Capacidad eléctrica
propiedad de un cuerpo para mantener una carga eléctrica / De Wikipedia, la enciclopedia encyclopedia
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En electromagnetismo y electrónica, la capacidad eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica. La capacidad es también una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada. El dispositivo más común que almacena energía de esta forma es el condensador. La relación entre la diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del condensador y la carga eléctrica almacenada en este, se describe mediante la siguiente expresión matemática:
donde:
- es la capacidad, medida en faradios (en honor al físico experimental Michael Faraday); esta unidad es relativamente grande y suelen utilizarse submúltiplos como el microfaradio o picofaradio;
- es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios;
- es la diferencia de potencial (o tensión), medida en voltios.
Cabe destacar que la capacidad es siempre una cantidad positiva y que depende de la geometría del condensador (de placas paralelas, cilíndrico, esférico). Otro factor del que depende es del dieléctrico que se introduzca entre las dos superficies del condensador. Cuanto mayor sea la constante dieléctrica del material no conductor introducido, mayor es la capacidad.
En la práctica, la dinámica eléctrica del condensador se expresa gracias a la siguiente ecuación diferencial, que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuación anterior.
Donde I representa la corriente eléctrica, medida en amperios.
- Donde:
- C es la capacidad, en faradios;
- A es el área de las placas, en metros cuadrados;
- ε es la permitividad;
- d es la separación entre las placas, en metros.
Comúnmente se reconocen dos nociones de capacitancia estrechamente relacionadas: capacitancia propia y capacitancia mutua.[1]: 237–238 Un objeto que puede cargarse eléctricamente exhibe capacitancia propia, para la cual el potencial eléctrico se mide entre el objeto y tierra. La capacitancia mutua se mide entre dos componentes, y es particularmente importante en el funcionamiento del condensador, un lineal componente electrónico elemental diseñado para la electrónica. componente electrónico diseñado para añadir capacitancia a un circuito eléctrico.
La capacitancia entre dos conductores es una función sólo de la geometría; la superficie opuesta de los conductores y la distancia entre ellos, y la permitividad de cualquier material dieléctrico entre ellos. Para muchos materiales dieléctricos, la permitividad, y por tanto la capacitancia, es independiente de la diferencia de potencial entre los conductores y de la carga total sobre ellos.
La unidad SI de capacitancia es el faradio (símbolo: F), llamado así por el físico inglés Michael Faraday. Un condensador de 1 faradio, cuando se carga con 1 culombio de carga eléctrica, tiene una diferencia de potencial de 1 voltio entre sus placas.[2] El recíproco de la capacitancia se denomina elastancia.