CAPACITANCIA

    El concepto de capacitancia se denomina como la capacidad del condensador para almacenar cargas eléctricas y se detiene por:

Donde: 

MICHAEL FARADAY

C = capacitancia ( F )
Q = carga eléctrica ( C )
V = diferencia de potencial ( V )

   La unidad de medida de la capacitancia en el SI es el de farad representado con (F) en honor al físico ingles MICHAEL FARADAY un condensador tiene un farad de capacitancia, al recibir una carga de un coulomb, ya que su diferencia de potencia o tencion aumenta en un volt, para poder entenderlo mejor se representa de la siguiente manera: 1 faradio (F) = 1 coulomb / volt.

   




 Por llegar a ser una unidad muy grande farad, se representa de la siguiente manera:

      Y cuando existe la permitividad del medio se determina por: 

   Donde: 
 C = capacitancia
 ε= permitividad del medio ( F/m)
 A = área de una placa (m²)
d = distancia entre placas ( m ) 

    La permitividad (ε)se determina de la siguiente formula:

ε₀ = permitividad al vació 8.85x10^-12 F / m = 1 / 4πk 
ε_r = permitividad relativa del medio 

   Ejemplos:

     1.) Un capacitor tiene una capacitancia de 8μF se conecta a una batería de 5 V. ¿ cual es la carga que adquiere el capacitor ?

Datos: 
c = 8x10^-6 F
v = 5 v
Q = ?


procedimiento:

   El resultado de la carga que adquiere el capacitor es de 2.4x10^-5 c


     2.)  Un condensador posee dos placa que tienen unas medidas de 25 cm x 35 cm, en la que se encuentran separada a 20 cm por una capa de vidrio ¿ cual es su capacitancia ? 

  Datos:
A: 25 cm x 35 cm = .25 m x .35 m = .0875 m² 
d: 5 cm = .05 m
ε_{r (vidrio)} = 4 
ε₀ = 8.85x10^-12 F / m   

procedimiento:

1 m    = 100 cm                                   

.25 m = 25 cm

 

1 m      = 100 cm

 .35 m  = 35cm

A = .25 m x .35 m =

A = 0.0875 m²

   El resultado de la capacitancia es de 6.195^-11F

    los capacitores se dividen de dos formas en serie y en paralelo, para tener una idea clara definiremos los términos de ambos mostrando las formas a aplicar.
   
   Los capacitores en serie se encuentran conectados en serie como el nombre lo dice, es decir consecutivos  uno tras uno ya que a esto se le llama serie, ya que para poder determinar la capacitancia total, tenemos que hallar la suma de los intervalos de cada uno de los capacitores, ya que el voltaje se encuentran divididos en los capacitores con distintos voltajes conectados en el capacitor de serie. 

             La formula para poder hallar los capacitores en serie es la siguiente:

   Capacitancia total:

carga total

voltaje total

   Los capacitores en paralelo es parecido al de la serie nada mas  que aparte de estar en serie se encuentra conectada a la vez en ramas, para poder hallar la capacitancia total es la suma de todos lo capacitores, ya que en esta los voltajes son las misma en los capacitores conectados en  paralelo.

     La formula para poder hallar los capacitores en paralelo es la siguiente

capacitancia total

 carga total

 voltaje total

     En siguiente ejemplo haremos un sistema de capacitancia en paralelo y en serie ejerciendo las formulas mostradas. 

    
 Ejemplos: 

   Las capacitancias poseen un valor de C1 = 3μF, C2 = 5μ5, C3 = 2μF. determina la capacitancia total, carga total en cada capacitor, el voltaje total.

paso 1. resolver la conexion en paralelo.

paso 2. resolver la conexion en serie.

paso 3. la carga total apartir de Ce.

Entonces: 

paso 4. determinamos el voltaje de capacitancia.

paso 5. para determinar las cargas paralelos a partir de V1,2.

Agradecimientos a las fuentes: 

Física conceptos y aplicaciones ; sexta edición. Paul E. Tippens.

Enciclopedia de la maestra.

Guía didáctica de física II del colegio de bachilleres del estado de yucatan.