Desarrollo básico del concepto de capacitancia

1. CONDENSADORES O
CAPACITORES

2. Circuitos Capacitivos
Condensador o capacitor: Un capacitor o también conocido
como condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía a través de
campos eléctricos (uno positivo y uno negativo). Este se clasifica dentro de los
componentes pasivos ya que no tiene la capacidad de amplificar o cortar el flujo
eléctrico.
Su símbolo es:

3. PARTES DE UN CONDENSADOR
Este dispositivo en cuanto a construcción es
demasiado sencillo en comparación con otros
componentes, ya que solo consta de tres partes
esenciales.
 Placas metálicas: Estas placas se encargan de
almacenar las cargas eléctricas.
 Dieléctrico o aislante: Sirve para evitar el
contacto entre las dos placas.
 Carcasa de plástico: Cubre las partes internas del
capacitor.

4. TIPOS DE CONDENSADORES
Capacitores fijos:
1 - Condensadores de cerámica
2 - Condensadores de lámina de plástico
3 - Condensadores de mica
4 -Capacitores de poliester
5 - Condensadores electrolíticos
6 - Condensadores de tantalio
Capacitores variables:
1 - Capacitores variables giratorios
2 - Capacitores ajustables "trimmer"

5. CAPACIDAD DE CARGA DEL
CAPACITOR
De donde:
C = Capacidad (o capacitancia), en farad (F).
Q = Cantidad de carga eléctrica almacenada, en coulomb.
V = Diferencia de potencial, en voltios, entre las placas.

6. Unidades:
Los capacitores se fabrican con unidades correspondientes a
submúltiplos del faradios, como el microfaradios (mF o µF),
correspondiente a la millonésima parte (10-6) de 1 F; el
nanofaradios (nF), correspondiente a la milmillonésima parte
(10-9) y el picofaradios (pF) o micromicrofaradios (mmF),
correspondiente a la billonésima parte (10-12), ya que 1
faradio constituye una medida de capacidad muy grande, que
queda reservada solamente para supercapacitores empleados
en algunos tipos específicos de aplicaciones.

7. Circuitos Capacitivos
Condensadores
dt
dv
C
dt
dq
i 


8. Los capacitores se conectan en paralelo de la siguiente forma:
Teniendo que la tensión es la misma en cada
capacitor:



N
n
n
equiv C
C
1
2
1 C
C
Cequiv 

En caso de tener n capacitores en paralelo:
Condensadores o Capacitores en paralelo



N
n C
equiv
C n
X
X 1
1
1
Cequiv=C1+C2+C3+…+Cn

9. Los capacitores que están todos conectados a la
misma fuente de potencial se dice que están
conectados en paralelo. Vea a continuación:
Condensadores o Capacitores en paralelo
La tensión total de lo condensadores cuando se conectan en paralelo
se calcula de la siguiente forma:
Capacitores en paralelo:
“+ a +; - a -”
C2 C3
C1
+
+
-
-
+
+
-
-
+
+
-
- Cargas:
QT = Q1 + Q2 + Q3
Tensión:
VT = Vc1 = Vc2 = Vc3
Corriente Eléctrica:
IT = Ic1 + Ic2 + Ic3

10. Como la corriente es la misma en cada
condensador:
Entonces quedaría:
2
1
1
1
1
C
C
Cequiv


Condensadores o Capacitores en serie
Los condensadores se conectan en serie de la siguiente forma:



N
n
C
equiv
C n
X
X
1

11. En caso de tener N condensadores en serie:
Condensadores o Capacitores en serie
Los condensadores se conectan en serie de la siguiente forma:



N
n n
equiv C
C 1
1
1

12. Condensadores o Capacitores
La tensión y Corriente Eléctrica total de lo condensadores cuando se
conectan en serie se calcula de la siguiente forma:
Dado que la diferencia de potencial entre los
puntos A y B es independiente de la trayectoria, el
tensión de la batería V debe ser igual a la suma
de las tensiones a través de cada capacitor.
batería
C1
C2 C3
+
+
-
-
+
+
+
+
-
-
-
-
Vc1 Vc2 Vc3
• •
A B
Q1= Q2 = Q3
Ic3
Ic2
Ic1

13. Ejemplo 1:

14. Tres capacitores de 2, 7 y 12 pF se conectan en serie a una
batería de 30 V. Calcular:
a) La capacitancia equivalente de la combinación.
b) La carga depositada en cada capacitor.
c) La diferencia de potencial en cada capacitor.
Ejemplo 2:

15. Ejemplo 2:

16. Tres capacitores están conectados en paralelo a una
diferencia de potencial de 120 volts y sus valores son:
1) C1= 6 μF, C2 = 8 μF y C3 = 12 μF
calcular:
a) La capacitancia equivalente de la combinación.
b) La diferencia de potencial en cada capacitor.
c) La carga depositada en cada capacitor.
d) La carga total almacenada por los capacitores
Ejercicio 1:

17. De acuerdo con el siguiente arreglo de capacitores
mostrados en la figura siguiente.
Calcular:
a) La capacitancia equivalente del circuito en paralelo.
b) La capacitancia total equivalente del circuito.
c) La tensión existente en cada capacitor.
Ejercicio 2: