CAPACITANCIA Y UNIDADES DE MEDIDA

Se define como la razón entre la magnitud de la carga de cualquiera de los conductores y la magnitud de la diferencia de potencial entre ellos.

La capacitancia siempre es una cantidad positiva y puesto que la diferencia de potencial aumenta a medida que la carga almacenada se incrementa, la proporción Q / V es constante para un capacitor dado. En consecuencia la capacitancia de un dispositivo es una medida de su capacidad para almacenar carga y energía potencial eléctrica.

La capacitancia tiene la unidad del SI coulomb por volt. La unidad de capacitancia del SI es el farad (F), en honor a Michael Faraday.

• C, 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.
• Q, es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios;
• V, 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 considerado (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

UNIDADES DE MEDIDA

Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física, definida y adoptada por convención o por ley. Cualquier valor de una cantidad física puede expresarse como un múltiplo de la unidad de medida. Una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o de una composición de otras unidades definidas previamente. Las primeras unidades se conocen como unidades básicas o de base (fundamentales), mientras que las segundas se llaman unidades derivadas.

Un conjunto de unidades de medida en el que ninguna magnitud tenga más de una unidad asociada es denominado sistema de unidades. Todas las unidades denotan cantidades escalares. En el caso de las magnitudes vectoriales, se interpreta que cada uno de los componentes está expresado en la unidad indicada

(Q)CARGA ELÉCTRICA DE CONDENSADORES EN SERIE Y EN PARALELO 

Al igual que las resistencias o los generadores eléctricos, los condensadores eléctricos de un circuito generalmente pueden asociarse de tal forma que pueden ser sustituidos por un único condensador cuyo funcionamiento es equivalente al producido por todos ellos. Este condensador recibe el nombre decondensador equivalente o resultante. Principalmente los condensadores se pueden asociar en serie,paralelo o una combinación de ambas llamadas mixta.

ASOCIACIÓN EN SERIE:

Dos o más condensadores se dice que están en serie cuando cada una de ellos se sitúa a continuación del anterior a lo largo del hilo conductor de un circuito.

ASOCIACIÓN EN PARALELO:

Cuando dos o más condensadores se encuentran en paralelo, comparten sus extremos tal y como se muestra en la siguiente figura:

Una asociación en paralelo de n condensadores C1, C2, ..., CN es equivalente a sustituirlos por un único condensador en el que se cumple que su capacidad C es:

(V)VOLTAJE Y DIFERENCIA DE POTENCIA DE CONDENSADORES EN SERIE Y PARALELO 

El Voltaje o la “diferencia potencial eléctrica” es una comparación de la energía queexperimenta una carga entre dos ubicaciones.

Para comprender este concepto de forma más simple, pensemos en un material con una carga eléctrica de más electrones de lo que sus átomos pueden sostener (ionizado negativamente) y un material carente de electrones (ionizado positivamente).

El voltaje es el diferencial eléctrico entre ambos cuerpos, considerando que si ambos puntos establecen un contacto de flujo de electrones ocurriría una transferencia de energía de un punto al otro, debido a que los electrones (con carga negativa) son atraídos por protones (con carga positiva), y a su vez, que los electrones son repelidos entre sí por contar con la misma carga.

CONDENSADORES EN SERIE:

Conectados uno después del otro, están conectados en serie. Estos capacitoresse pueden reemplazar por un único capacitor que tendrá un valor que será el equivalente de los que estánconectados en serie. Para obtener el valor de este único capacitor equivalentese utiliza la fórmula: 1/CT = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4.  Pero fácilmente se puede hacer un cálculo para cualquier número de capacitores que se conecten en serie con ayuda de la siguiente fórmula: 1/CT = 1/C1 + 1/C2 + ….+ 1/CN. donde: N es el número de Capacitoresque están conectados en serie. En el gráfico hay 4 capacitores en serie. Esta operación se hace de manera similar al proceso de sacar el resistor equivalente de un grupo de resistores en paralelo.

CONDENSADOR EN PARALELO:

Del gráfico se puede ver si se conectan 4 capacitores / condensadores en paralelo (los terminales de cada lado de los elementos están conectadas a un mismo punto). 

Condensadores en paralelo - Condensadores o capacitores en serie y paralelo

Para encontrar el capacitores equivalente se utiliza la fórmula: CT = C1 + C2 + C3 + C4

Fácilmente se puede hacer un cálculo para cualquier número de capacitores con ayuda de la siguiente fórmula: CT = C1 + C2 + …..+ CN , donde N es el número de capacitores conectados en paralelo. Como se ve, para obtener el capacitores equivalente de capacitores en paralelo, sólo basta con sumarlos. Esta operación se hace de manera similar al proceso de sacar el resistor equivalente de un grupo de resistores en serie.

ENERGÍA DEL CONDENSADOR EN JOULES

El capacitor almacena energía en el campo eléctrico que aparece entre las placas cuando se carga. La energía almacenada puede calcularse a través de las siguientes expresiones:

Q = Carga

C = Capacidad

V = Tensión

Wc = Energía medida en Joule.

MICHAEL FARADAY

Michael Faraday, FRS (Newington, 22 de septiembre de 1791-Londres, 25 de agosto de 1867), fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica. Sus principales descubrimientos incluyen la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis.

A pesar de la escasa educación formal recibida, Faraday es uno de los científicos más influyentes de la historia. Debido a su estudio del campo magnético alrededor de un conductor por el que circula corriente continua, Faraday fijó las bases para el desarrollo del concepto de campo electromagnético. Faraday también estableció que el magnetismo podía afectar a los rayos de luz y que había una relación subyacente entre ambos fenómenos. Descubrió asimismo el principio de inducción electromagnética, diamagnetismo, las leyes del electrólisis e inventó algo que él llamó dispositivos de rotación electromagnética, que fueron los precursores del actual motor eléctrico.

En el campo de la química, Faraday descubrió el benceno, investigó el clorato de cloro, inventó un antecesor del mechero de Bunsen, el sistema de números de oxidación e introdujo términos como ánodo, cátodo, electrodo e ion. Finalmente, fue el primero en recibir el título de Fullerean Professor of Chemistry en la Royal Institución de Gran Bretaña, que ostentaría hasta su muerte.

CALCULOS DE CONDENSADORES

CONCLUSIONES

Podemos concluir que la capacitancia es fundamental en el área de tecnología-sistemas y demás áreas; al igual que los métodos se suma en serie y paralelo para poder sumar y hacer cálculos con las cargas eléctricas de los condensadores.   

BIBLIOGRAFIA

-https://es.wikipedia.org/wiki/Michael_Faraday

-http://unicrom.com/condensadores-capacitores-serie-paralelo/

-https://www.fisicalab.com/apartado/asociacion-de-condensadores