¿De qué depende la capacitancia de un condensador?
¿De qué depende la capacitancia?
La capacitancia (C) de un condensador depende de varios factores principales:
Área de las placas (A):
La capacitancia aumenta con el área de las placas. Placas más grandes pueden almacenar más carga.
Matemáticamente, esto se expresa como C∝A.
Separación de las placas (d):
La capacitancia disminuye a medida que aumenta la distancia entre las placas. Una menor distancia permite un campo eléctrico más fuerte, lo que posibilita el almacenamiento de más carga.
Matemáticamente, esto se expresa como C∝ 1/d .
Constante dieléctrica (ε):
La constante dieléctrica (también conocida como permitividad relativa o constante dieléctrica) del material entre las placas afecta la capacitancia. Una constante dieléctrica más alta resulta en una mayor capacitancia. La constante dieléctrica es un número adimensional que indica la capacidad del material para almacenar energía eléctrica en relación con el vacío. Matemáticamente, esto se expresa como C∝ε.
Combinando estos factores, la capacitancia de un condensador de placas paralelas puede expresarse mediante la fórmula:C=εrε0A/d
donde:
C es la capacitancia, medida en faradios (F).
εr es la constante dieléctrica relativa del material.
ε0 es la permitividad del espacio libre, aproximadamente 8.854×10−12 F/m.
A es el área de las placas, medida en metros cuadrados (m²).
d es la separación entre las placas, medida en metros (m).
Ejemplo
Considere un condensador de placas paralelas con un área de placas de 0.01 m², una separación de placas de 0.001 m y un material dieléctrico con una constante dieléctrica relativa de 2. La capacitancia de este condensador puede calcularse de la siguiente manera:
Por lo tanto, la capacitancia de este condensador es 177.08 picofaradios (pF).
