Un condensador es una serie de conductores utilizados para almacenar carga eléctrica.
Un condensador consta de dos placas conductoras separadas por un material aislante llamado dieléctrico. Es directamente proporcional al área superficial de las placas e inversamente proporcional al espacio entre las placas. La capacitancia también depende de la constante dieléctrica del material que separa las placas. La unidad estándar de capacitancia es el Farad (F).
Los condensadores se pueden usar junto con los transistores en la memoria dinámica de acceso aleatorio. Ayuda a mantener la memoria. Los condensadores grandes se utilizan en las fuentes de alimentación de dispositivos electrónicos como computadoras personales y sus periféricos.
Los condensadores se pueden conectar en serie o en paralelo.Dos capacitores con capacitancia [tex]C_1[/tex] y [tex]C_2[/tex] conectado en paralelo. La diferencia de potencial se puede calcular como
La carga total en ambos condensadores se puede calcular como
Dos capacitores dados en capacitancia [tex]C_1[/tex] y [tex]C_2[/tex] conectado en serie.
Suponiendo una diferencia de potencial [tex]C_1[/tex] dientes [tex]Delta V_1[/tex] y la diferencia de potencial total [tex]C_2[/tex] dientes [tex]Delta V_2[/tex]. Cargar [tex]q[/tex] crear una carga negativa en la placa inferior de la placa superior [tex]C_1[/tex]Como la carga se retiene, la carga en la placa superior es [tex]C_2[/tex] debe ser igual a [tex]q[/tex]entonces la carga en la placa inferior es [tex]C_2[/tex] Igual a carga negativa.diferencia de voltaje a través [tex]C_1[/tex] y [tex]C_2[/tex] es dado por:
La diferencia de voltaje total entre los dos capacitores se calcula como
Los materiales en los que el momento dipolar generado es linealmente proporcional al campo eléctrico aplicado se denominan dieléctricos lineales.Campo eléctrico total entre placas de condensadores [tex]imagen[/tex] relacionado con el campo electrico [tex]E_f_r_e_e[/tex] existe cuando no hay dieléctrico dado por
donde K se llama permitividad.Porque es el último campo eléctrico. [tex]imagen[/tex] el campo eléctrico libre no puede ser excedido [tex]E_f_r_e_e[/tex] la constante dieléctrica K debe ser mayor que 1.
El dieléctrico del capacitor tiene tres propósitos.
- Mantener las placas conductoras fuera de contacto aumenta el espacio entre las placas y aumenta la capacitancia.
- Reducir la intensidad del campo aumenta la capacitancia real. Esto significa la misma carga a un voltaje más bajo.
- Minimiza la posibilidad de cortocircuitos debido a chispas llamadas rupturas dieléctricas durante la operación de alto voltaje.
La diferencia de potencial a través del capacitor es proporcional al campo eléctrico entre las placas. Si la presencia de un dieléctrico extrae la fuerza del campo eléctrico, la diferencia de potencial entre las placas del condensador disminuirá si la carga total de las placas permanece constante.
Ejemplo de problema:
Tres capacitores con capacitancia [tex] C_1 = 2,0; uF [/tex], [tex]C_2 = 5,0; uF [/tex]y [tex]C_3 = 7.0; uF [/tex], conectado a una batería de 36 V. Luego retire la batería, conecte el capacitor cargado en un circuito en serie y conecte los terminales positivo y negativo. Determine la carga en cada capacitor.
Resolución: