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¿Por qué la capacitancia no depende del material de las placas?

Luego de observar en diversos repositorios y sitios webs de internet finalmente encontramos la respuesta que te mostramos aquí.

Solución:

si eso es truela capacitancia es:

$C = fracq V$

donde q es la carga y V el voltaje entre las placas.

Mientras el cargo $q$ puede ser “mantener en su lugar” se aplica esta relación. Quiero decir, no hay necesidad de tener un “buen” conductor ya que la carga es staticno se mueve.

Entonces, siempre y cuando para un cierto voltaje $V$ se aplica resultando en un cierto cargo $q$ estar presente en las placas del capacitor entonces $C$ puede ser determinado.

No importa si las placas son malas conductoras (alta resistencia), ya que entonces la carga tardará más en llegar a su ubicación final. En el estado final no habrá diferencia en comparación con un condensador con placas bien conductoras ya que la cantidad de carga será la misma.

Sólo si miras a la dinámica comportamiento de un capacitor (cómo responde a cambios rápidos de voltaje) vería una influencia de la conductividad de las placas. En primer orden, el condensador exhibiría resistencia en serie.

La parte activa de un condensador es el dieléctrico. Ahí es donde se almacena la energía, ahí es donde se desarrolla el voltaje. Las placas simplemente transportan corriente a los lugares correctos. Una alta resistencia aquí podría hacer que el capacitor tenga pérdidas, pero no cambiará la capacitancia.

De la misma manera, la resistencia de un resistor depende del material y la geometría de la parte resistiva, no de los cables.

La parte activa de un inductor es el hierro, la ferrita o el espacio de aire dentro de las bobinas, porque ahí es donde se almacena la energía. Los cables de alta resistencia harán que el inductor tenga pérdidas, pero no cambiarán la inductancia.

Las placas típicas de condensadores están hechas de conductores (metales) que tienen una gran cantidad de portadores de carga. Considere que (muy aproximadamente) $N_A = 6×10^23$tiempo $C = 6×10^18e$, por lo que 1 mol de metal tiene suficientes portadores de carga para 100000 C, suponiendo un electrón móvil por átomo. En un capacitor de 1000μF a 100V con placas de Aluminio, solo 27μg de átomos de Aluminio tienen que ceder/aceptar un solo electrón para mantener la carga, el resto de los átomos se mantienen neutrales. Suponiendo que las placas pesan 5 g, eso es 99,9995 % de átomos neutros más 0,0005 % de átomos a los que les falta un electrón. Claramente, un capacitor típico fallará debido a una ruptura mucho antes de que se haga evidente la falta de portadores de carga en las placas.

Las cosas cambian en los semiconductores, donde la cantidad de portadores libres es mucho menor y depende del dopaje. Incluso entonces, a menudo es más fácil calcular la capacitancia como un static aproximación, asumiendo que las placas permanecen perfectamente conductoras y solo la distancia entre ellas cambia a medida que crece la región de agotamiento. Sin embargo, no siempre es posible: en procesos dinámicos rápidos, la capacitancia de la unión solo puede describirse adecuadamente usando ecuaciones para el flujo de carga (por ejemplo, esta), y las soluciones dependen del material de las placas.

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