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Física · পরিভাষা

Capacidad কী?

Definición 27.12 Física universitaria — primer año · অধ্যায় 27 — El potencial eléctrico; conductores y condensadores

Un conductor aislado a potencial VV lleva una carga QQ proporcional a VV: Q=CVQ = CV, con CC su capacidad (faradio, F\mathrm{F}); para una esfera C=4πε0RC = 4\pi\varepsilon_0R. Un condensador es un par de conductores (las armaduras) que llevan cargas opuestas ±Q\pm Q y se enfrentan de modo que el campo queda confinado entre ellas; su capacidad es C=Q/UC = Q/U, con U=V1−V2U = V_1 - V_2 la tensión entre las armaduras. El símbolo y la ley de circuito i=C  ⁣du/ ⁣dti = C\,\dd u/\dd t se usaron en Capítulo 7.

Condensadores plano, esférico y con dieléctrico. El campo (naranja) queda confinado entre las armaduras salvo los efectos de borde, despreciables cuando d es pequeño; la energía 1/2 _0E2 por unidad de volumen vive en ese campo.
Condensadores plano, esférico y con dieléctrico. El campo (naranja) queda confinado entre las armaduras salvo los efectos de borde, despreciables cuando dd es pequeño; la energía 12ε0E2\tfrac12\varepsilon_0E^2 por unidad de volumen vive en ese campo.

উদাহরণ

Ejemplo 27.15 (Tres condensadores y sus energías)

Un metro cuadrado de par de láminas separadas 1 mm1\,\mathrm{mm}: C=8.85×10−12/10−3=8.9 nFC = 8.85 \times 10^{-12}/ 10^{-3} = 8.9\,\mathrm{nF} — el faradio es una unidad enorme. Los 150 µF150\,\text{µ}\mathrm{F} de un desfibrilador a 2 kV2\,\mathrm{kV}: 300 J300\,\mathrm{J}, entregados en milisegundos. Un supercondensador de 3000 F3000\,\mathrm{F} a 2.7 V2.7\,\mathrm{V}: 11 kJ11\,\mathrm{kJ} en un bote del tamaño de una botella de refresco — su capacidad viene de un hueco dd molecular y de un SS poroso enorme. La densidad de energía de un campo en la ruptura del aire, 12ε0(3×106)2=40 J/m3\tfrac12\varepsilon_0(3 \times 10^6)^2 = 40\,\mathrm{J}/\mathrm{m}^{3}, explica por qué los condensadores almacenan tan poco frente a las baterías.

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