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Capacitancia

La capacitancia es la capacidad que tienen los conductores eléctricos de poder admitir cargas cuando son sometidos a un potencial. Se define también, como la razón entre la magnitud de la carga (Q) en cualquiera de los conductores y la magnitud de la diferencia de potencial entre ellos (V). Es entonces la medida de la capacidad de almacenamiento de la carga eléctrica.

C = Q / V

El Voltaje es directamente proporcional a la carga almacenada, por lo que se da que la proporción Q/V es constante para un capacitor dado. La capacitancia se mide en Coulumb/ Volt o también en Farads o Faradios(F). La capacitancia es siempre una magnitud positiva.

Capacitores: Cuando se conectan dos elementos metálicos paralelos (placas) a una fuente de poder, un número de las cargas desplazadas por la diferencia de potencial quedará en los objetos metálicos, es decir, las placas de un condensador tienen la misma diferencia de potencial que entrega la fuente. Entre las dos placas metálicas se forma un campo eléctrico el cual permite el funcionamiento del capacitor. Un capacitor se carga de manera exponencial al tiempo y limitado por la capacitancia del mismo y la carga que recibe, así también se descarga de manera exponencial entregando su energía almacenada gradualmente. La relación entre el área de las placas y la capacitancia nos da que a mayor área útil, mayor será la capacitancia (son directamente proporcionales). En tanto la relación entre la capacitancia y la separación entre dos placas, es inversamente proporcional. Por último, tenemos que la capacitancia depende del dieléctrico, siendo que para el vacío, la capacitancia es C0; para un aislante dieléctrico K, la capacitancia está dada por C0K. Si interrumpiéramos la diferencia de potencial entregada por la fuente, una pequeña cantidad de energía eléctrica quedará almacenada en el proceso (en las placas) y se ira liberando poco a poco dependiendo del material del que están hechas las placas, las condiciones de aislamiento entre estas, etc.

Existen dos tipos de capacitores:

-Cerámico: Consta de dos pequeñas placas paralelas que están separadas por un elemento dieléctrico que impide la conducción entre estas (aislantes), su forma común es la de una lenteja y su construcción es cerámica.

-Electrolítico: Puede constar de dos placas, pero comúnmente está conformado por dos laminillas que se rodean mutuamente en forma de rollo; el elemento dieléctrico es mica o algún plástico. Todo el arreglo se encuentra sumergido en una solución que puede modificar el funcionamiento del capacitor. En este caso, los capacitores electrolíticos a diferencia de los cerámicos, cuentan con una polarización y se encuentran dentro de un almacenaje metálico parecido a un bote.

Los Capacitores tienen usos en circuitos de CA, en los cuales desempeñan el papel que juega un estanque de agua en una red de agua potable. Estos se llenan con agua y son capaces de suministrar grandes cantidades de esta en un corto período, para luego llenarse nuevamente con un flujo pequeño pero constante. La mayoría de las instalaciones eléctricas en la industria y en los hogares cuentan mayormente con bobinas, esto implica el retraso de la fase de intensidad con respecto a la de voltaje. Los capacitores, estos entregan gran flujo de carga cuando es requerida por un circuito, adelantando así, la fase de intensidad y ajustándola a la fase de voltaje; esto es posible dado que los capacitores almacena carga eléctrica y pueden liberarla gradualmente. Al dejar de ser requerida la corriente, éste comienza a recargarse inmediatamente, completando así el ciclo. El tiempo que toma un capacitor en descargarse, y en recargarse, dependen de las características del mismo.

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