corriente de carga y descarga
de la misma frecuencia que el voltaje aplicado y adelantada 90° con respecto a
éste.
La base para el
análisis de la capacitancia es la Ley de Gauss para campos
eléctricos. Esta ley establece que el flujo eléctrico neto a través de
cualquier superficie Gaussiana cerrada es igual a la carga neta que se
encuentra dentro de ella, dividida por la permeabilidad relativa del material
que rodea a la superficie
(1.154)
Donde Se denomina
flujo del campo eléctrico al producto escalar del vector campo E por
el vector superficie ds. El vector superficie es un vector que
tiene por módulo el área de dicha superficie, la dirección es perpendicular al
plano que la contiene, ε0 es la permeabilidad
del material que rodea a la superficie y q es la carga interna por unidad de
longitud.
Para obtener el campo
de una línea de transmisión, se representa a ésta como un conductor
recto, cilindro y largo, el cual tiene una carga uniforme en toda su longitud y
ésta aislado de otras cargas, de forma que la carga esté repartida
uniformemente en su superficie, el flujo que produce será radial. Se puede
calcular la densidad de flujo eléctrico a x metro del conductor imaginando una
superficie cilíndrica concéntrica a x m de radio. Deducimos el campo eléctrico
aplicando la ley de gauss, ecuación 1.154
El flujo de campo eléctrico, tiene dos componentes: Flujo
a través de las bases del cilindroen donde el campo E y el
vector superficie ds1 o ds2 forman 90º por
lo que el flujo es cero y elFlujo a través de la superficie lateral
del cilindro donde el campo E es paralelo al vector superficieds.
El campo eléctrico E es constante en todos los puntos de la
superficie lateral. La carga que hay en el interior de la superficie cerrada
vale q =λ.L, donde λ es la carga por unidad de longitud
FORMULA
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 1)DECLARACION
float V, Q;
// 2)ASIGNACIÓN
cout<<"Introdusca su Carga(en
coulumbs):"<<endl;
cin>>Q;
cout<<"Introdusca su Voltaje(en
voltios)"<<endl;
cin>>V;
// 3)PROCESO
// 4)RESULTADO
cout<<"SU CAPACITANCIA
ES"<<endl;
cout<<Q/V<<"
Faradios";
cout<<endl; cout<<endl;
return 0;
} // FIN DEL PROGRAMA
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