<p>Capacidad se define como la capacidad de un elemento para almacenar carga eléctrica. Un condensador almacena energía eléctrica en forma de campo eléctrico por los dos electrodos de un condensador, uno como positivo y otro como negativo.
En otras palabras, la capacitancia es una medida de carga por unidad de voltaje que se puede almacenar en un elemento. Se denota por (C), y su unidad es Faradio (F).
La capacitancia se clasifica principalmente en dos tipos; son la autocapacitancia y la capacitancia mutua. La sustancia que tiene más autocapacitancia almacena más cargas eléctricas y la sustancia que tiene baja capacitancia almacena menos cargas eléctricas.
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Explicación y derivación de la capacitancia
Si las dos placas paralelas están conectadas, se superponen entre sí y están conectadas a un voltaje de suministro de CC como se muestra en la figura. Las dos placas están separadas por un dieléctrico aislante para que la carga no se cruce. Un terminal de la placa paralela está conectado al suministro positivo y otro al suministro negativo. Cuando el suministro está ENCENDIDO, el capacitor comienza a cargarse y almacena energía incluso si el suministro está APAGADO.
La ecuación de capacitancia está dada por:
Donde,
- C es la capacitancia en Farad o Micro Farad
- A es el área superpuesta de las dos placas en metros cuadrados
- d es la distancia de separación entre dos placas en metros
- ε0 se conoce como la constante eléctrica
- εr es la constante dieléctrica del material entre las dos placas
Se dice que la capacitancia es de un faradio si se almacena un culombio de carga con un volt entre los dos electrodos del elemento. El elemento que tiene capacitancia se llama capacitor.
La carga en el capacitor en cualquier instante de tiempo es
q es la cantidad de carga que se puede almacenar en un capacitor de capacitancia (C) frente a una diferencia de potencial de (v) voltios.
Donde i, q y v representan el valor instantáneo de corriente, carga y voltaje respectivamente.
Donde
v0 es el voltaje inicial del capacitor
vt es el voltaje final del capacitor
Ahora,
La potencia absorbida por el condensador está dada por la ecuación que se muestra a continuación.
La energía almacenada por el condensador se da como
La corriente a través del capacitor es cero si el voltaje aplicado a través del capacitor es constante. Esto significa que cuando se aplica voltaje de CC a través del capacitor sin carga inicial, el capacitor primero actúa como un cortocircuito, pero tan pronto como se carga por completo. , el capacitor comienza a comportarse como un circuito abierto.
El condensador solo almacena energía y nunca disipa la energía de ninguna forma. Puede almacenar una cantidad finita de energía, incluso si la corriente a través del capacitor es cero.
Tipos de condensador
Los distintos tipos de capacitores son los siguientes:
- Condensador de papel
- Condensador de aire
- Condensador de plástico
- Condensador de mica de plata
- Condensador cerámico
- Capacitor electrolítico
- Condensador de porcelana
Capacitancia en serie y en paralelo en un circuito
Circuito de capacitor en serie
Si el número de capacitores, por ejemplo, C1, C2, C3…..conectados juntos en una serie, se llama circuito de capacitores en serie. La corriente que fluye en este tipo de circuito será la misma en todos los capacitores, ya que están conectados en serie. La conexión en serie del condensador se muestra a continuación en la figura:
La capacitancia equivalente viene dada por la ecuación como:
Circuito de capacitor paralelo
Si el número de capacitores está conectado entre sí como en una conexión en paralelo, se dice que el circuito es un circuito de capacitores en paralelo. El circuito se muestra a continuación:
La capacitancia equivalente en un circuito paralelo viene dada por la ecuación que se muestra a continuación:
Esto es todo acerca de la capacitancia.