El documento describe los capacitores, incluyendo su estructura, materiales, símbolos y ecuaciones. Un capacitor está compuesto de dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico. La capacitancia de un capacitor depende del área de las placas, la distancia entre ellas y el material dieléctrico. Los capacitores pueden conectarse en serie o paralelo para variar su capacitancia total.

1. CAPACITORES.-
El capacitor es un dispositivo utilizado para almacenar carga eléctrica y puede ser plano ó esférico.
CAPACITOR PLANO.-
Un capacitor plano ó de placas paralelas está constituido por dos placas conductoras paralelas entre si separadas por
un material dieléctrico.
MATERIAL CONDUCTOR.-
Los materiales conductores son aquellos que por su estructura atómica tienen la propiedad de permitir el paso de
carga eléctrica a través de ellos. Ejemplo: Cobre, plata, oro, aluminio, etc.
MATERIAL NO CONDUCTOR.-
Los materiales no conductores conocidos como aislantes ó dieléctricos, son aquellos que tienen la propiedad de no
permitir el paso de la carga eléctrica a través de ellos. Ejemplo: Madera, Vidrio, Plástico, baquelita, aire, etc.
SIMBOLOGÍA.-
+ - + - + -
(+) + - (-)
+ Dieléctrico -
+ -
Placa conductora Placa conductora
(+) (-)
CAPACITANCIA.-
Es la propiedad que tienen los cuerpos para almacenar carga eléctrica, esta propiedad depende del tipo de material,
de su forma geométrica y del medio que la rodea. Tiene como unidad el FARADIO y su expresión es la siguiente:
C = Capacitancia (Faradios) 1 Coulomb
Q Q = Carga eléctrica (Coulombs) 1 Faradio =
C= V = Voltaje (Volts) 1 Volt
V
El tamaño de las placas, la separación entre ellas, el tipo de dieléctrico, etc. es la parte física del capacitor que
determina su valor de capacitancia. Estas características se utilizan en la siguiente ecuación de Capacitancia:
C = Capacitancia (Faradios)
A A = Área de las placas (m2)
C 0 =∈0
d d = Distancia entre las placas (m)
POLARIZACIÓN.-
Cuando se coloca un dieléctrico entre las placas de un capacitor, el campo eléctrico existente entre sus placas
provocará que en el material dieléctrico se presente una separación entre sus cargas, las cargas (+) serán atraídas por
la placa (-) y las cargas (-) serán atraídas por la placa (+), formando lo que se conoce como un dipolo eléctrico. El
campo eléctrico de las placas será contrario al campo eléctrico en el interior del dieléctrico produciéndose como
resultante un campo eléctrico menor cuyo valor será igual a la resta de los dos campos eléctricos.
Eplacas
+ - + - + - - +
+ - + - + - - + ED
+ - + - + E - - ED +
ER

2. CONSTANTE DIELÉCTRICA.- (K)
El valor de la capacitancia en un capacitor se modifica cuando sustituimos el dieléctrico de aire que separa las placas
por cualquier otro material dieléctrico, esto modifica los valores del Voltaje, campo eléctrico y de la permitividad del
vacío. La relación de cambio entre los valores iniciales y los valores finales lo establece la constante dieléctrica, una
relación entre estos valores se obtiene de la siguiente forma
K = Constante dieléctrica V = Voltaje
C E V ε0 = Permitividad del vacío
K= D = 0 = 0 C = Capacitancia
C 0 E D VD E = Campo eléctrico (8.85 x 10-12 C2/N m2)
La Capacitancia en un capacitor con un dieléctrico distinto al aire es mucho mayor que con dieléctrico de aire, por lo
que la relación para la Capacitancia con el nuevo dieléctrico será la siguiente:
A ∈D ∈D = K ∈0 A
C D = ∈D K= C D = K ∈0
d ∈0 d
RIGIDEZ DIELÉCTRICA.-
Todos los dieléctricos están sometidos a la acción de un campo eléctrico cuando se colocan en el interior de un
capacitor, todos y cada uno de ellos puede soportar un campo eléctrico limite; rebasando este limite el dieléctrico se
perfora y pierde sus propiedades de aislante permitiendo el paso de la carga eléctrica de una placa a la otra en un
capacitor. Este limite ó valor máximo de campo eléctrico para el dieléctrico se conoce como Rigidez Dieléctrica y
cada material tiene una rigidez dieléctrica distinta, una lista de valores se muestra en la siguiente tabla:
Material Constante dieléctrica Rigidez Dieléctrica
(K) (MV/m)
Aire seco 1 atm. 1.006 3
Vidrio 7.5 118
Mica 5.0 200
Plásticos 9.0 250
Papel parafinado 2.0 51
Caucho 3.0 28
Teflón 2.0 59
Aceite de transformador 4.0 16
Baquelita 7.0 16
ENERGIA ALMACENADA EN UN CAPACITOR.-
La energía almacenada en un capacitor, se puede conocer utilizando las siguientes ecuaciones:
Ε = Energía almacenada (J)
1 1 1 Q2 Q = Carga eléctrica (C)
ε = QV ε = CV2 ε=
2 2 2 C C = Capacitancia (F)
V = Voltaje (V)
TIPOS DE CAPACITORES.-
Capacitores Fijos: Son aquellos cuyo valor no se puede modificar y generalmente se conocen con un nombre que
identifica el tipo de dieléctrico que se utiliza. Ejm: Electrolítico, de cerámica, de papel, etc.
Capacitores Variables: Son aquellos que pueden cambiar el valor de capacidad mediante algún mecanismo: Ejemplo.
Los Capacitores de placas paralelas utilizadas en los sintonizadores de radio constan de un juego de placas fijo y otro
juego de placas móvil entre las cuales hay un dieléctrico de aire.

3. PROBLEMAS.-
1.¿Cuál es la carga máxima que puede almacenarse en una esfera conductora de 50 cm de radio?
2.Cuál sería el radio de una esfera metálica teóricamente capaz de almacenar 1 Coul de carga en el aire?
3.Cuál es el radio de una esfera metálica en el aire que tenga una Capacitancia de 1 F?
4.Cuál es la diferencia de potencial necesaria para almacenar 200 µ C de carga en un capacitor de 40 µ F?
5.Las placas de cierto capacitor tienen una separación de 3 mm y un área de 0.04 m 2. Para un dieléctrico de aire,
determina:
a)La Capacitancia
b)La intensidad de campo eléctrico entre las placas
c)La carga en cada placa, si se aplican 200 volts al capacitor
6.Dos placas paralelas en un capacitor con dieléctrico de aire están separadas 5 mm. Para obtener una Capacitancia
de 1 F, ¿Cuál debe ser el área de cada placa?
7.Un capacitor de placas paralelas tiene una Capacitancia de 20 µ F. ¿Cuanta carga almacenará este capacitor cuando
se conecte a una fuente de 120 v de diferencia de potencial?
8.Encuentre la Capacitancia de un capacitor de placas paralelas si el área de cada placa es de 0.08 m2 y la separación
entre ellas es de 4 mm.
a)Cuando el dieléctrico es aire
b)Cuando el dieléctrico es papel parafinado
9.Un capacitor con dieléctrico de aire tiene una Capacitancia de 12 µ F; se carga por medio de una batería de 800 v.
a)Cuál es la carga en cada placa? A continuación se desconecta el capacitor de la batería y se sumerge en
aceite de transformador.
b)¿Cuál es la nueva Capacitancia?
c)¿Cuanta carga hay en cada placa?
d)¿Cuál es la nueva diferencia de potencial?

4. CONEXIÓN DE CAPACITORES.-
Agrupamiento Serie:
Los Capacitores se pueden agrupar entre sí uniendo sus terminales una a continuación de la otra, uniendo la terminal
(-) con una terminal (+), formando una cadena de capacitores. Esta forma de conexión entre Capacitores se conoce
como conexión SERIE.
Ec. Características: QT = Q1 = Q2 = Q3
C1 C2 C3
VT VT = V1 + V2 + V3
1 1 1 1
= + +
CT C1 C 2 C 3
Agrupamiento Paralelo:
Los Capacitores se pueden conectar entre si uniendo todos los extremos positivos formando un punto (+) común y
todos los extremos negativos formando un punto común (-). Esta conexión entre Capacitores se conoce como
conexión PARALELO.
Características:
VT = V1 = V2 = V3
C1 C2 C3
VT QT = Q1 + Q2 + Q3
CT = C1 + C2 + C3
Agrupamiento Mixto:
En este tipo de agrupamiento se combinan las conexiones SERIE – PARALELO y las características de cada
agrupamiento se aplican según se requiera dentro de un circuito mixto. Ejemplo:
Características: Reducir el circuito
C2 C2 + C3
C2 y C3 en serie C 23 =
C2 C3
VT C1 C3
C1 y C2,3 en paralelo CT = C1 + C23
Capacitor Serie Paralelo Resultado Voltajes Cargas
Final
C1 = 2 µ F C2,3 =2 µ F C1 + C2,3 = CT CT = 4 µ F V1 = 5 v Q1 = 10 µ C
C2 = 3 µ F Q2 = Q3 = Q2,3 VT = V1 = V2,3 QT = 20 µ C V2 = 3.33 v Q2 = 10 µ C
C3 = 6 µ F Q2,3 = 10 µ F V2,3 = 5 v VT = 5 v V3 = 1.66 v Q3 = 10 µ C

5. PROBLEMAS.-
1.Se tienen tres capacitores en serie como lo muestra la figura. Determine la Capacitancia total del arreglo, así como
la carga almacenada en cada uno de los capacitores y la diferencia de potencial para cada un de ellos.
2. Dos capacitores C1 = 4 µ F y C2 = 4 µ F están conectados en serie. Determine el valor de la Capacitancia total, la
carga y la diferencia de potencial en cada uno de los capacitores.
3. Se tienen dos capacitores conectados en paralelo como se muestra en la figura. Determine el valor de la
Capacitancia total, la carga almacenada y la diferencia de potencial en cada uno de ellos.
4. Tres capacitores C1 = 3 µ F, C2 = 6 µ F y C3 = 9 µ F están conectados en paralelo. Determine la Capacitancia total,
así como también la carga almacenada y la diferencia de potencial en cada una de ellos.

6. 5. Se tiene un arreglo de capacitores como lo muestra la siguiente figura. Determine la Capacitancia total, la carga y
la diferencia de potencial en cada uno de los capacitores.
6. En el siguiente arreglo de capacitores, determine la Capacitancia total, la carga y la diferencia de potencial en cada
capacitor.
7.Se tiene un arreglo de capacitores como lo muestra la figura. Determine la carga eléctrica almacenada en C3.
8.De acuerdo al arreglo de capacitores mostrado en la figura. Determine la diferencia de potencial y la carga eléctrica
en C2.