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¿Qué es Capacitor?
{draw:frame} Un capacitor o condensador eléctrico es un dispositivo para almacenar cargas eléctricas. Consta de dos láminas metálicas separadas por un aislante o dieléctrico que puede ser aire, vidrio, mica, aceite o papel encerado. La capacidad o capacitancia de un capacitor se mide por la cantidad de carga eléctrica que puede almacenar. A esta propiedad de almacenamientode carga se le denomina capacidad, y en el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo un faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.
Considere dos conductores que tienen una diferencia de potencial V entre ellos. Supongamos que tienen cargas igualesy opuestas. Una combinación de este tipo se denomina capacitor. La diferencia de potencial V es proporcional a la magnitud de la carga Q del capacitor. (Esta puede probarse por la Ley de coulomb o a través de experimentos).
Un capacitor se compone de dos conductores aislados eléctricamente uno del otro y de sus alrededores. Una vez que el capacitor se carga, los dos conductores tienen cargasiguales pero opuestas.
¿Qué es capacitancia?
Se define como la razón entre la magnitud de la carga de cualquiera de los conductores y la magnitud de la diferencia de potencial entre ellos.
La capacitancia siempre es una cantidad positiva y puesto que la diferencia de potencial aumenta a medida que la carga almacenada se incrementa, la proporción Q / V es constante para un capacitordado. En consecuencia la capacitancia de un dispositivo es una medida de su capacidad para almacenar carga y energía potencial eléctrica.
La capacitancia tiene la unidad del SI coulomb por volt. La unidad de capacitancia del SI es el farad (F), en honor a Michael Faraday.
CAPACITANCIA = 1F = 1 C
1 mfarad = 1 mili farad = 10-3 Farad
1 μfarad = 1 micro farad = 10-6 Farad
1 nfarad = 1nano farad = 10-9 Farad
1 pfarad = 1 pico farad = 10-12 Farad
El farad es una unidad de capacitancia muy grande. En la práctica los dispositivos comunes tienen capacitancia que varían de microfarads a picofarads.
{draw:g} Q=carga
V=voltios
Ejemplos:
Hallar la capacitancia de un capacitor que tiene una carga de 30µC y otro de 75µC con un voltaje de 12V.
FÓRMULA
C = q/V
a)q=30µC Sustitución b) q=75 µC Sustitución
voltios=12 C=30µC/12V voltios=10 C=75µC/12V
C=2.5µF C=6.25µF
La capacitancia de un dispositivo depende entre otras cosas del arreglo geométrico de los conductores.
{draw:frame} {draw:frame} Área de las placas conductivas (A); Distancia entre las placas (d); Constante Dieléctrica del producto entre las placas (K).
La capacitancia es lacantidad de energía que puede medir un capacitor (la electrónica). El principio de funcionamiento de un instrumento capacitivo, se basa en la capacitancia que se genera entre la sonda (placa conductiva) y la pared metálica del tanque o recipiente. Si el tanque no fuera de un material metálico conductivo, debería agregarse lo que se denomina un tubo de calma, para que haga de segunda placa. Uninstrumento bien instalado (sin aislación en la rosca de conexión), debería generar capacitancia, aun sin estar energizado.
EJEMPLOS:
Condensador de placas paralelas.
_Un condensador de placas paralelas tiene un áraA=2cm²=2X10¯4m² y una separación entre las placas d=1mm = 10¯³m, constante dieléctrica (permitividad relativa)=vacío=1 . Encuentre su capacitancia_. Fórmula_ _SustituciónSolución: {draw:frame}
_¿Cuál será la capacidad de un condensador formado por dos placas de 400cm2 de Superficie separadas por una lámina de papel de 1,5mm de espesor cuya constante dieléctrica (permitividad relativa) es 3,5?_
{draw:frame} FÓRMULA
_C=_ ε0εr εr =K
SUSTITUCIÓN
_ {draw:frame} {draw:frame} _
Material Dieléctrico y Rigidez Dieléctrica
Se denomina dieléctricos a los...