Capacitancia y sus unidades de medida

La capacitancia se define como la razón entre la magnitud de la carga de cualquiera de los conductores y la magnitud de la diferencia del potencial entre ellos.

La capaciancia siempre sera una cantidad positiva, pues la diferencia de potencial aumenta a medida que la carga almacenada se incrementa. La proporcion Q/V es constante para un capacitor dado. En consecuencia la capacitancia de un dispositivo es una medida de capacidad para almacenar carga y energia potencial eléctrica.

La unidad principal en que se mide la capacitancia es el COULOMB por volt. La unidad de capacitancia del SI es el farad (F) en honor a Michael Faraday.

Calculo de capacitancia de un condensador en placas paralelas, teniendo en cuenta su area

La capacitancia se calcula mediante la formula caragam (Q) sobre el voltaje (V), entonces C=Q/V

Dos placas paralelas de igual area (A) estan separadas por una determinada distancia (d).

El campo electrico entre las plcas paralelas sera hallada mediante la formula:

E=  Q/E0

E=Q/E0.A   

Donde E0 es la disponibilidad del espacio libre. La diferencia de potencial entre las dos placas paralelas es igual a el campo electrico (E) por distancia entre las plcas (d) Ed

Entonces:

V=Ed=Qd/E0.A

Ahora sustituimos en la ecuacion C=Q/V

C=Q/V=Q/Qd/E0.A

C=E0.A/d

Es decir, la capacitancia de placas paralelas es proporcional al area de sus placas e inversamente proporcional a la distancia que las separa.

Ejemplo:

las placas de un condensador de placas paralelas están separadas una distancia d=1.0mm. ¿Cuál debe ser el área de cada placa si la capacitancia es de 1F?.

De la ecuación se despeja A y se obtiene

Definiciones:

1.     Carga electrica medida en coulombs: La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas por la mediación de campos electromagnéticos. En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio o coulomb (símbolo C). Se define como la cantidad de carga que pasa por la sección transversal de un conductor eléctrico en un segundo, cuando la corriente eléctrica es de un amperio.

2.     Voltaje o diferencial de potencial (V):  La diferencia de potencial (también denominada voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro. Su unidad de medida es el voltio.

3.     Energia del condensador (W): La energía potencial electrostática o energía potencial eléctrica es un tipo de energía potencial (medida en julios) que resulta de la fuerza de Coulomb y está asociada a la configuración particular de un conjunto de cargas puntuales en un sistema definido. No se debe confundir con el potencial eléctrico (medido en voltios). El término "energía potencial eléctrica" se suele emplear para describir la energía potencial en sistemas con campos eléctricos que varían con el tiempo, mientras que el término "Energía potencial electrostática" hace referencia a la energía potencial en sistemas con campos eléctricos constantes en el tiempo.

Biografia de Michael Faraday

Físico y químico británico

Nació el 22 de septiembre de 1791 en Newington (Surrey).

Hijo de un herrero, trabajó de aprendiz con un encuadernador de Londres, y fue por entonces que se interesó por temas científicos.

En el año 1812 asistió a una serie de conferencias impartidas por el químico sir Humphry Davy y le solicitó empleo. Davy le contrató como ayudante en su laboratorio químico de la Institución Real.

Entró en la Sociedad Real en 1824 y al año siguiente fue nombrado director del laboratorio de la Institución Real. En 1833 fue profesor de química en la institución. Dos años después le fue concedida una pensión vitalicia de 300 libras anuales.

Descubrió dos nuevos cloruros de carbono a demás del benceno. Investigó nuevas variedades de vidrio óptico y llevó a cabo con éxito una serie de experimentos de licue facción de gases comunes. En el año 1821 trazó el campo magnético alrededor de un conductor por el que circula una corriente eléctrica. En 1831 descubrió la inducción electromagnética y demostró la inducción de una corriente eléctrica por otra.

Investigó los fenómenos de la electrolisis y descubrió dos leyes fundamentales: que la masa de una sustancia depositada por una corriente eléctrica en una electrolisis es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por el electrolito, y que las cantidades de sustancias electrolíticas depositadas por la acción de una misma cantidad de electricidad son proporcionales a las masas equivalentes de las sustancias. Descubrió la existencia del diamagnetismo y comprobó que un campo magnético tiene fuerza para girar el plano de luz polarizada que pasa a través de ciertos tipos de cristal.

Escribió Manipulación química (1827), Investigaciones experimentales en electricidad(1844-1855) e Investigaciones experimentales en física y química (1859).

Michael Faraday falleció el 25 de agosto de 1867 en Londres.

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