ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO: CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS

CAPACITANCIA
La capacitancia entre dos conductores que tienen cargas de igual magnitud y de signo contrario, es la razón de la magnitud de la carga en uno u otro conductor con la diferencia de potencial resultante entre ambos conductores o la capacitancia se refiere a la característica de un sistema que almacena carga eléctrica entre susconductores y un dieléctrico, almacenando así una energía en forma de campo eléctrico.
Este dispositivo se le denomina capacitor y su símbolo eléctrico es:

“En palabras simples, Capacitancia (o capacidad eléctrica) es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga y energía potencial eléctrica”

Fig. Capacitancia
CAPACITOR O CONDENSADOR
Un capacitor o condensador eléctricoes un dispositivo empleado para almacenar cargas eléctricas, formado por dos conductores ó armaduras, generalmente en forma de placas o láminas, separados por un material dieléctrico, que sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga eléctrica. A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad.

Fig. Un capacitor se compone de dos conductores aisladoseléctricamente uno del otro y de sus alrededores. Una vez que el capacitor se carga, los dos conductores tienen cargas iguales pero opuestas.
La capacidad o capacitancia de un capacitor se mide por la cantidad de carga eléctrica que puede almacenar. Para aumentar la capacitancia se hacen las siguientes modificaciones:
Disminuir la distancia entre las placas metálicas, de tal manera que alacercarse, la placa positiva provocará que se atraigan más cargas negativas de la batería sobre la placa negativa y por supuesto más cargas positivas sobre la carga positiva.
Aumentar el área de las placas, pues mientras mayor superficie tengan, mayor será su capacidad de almacenamiento.
Aumentar el voltaje de la batería.

Fig. Representación gráfica de un capacitor

FUNCIONAMIENTO DEL CAPACITORUn capacitor consta de dos partes principales. La primera es un par de placas metálicas. Estas placas metálicas se encuentran separadas unas fracciones de milímetro, y cada una va conectada a una terminal diferente del circuito (o sea, una placa es positiva y otra negativa). Entre estas dos placas hay un material no conductor, que se llama dieléctrico. El dieléctrico evita el paso de corrienteentre una placa y otra. Cuando se conecta un capacitor a una fuente, la corriente trata de pasar de una placa a otra, pero encuentra el paso bloqueado por el dieléctrico. En este momento se comienza a formar un campo eléctrico entre las placas, que almacena la energía suministrada. Cuando el campo eléctrico se estabiliza, se dice que el capacitor está cargado y ya no consume más corriente.
Eneste momento el capacitor puede actuar como una batería: si se conecta a una resistencia, la energía que tiene almacenada se descarga a través de la resistencia. Esta descarga dura solo unas fracciones de segundo, dada la baja capacidad que tienen los capacitores. Los capacitores deben ser tratados con igual cuidado que una batería, ya que pueden almacenar y descargar energía de la misma forma.Fig. Como trabaja un capacitor, configuración básica.
La cantidad de carga Q que puede ser almacenada por un capacitor a un voltaje dado es proporcional a la capacitancia C y al voltaje V de donde:
Q = CV.
Al despejar C de la fórmula anterior se obtiene la ecuación que permite definir la unidad de capacitancia:
C = Q
V
Donde:
C = capacitancia del capacitor en farads (F).
Q = cargaalmacenada por el capacitor en coulombs (C).
V = diferencia de potencial entre las placas del capacitor en volts (V).
A la unidad de capacitancia se le ha dado el nombre de farad o faradio (F) en honor de Michael Faraday (1791-1867), físico y químico inglés, pionero del estudio de la electricidad.
Por definición: Un capacitor tiene la capacitancia de un farad cuando al almacenar la carga de un...