lunes, 18 de marzo de 2013

Capacitancia



Capacitancia

La capacitancia es la propiedad de un circuito eléctrico de oponerse al cambio en la magnitud de tensión a través del circuito. También capacitancia se refiere a la característica de un sistema que almacena carga eléctrica entre sus conductores y un dieléctrico, almacenando así una energía en forma de campo eléctrico. Este dispositivo se le denomina Capacitor y su símbolo eléctrico es:
 
La Capacitancia es la propiedad de un capacitor de oponerse a toda variación de la tensión en el circuito eléctrico. Se define como una propiedad de almacenar carga eléctrica entre dos conductores, aislados el uno del otro, cuando existe una
diferencia de potencial entre ellos:
 
Las dos placas actúan como conductores, mientras que el aire actúa como un aislante.
En el Sistema Internacional de Unidades la capacitancia es el farad (F), y es definido por el volt (V) y el coulomb (C), que a su vez está definido por el segundo (s) y el ampere (A).
F = C / V = (A) (s) / V
La Capacitancia, como la Resistencia, aparece en toda clase de circuitos eléctricos y electrónicos. Sin ella, la radio y la televisión, tal como las conocemos hoy no existirían.

Bibliografías:
La Guía MetAs, es el boletín periódico del laboratorio de metrología MetAs.


Capacitores en serie

Considérese primero el efecto de un grupo de capacitores conectados a lo largo de una sola trayectoria, Una conexión de este tipo, en donde la placa positiva de un capacitor se conecta a la placa negativa de otro, se llama conexión en serie.


La batería mantiene una diferencia de potencial V entre la placa positiva C1 y la placa negativa C3, con una transferencia de electrones de una a otra.
La carga no puede pasar entre las placas del capacitor; en consecuencia, toda la carga contenida dentro del paralelogramo punteado de la figura anterior, es carga inducida. Por esta razón, la carga en cada capacitor es idéntica
Q = Q1 = Q2 = Q3
Los tres capacitores pueden reemplazarse por una capacitancia equivalente C, sin que varíe el efecto externo. La expresión que sirve para calcular la capacitancia equivalente para esta conexión en serie se obtiene de observar que la diferencia de potencial entre A y B es independiente de la trayectoria y el voltaje de la batería debe ser igual a la suma de los voltajes a través de cada capacitor.
V = V1 + V2 + V3
Si se recuerda que la capacitancia C se define por la razón Q/V, la ecuación se




convierte en:
 
Para una conexión en serie, Q=Q1=Q2=Q3 así, que si se divide entre la carga, se




obtiene:  



La capacitancia total o equivalente para dos capacitores en serie es:
 

Capacitores en paralelo

Considérese un grupo de capacitores conectados de tal modo que la carga pueda


distribuirse entre dos o más conductores.
 
Cuando varios capacitores están conectados directamente a la misma fuente de potencial, como en la figura anterior, se dice que ellos están conectados en paralelo.
V = V1 + V2 + V3
De la definición de capacitancia, la carga en un capacitor conectado en paralelo




es:
 
La carga total Q es igual a la suma de las cargas individuales:
Q = Q1 = Q2 = Q3
De la definición de capacitancia:
Q = C1 V1 + C2 V2 + C3 V3




Recordando que los voltajes son los mismos:
 
Se concluye que para una conexión en paralelo:
CE = C1 + C2 + C3

Bibliografías:
Gabriel A. Jaramillo Morales, Alfonso A. -Alvarado Castellanos-.
“Electricidad y magnetismo”.
Ed. Trillas. México 2003