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Las capacitancias son placas metálicas a corta distancia que se pueden cargar conectando a una diferencia de potencial. De esta forma se tiene una placa con cargas negativas (electrones) y la otra positivas (faltas de electrones por lo que predominan las cargas positivas de la estructura del conductor) que se mantienen en sus lugares por la atracción entre cargas de distinto signo. Una vez se conectan ambos polos mediante un conductor circula corriente hasta que se descargo completamente igualándose la carga en ambas placas.

>Modelo

ID:(816, 0)

Imagen

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En el caso de dos placas con cargas opuestas existe un campo de mayor intensidad entre estas. Sin embargo existe un campo menor que se puede describir con lineas de campo que surjan de una de las placas y vuelven dando una vuelta externa a la placa opuesta:

ID:(11454, 0)

Ecuación

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Si se define una superficie que pasa entre las placas y rodea la carga Q se puede aplicar la ley de Gauss para calcular el campo que se forma entre las placas. Si se asume que el campo solo existe entre las dos placas y estas tienen una superficie S se obtiene que

$E_dS=\displaystyle\frac{Q}{\epsilon\epsilon_0}$

con \epsilon_0 la constante de campo y \epsilon el número dieléctrico.

Como por otro lado el campo es igual a la diferencia de potencial \Delta\varphi partido por la distancia entre las placas d se obtiene

$\Delta\varphi = \displaystyle\frac{\sigma}{\epsilon\epsilon_0}d=E_dd=\displaystyle\frac{Q}{\epsilon\epsilon_0}\displaystyle\frac{d}{S}$

se obtiene con la definición

$\Delta\varphi=\displaystyle\frac{Q}{C}$

que la capacidad de dos placas se puede calcular con

$ C = \epsilon_0 \epsilon \displaystyle\frac{ S }{ d }$

Condiciones

Variables

$C$

Capacidad del capacitor

$F$

5505

$\epsilon_0$

Constante de campo eléctrico

8.854187e-12

$C^2/m^2N$

5462

$\epsilon$

Constante dieléctrica

$-$

5463

$d$

Distancia entre placas

$m$

5528

$S$

Superficie de placas

$m^2$

5527

Relación

ID:(3865, 0)

Ecuación

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La diferencia de potencial ($\Delta\varphi$) genera la carga en el condensador, induciendo la acumulación de la carga ($Q$) en cada lado (con signos opuestos), dependiendo de la capacidad del capacitor ($C$), de acuerdo con la siguiente relación:

$ \Delta\varphi =\displaystyle\frac{ Q }{ C }$

Condiciones

Variables

$C$

Capacidad del capacitor

$F$

5505

$Q$

Carga

$C$

5459

$\Delta\varphi$

Diferencia de potencial

$V$

5477

Relación

ID:(3864, 0)