Física Práctica

Capacidad y carga

Un capacitor está formado por dos elementos conductores separados por un aislador (que puede ser aire, vacío, cerámica, etc.). Comúnmente estos conductores son planos (placas), aunque pueden tener otras formas.

Circuito con capacitor

Si aplica una diferencia de potencial entre ambas placas, se carga cada una con cargas de signos opuestos (positivas en una y negativas en otra) apareciendo un campo eléctrico que almacena energía (ver carga del capacitor).

La capacidad es una característica que depende de la geometría y de los materiales con los que está hecho el capacitor y no depende de la diferencia de potencial aplicada al momento de cargarlo. Variando la diferencia de potencial al momento de cargarlo, lo que cambia es la cantidad de carga almacenada en el capacitor (la Q) pero no la capacidad (C) que permanece constante.

La capacidad se mide en una unidad llamada faradio o faraday. Debido a que un faradio es una unidad grande, se suelen usar submúltiplos del mismo como el microfaradio (1 µF = 1 ·10-6 F).

Para calcular la cantidad de carga que almacena un capacitor de capacidad C se utiliza la expresión:

Fórmula de capacidad
Q = Carga [C]
C = Capacidad [F]
V = Diferencia de potencial aplicada [V]

Las unidades son:

Unidad de capacidad
A mayor diferencia de potencial aplicada y con la misma capacidad, el capacitor almacena una mayor cantidad de carga (q).

Capacidad de un capacitor

La capacidad, como se mencionó, no depende de la tensión aplicada durante la carga sino de las propiedades físicas del capacitor.

Para calcular la capacidad de un capacitor plano, utilizando vacío como elemento dieléctrico se utiliza la siguiente expresión:

Fórmula de capacidad
Épsilon cero

C = Capacidad [F]
S = Superficie enfrentada [m2]
d = Separación de las placas [m]

La capacidad es proporciona al área e inversamente proporcional a la distancia de separación entre las placas.

 
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