Posterior a indagar en varios repositorios y páginas webs de internet finalmente encontramos la respuesta que te compartimos a continuación.
Solución:
La respuesta a esto viene de considerar qué es la capacitancia: es el número de culombios (C) de carga que podemos almacenar si ponemos un voltaje (V) a través del capacitor.
Efecto 1: Si conectamos capacitores en serie, estamos haciendo más difícil desarrollar un voltaje a través de los capacitores. Por ejemplo, si conectamos dos condensadores en serie a una fuente de 5 V, entonces cada condensador solo puede cargarse hasta unos 2,5 V. Solo de acuerdo con este efecto, la carga (y por lo tanto la capacitancia) debería ser la misma: conectamos dos capacitores en serie, cada uno se carga solo a la mitad del voltaje, pero tenemos el doble de capacidad ya que hay dos: así que punto de equilibrio, ¿verdad? ? ¡Incorrecto!
Efecto 2: Las cargas en las placas cercanas de los dos capacitores se cancelan entre sí. Solo las placas más externas llevan carga. Este efecto reduce el almacenamiento a la mitad.
Considere el siguiente diagrama. En la rama paralela de la derecha, tenemos un solo capacitor que está cargado. Ahora imagina que si añadimos otro en serie, para formar la rama de la izquierda. Dado que la conexión entre los capacitores es conductiva, llevando las dos placas al mismo potencial, el ----- Las cargas en la placa inferior del condensador superior aniquilarán el +++++ cargas en la placa superior del capacitor inferior.
Entonces, efectivamente, solo tenemos dos placas que proporcionan el almacenamiento de carga. Sin embargo, el voltaje se ha reducido a la mitad.
Otra forma de entender esto es que las dos placas que se cargan son más alejados. En el espacio libre, si separamos más las placas, la capacitancia se reduce porque se reduce la intensidad del campo. Al conectar capacitores en serie, estamos separando virtualmente las placas. Por supuesto, podemos colocar los condensadores más cerca o más lejos en la placa de circuito, pero ahora tenemos dos espacios en lugar de uno entre la placa superior y la placa inferior. Esto reduce la capacitancia.
La fórmula de la capacitancia se define como:
$ C = epsilon_r epsilon_0 fracAd$
donde
$C$ es la capacitancia;
$A$ es el área de superposición de las dos placas;
$epsilon_r$ es el relativo static permitividad (a veces llamada constante dieléctrica) del material entre las placas (para el vacío, $epsilon_r = 1$);
$epsilon_0$ es la constante eléctrica ($epsilon_0 approx 8.854 times 10^−12 textF m^–1$); y
$d$ es la separación entre las placas.
Cuando coloca múltiples condensadores en serie, está aumentando efectivamente su separación de placas. A medida que d sube, C baja.
Esta imagen ilustra la ecuación, asumiendo que $epsilon$ y A permanecen constantes en todo momento, y la distancia de las placas en los capacitores conectados en serie simplemente se suma:
Parece que estás confundiendo la capacitancia y la capacidad de la batería. Estos conceptos están algo relacionados, por lo que es comprensible.
La capacidad de la batería es la cantidad de carga que su batería puede proporcionar cuando está completamente cargada hasta que se descarga por completo. Cuando una batería está completamente cargada, su voltaje será alto y este valor permanecerá algo estable hasta que su carga esté casi completa:
Si coloca dos baterías idénticas en serie, la corriente pasará por dos baterías en lugar de una. Eso equivaldrá a una batería con el doble de voltaje y la misma capacidad que cada uno de los originales.
Sin embargo, la capacitancia no es una medida de carga máxima: mide la relación carga/voltaje en un componente. Un condensador de 2F mostrará 1V en sus terminales cuando se carga con 2C. Esto hace que la capacidad y la capacitancia sean incomparables, ya que siempre puede (suponiendo un capacitor indestructible) poner más carga en un capacitor aumentando su voltaje. La carga máxima que puede obtener de un capacitor es C*V, donde V es el voltaje máximo al que puede cargar el capacitor.
Entonces, cuando los capacitores acumulan carga, su voltaje aumenta constantemente, mientras que en las baterías permanece relativamente estable. Entonces, en un sistema de dos capacitores idénticos en serie, la corriente hará que ambos capacitores acumulen voltaje. El resultado es un mayor voltaje total y, por definición (C = Q/V), una menor capacitancia para el sistema. Sin embargo, eso no afecta la carga total que puede pasar por el sistema, ya que esta menor capacitancia puede cargarse a un voltaje mayor, ya que cada capacitor solo “toma” la mitad del voltaje.
Si guardas algún duda y disposición de aumentar nuestro sección te mencionamos ejecutar una referencia y con gusto lo estudiaremos.