Un capacitor almacena carga eléctrica entre dos placas conductoras separadas por un material aislante. La capacitancia de un capacitor depende del área de las placas, su separación y la constante dieléctrica del material entre ellas. Existen diferentes tipos de capacitores que usan materiales como mica, papel o aire como dieléctrico. Los capacitores se pueden conectar en serie o paralelo para obtener capacitancias equivalentes mayores o menores.

1. Prof. Maxwell Altamirano

2. • UN CAPACITOR o condensador es un dispositivo
que almacena carga. Con frecuencia, aunque
ciertamente no siempre, consiste en dos
conductores separados por un aislante o dieléctrico.
La capacitancia (C) de un capacitor se define como

4. La carga almacenada en una de las placas es
proporcional a la diferencia de potencial entre esta
placa y la otra, siendo la constante de
proporcionalidad la llamada capacidad o
capacitancia. En el Sistema internacional de
unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio
la capacidad de un condensador en el que,
sometidas sus armaduras a una diferencia de
potencial de 1 voltio, estas adquieren una carga
eléctrica de 1 culombio.

5. Condensadores de mica. La mica posee varias
propiedades que la hacen adecuada para dieléctrico
de condensadores: bajas pérdidas, exfoliación en
láminas finas, soporta altas temperaturas y no se
degrada por oxidación o con la humedad. Sobre una
cara de la lámina de mica se deposita aluminio, que
forma una armadura. Se apilan varias de estas
láminas, soldando los extremos alternativamente a
cada uno de los terminales. Estos condensadores
funcionan bien en altas frecuencias y soportan
tensiones elevadas, pero son caros y se ven
gradualmente sustituidos por otros tipos.

6. Condensadores de papel. El dieléctrico es papel
parafinado, baquelizado o sometido a algún otro
tratamiento que reduce su higroscopia y aumenta el
aislamiento. Se apilan dos cintas de papel, una de
aluminio, otras dos de papel y otra de aluminio y se
enrollan en espiral. Las cintas de aluminio
constituyen las dos armaduras, que se conectan a
sendos terminales. Se utilizan dos cintas de papel para
evitar los poros que pueden presentar.

7. Condensadores de aire. Se trata de condensadores,
normalmente de placas paralelas, con dieléctrico de
aire y encapsulados en vidrio. Como la permitividad
eléctrica relativa es la unidad, sólo permite valores de
capacidad muy pequeños. Se utilizó en radio y radar,
pues carecen de pérdidas y polarización en el
dieléctrico, funcionando bien a frecuencias elevadas.

8. Condensadores axiales

9. Condensadores variables

10. CAPACITOR DE PLACAS
PARALELAS:
En un capacitor de placas paralelas, cada área A y
separadas una distancia d, su capacitancia está dada
por

11. donde K = es la constante dieléctrica adimensional del material no
conductor (el dieléctrico) entre las placas, y

12. CAPACITORES EN PARALELOComo se muestra en la figura, las capacitancias
se suman para capacitores en paralelo, mientras que

13. Capacitores en seriePara capacitores en serie se suman las capacitancias
recíprocas.

14. ENERGÍA ALMACENADA EN UN
CAPACITOR:
La energía (EPE) almacenada en un capacitor de
capacitancia C que tiene una carga q y una diferencia
potencial V es
¿ a qué otra fórmula le recuerda?

15. Así es a la energía cinética Ec= ½ mv2

16. Un capacitor de placas paralelas tiene una
capacitancia de 8.0 μF con aire entre sus placas.
Determine su capacitancia cuando entre sus placas se
coloca un dieléctrico con constante dieléctrica 6.0.

18. Un capacitor de 300 pF se carga a un voltaje de 1.0 kV.
¿Cuál es la carga almacenada?

20. Una esfera metálica montada sobre una barra aislante
tiene una carga de 6.0 nC cuando su potencial es 200
V más alto que el de sus alrededores. ¿Cuál es la
capacitancia del capacitor formado por la esfera y sus
alrededores?

22. Un capacitor de 1.2 μF se carga a 3.0 kV. Calcule la
energía almacenada en el capacitor.

24. • La combinación en serie de los dos capacitores que se
muestran en la fi gura 25-6 están conectados a una
diferencia de potencial de 1 000 V. Encuentre: a) la
capacitancia equivalente Ceq de la combinación, b) la
magnitud de las cargas en cada capacitor, c) la
diferencia de potencial a través de cada capacitor y d)
la energía almacenada en los capacitores.

25. b)En una combinación en serie, cada capacitor tiene la misma carga que es igual a la carga
de la combinación. Entonces, al usar el resultado de a), se obtiene

26. La combinación de capacitores en paralelo que se
muestra en la fi gura está conectada a una fuente de
120 V. Calcule la capacitancia equivalente Ceq, la
carga en cada capacitor y la carga en la combinación.

28.  Cierto capacitor consta de dos placas paralelas
conductoras, cada una con un área de 200 cm2
,
separadas por un espacio de aire de 0.40 cm. a)
Calcule su capacitancia. b) Si el capacitor se conecta a
una fuente de 500 V, calcule la carga, la energía
almacenada y el valor de E entre las placas. c) Si un
líquido con K =2.60 se vacía entre las placas para
sustituir al espacio de aire, ¿cuánta carga adicional
fluirá hacia el capacitor desde la fuente de 500 V?

30. Dos capacitores, de 3.0 F y 4.0 F, se cargan
individualmente con una batería de 6.0 V. Una vez
desconectados de la batería, se conectan juntos, con
la placa negativa de uno a la placa positiva del otro.
¿Cuál es la carga final en cada capacitor?

31. ¿Según los datos como están conectados?