La capacitancia también es conocida como Capacidad Eléctrica, y es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica. La capacidad es también una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada. El dispositivo más común que almacena energía de esta forma es el condensador. La relación entre la diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del condensador y la carga eléctrica almacenada en éste, se describe mediante la siguiente expresión matemática:
donde:
es la capacidad, medida en faradios (en honor al físico experimental Michael Faraday); esta unidad es relativamente grande y suelen utilizarse submúltiplos como el microfaradio o picofaradio.
es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios;
es la diferencia de potencial (o tensión), medida en voltios.
Ahora que definimos qué es Capacitancia y que sabemos cómo se describe, vamos a definir los componentes de esa expresión matemática...
En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio o coulomb (símbolo C). Se define como la cantidad de carga que pasa por la sección transversal de un conductor eléctrico en un segundo, cuando la corriente eléctrica es de un amperio, y se corresponde con:
- 1 culombio = 6,25 x 10 18 electrones libres.
La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje otensión) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro. Su unidad de medida es el voltio.
En la definición de capacitancia, hablé sobre un condensador y quiero darles a conocer qué es y los diferentes tipos que existen...
Un condensador eléctrico (también conocido como capacitor) es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.
Condensadores en Paralelo
En este caso la tensión de carga de cada condensador es igual a la de la batería por estar en paralelo:
Vab = V1 = V2 = V3 .......
La carga total almacenada en el circuito con todos los condensadores sería la suma de las cargas de todos los condensadores:
Ct = C1 + C2 + C3 .......
En este caso la tensión de carga de cada condensador es igual a la de la batería por estar en paralelo:
Vab = V1 = V2 = V3 .......
La carga total almacenada en el circuito con todos los condensadores sería la suma de las cargas de todos los condensadores:
Ct = C1 + C2 + C3 .......
Condensadores en Serie
La tensión total es la suma de las tensiones de los 2 condensadores:
Vt = V1 + V2; en el caso del circuito de la figura Vab será la total.
Recuerda que V1= q/C1, con esta formula podríamos sustituir las V en la anterior.
La capacidad total de todo los condensadores en el circuito en serie sería:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3.... hasta el número total de condensadores que tengamos conectado en serie.
La tensión total es la suma de las tensiones de los 2 condensadores:
Vt = V1 + V2; en el caso del circuito de la figura Vab será la total.
Recuerda que V1= q/C1, con esta formula podríamos sustituir las V en la anterior.
La capacidad total de todo los condensadores en el circuito en serie sería:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3.... hasta el número total de condensadores que tengamos conectado en serie.
Ahora les mostraré algunos ejercicios para hallar capacitancia:
En serie:
En paralelo:
En serie-paralelo:
Webgrafía:
https://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)
http://www.areatecnologia.com/
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