Capacitancia

Capacitancia

Capacitor Un capacitor está formado por dos conductores con cargas de igual magnitud y de signos opuestos separados por un dieléctrico. Capacitancia La capacitancia C de cualquiercapacitor se define como la razón entre la magnitud de la carga q en cualquier de los conductores y la diferencia de potencial V entre ellos. Por definición es una cantidad positiva:

C

q V

Launidad de capacitancia en el SI es el Farad (F) o Coulomb/volt. La capacitancia de un capacitor plano de placas paralelas de superficie A y separadas por una distancia d, se expresa por:

C

0

Ad

Cuando un material dieléctrico se inserta entre las placas de un capacitor, la capacitancia varía en función del área de las placas y las características físicas del material dieléctrico que lassepara. En estas condiciones la capacitancia se obtiene por:

C

k

0

A d

Donde: k = constante dieléctrica del material dieléctrico entre las placas. Energía potencial de un capacitor Laenergía potencial de un capacitor se puede expresar como:

U

q2 2C

CV 2 2

qV 2

La densidad de energía (energía por unidad de volumen) de un campo eléctrico es:

u
Capacitores enparalelo

1 2

0

E2

La diferencia de potencial es la misma para cada capacitor. La carga eléctrica total es la suma de las cargas de cada capacitor. La capacitancia equivalente Ceq, de un sistemade capacitores conectados en paralelo es igual a la suma de las capacitancias individuales.

Ceq

C1 C2  Cn

Capacitores en serie En este caso todos los capacitores tienen la misma cargaeléctrica. La diferencia de potencial es la suma de las diferencias de potencial a través de cada uno de los capacitores. La capacitancia equivalente se obtiene por:

1 Ceq
Capacitancia de capacitores1 C1

1 1  C2 Cn

La capacitancia de un capacitor depende de su forma y del material del dieléctrico. Capacitancia de una esfera cargada de radio R (rodeada por el vacío)

C

4

0

R...