Se denomina condensador al dispositivo formado por dos placas conductoras cuyas cargas son iguales pero de signo opuesto. Básicamente es un dispositivo que almacena energía en forma de campo eléctrico. Al conectar las placas a una batería, estas se cargan y esta carga es proporcional a la diferencia de potencial aplicada, siendo la constante de proporcionalidad la capacitancia: el condensador.
ECUACION
Donde Q es la carga de una de las placas y V la diferencia de potencial entre ellas.
La unidad de la capacitancia es el Faradio y la podemos definir como:
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Es la capacidad de un condensador, en el que sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de un voltio, esta adquiere una carga eléctrica de un coulomb.
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La unidad del Faradio es muy grande (un condensador de placas paralelas de un Faradio, ocuparía un área aproximada de 1011m2 que en la práctica es imposible) por lo tanto para fines prácticos se utilizan submúltiplos como: micro Faradio 10-6F, nano Faradio 10-9F y el picofaradio 10-12F.
Los condensadores tienen muchas formas geométricas y aquí estudiaremos solo tres, que son: Los de placas paralelas, los cilíndricos y los esféricos.
CONDENSADOR DE PLACAS PLANAS
Es aquel condensador formado por dos láminas conductoras de área A y separadas paralelamente por una distancia d, que es pequeña comparada con las dimensiones de las aristas del área (fig.6.3). Al conectar el condensador a una fuente de poder (dispositivo que suministra energía eléctrica) cada una de las placas adquiere una carga de valor Q. De la sección de campo eléctrico, tenemos que el campo total entre dos placas planas paralelas era:
ENERGÍA ALMACENADA EN UN CONDENSADOR
En el proceso de cargar un condensador, se va generando un campo eléctrico en toda la región entre placas, lo cual implica una cantidad de energía eléctrica cuya densidad es proporcional al cuadrado de la magnitud del campo eléctrico. Esta energía es proporcionada externamente y consiste en el trabajo que se debe realizar para colocar una carga extra y del mismo signo sobre la placa ya parcialmente cargada, venciendo la repulsión coulombiana. En virtud de que el campo eléctrico generado es conservativo, el condensador almacena esta energía suministrada.
Trabajo
A medida que aumenta la carga en el condensador, aparece una pequeña diferencia de potencial que va aumentando en forma lineal.
CONEXION DE CONDENSADORES
El fin de estas conexiones es tener una mayor o menor capacitancia en un circuito.
Tres o mas condensadores están conectados en paralelos cuando se conectan de la manera que están en la figura.6.6.
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Las primeras tres placas están conectadas al terminal positivo, mientras que que las otras tres están conectadas al terminal negativo. De esta forma, la diferencia de potencial entre las placas del condensador es la misma para todas. La carga suministrada por la fuente se reparte entre los tres condensadores.
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CONDENSADORES EN SERIES
Tres o mas condensadores estan conectados en serie cuando se conectan como en la fig.( 6.7).
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Al conectarse los condensadores a la pila o bateria, se extraen electrones de la placa izquierda de C1, los cuales son trasladados a la placa derecha de C3, como consecuencia ambas= placas adquieren la misma carga, despues la placa derecha de C1 se carga por induccion se carga con signo contrario, y este proceso continua con C2.
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La carga de los condensadores es la misma para cada uno de los condensadores que intervienen en la conexión.
