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Páginas: 16 (3784 palabras) Publicado: 24 de abril de 2013
Capacidad eléctrica
En electromagnetismo y electrónica, la capacitancia1 o capacidad eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica. La capacitancia también es una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para un potencial eléctrico dado. El dispositivo más común que almacena energía de esta forma es el condensador. La relación entrela diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del condensador y la carga eléctrica almacenada en éste, se describe mediante la siguiente ecuación:

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.
Cabe destacar que la capacidad es siempre una cantidad positiva y que depende de la geometría del condensador considerado (de placas paralelas, cilíndrico, esférico). Otro factor del que depende es deldieléctrico que se introduzca entre las dos superficies del condensador. Cuanto mayor sea la constantedieléctrica del material no conductor introducido, mayor es la capacidad.
En la práctica, la dinámica eléctrica del condensador se expresa gracias a la siguiente ecuación diferencial, que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuación anterior.

Donde i representa la corriente eléctrica, medida en amperios.
[editar]Energía
La energía almacenada en un condensador, medida en julios, es igualal trabajo realizado para cargarlo. Consideremos un condensador con una capacidad C, con una carga +q en una placa y -q en la otra. Para mover una pequeña cantidad de carga  desde una placa hacia la otra en sentido contrario a la diferencia de potencial se debe realizar un trabajo :

donde
W es el trabajo realizado, medido en julios;
q es la carga, medida en coulombios;
C es la capacitancia, medidaen faradios.
Es decir, para cargar un condensador hay que realizar un trabajo y parte de este trabajo queda almacenado en forma de energía potencial electrostática. Se puede calcular la energía almacenada en un condensador integrando esta ecuación. Si se comienza con un condensador descargado (q = 0) y se mueven cargas desde una de las placas hacia la otra hasta que adquierancargas +Q y -Q respectivamente, se debe realizar un trabajo W:

Combinando esta expresión con la ecuación de arriba para la capacidad, obtenemos:

donde
W es la energía, medida en julios;
C es la capacidad, medida en faradios;
V es la diferencia de potencial, medido en voltios;
Q es la carga almacenada, medida en coulombios.
[editar]Auto-capacidad
Usualmente el término capacidad se utiliza como abreviatura deltérmino capacidad mutua entre dos conductores cercanos, como las placas de un condensador. También existe una propiedad llamada auto-capacidad, que es la cantidad de carga eléctrica que debe agregarse a un conductor aislado para aumentar su potencial en un voltio.









Condensador
Se denomina condensador al dispositivo formado por dos conductores cuyas cargas son iguales pero de signoopuesto.
La capacidad C de un condensador se define como el cociente entre la carga Q y la diferencia de potencia V-V’ existente entre ellos.

La unidad de capacidad es el farad o faradio F, aunque se suelen emplear submúltiplos de esta unidad como el microfaradio µF=10-6 F, y el picofaradio, pF=10-12 F.
Un condensador acumula una energía U en forma de campo eléctrico. La fórmula comodemostraremos más abajo es

 
Condensador plano-paralelo
En primer lugar, calculamos el campo creado por una placa plana indefinida, cargada con una densidad de carga  , aplicando la ley de Gauss.
Campo creado por una placa plana indefinida, cargada.

Para una placa indefinida cargada, la aplicación del teorema de Gauss requiere los siguientes pasos:
1.-A partir de la simetría de la...
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