Considere dos condensadores de placas paralelas, uno con una separación entre placas de y otro con , dónde , y donde es el área entre las placas y ambas en el mismo medio.
Ahora sea la fuerza dieléctrica del material , por lo tanto, el máximo campo eléctrico posible que puede haber en la región que contiene el dieléctrico es .
Ambos condensadores pueden producir este campo eléctrico cuando se cargan. es dado; por lo tanto, la carga máxima que ambas placas pueden contener, es decir, la capacidad de las placas es la misma.
Si , entonces la diferencia de potencial entre las placas será diferente, lo que dará una mayor capacitancia de las placas con una separación menor.
Por lo tanto, ¿es incorrecta la definición de que la capacitancia es la capacidad de mantener una carga? ¿Dado que ambas placas pueden contener la misma carga pero tienen diferente capacitancia? ¿Debería ser la definición correcta: capacitancia es la capacidad de almacenar carga por unidad de diferencia de potencial?
¿Debería ser la definición correcta: la capacitancia es la capacidad de almacenar carga por unidad de diferencia de potencial?"
Esa es la definición eléctrica de capacitancia, .
en la ecuacion
es la permitividad eléctrica del espacio libre y es la magnitud del campo eléctrico que, para un capacitor de placas paralelas, está relacionado con el voltaje por
entonces
La definición física de la capacitancia del entrehierro de placas paralelas es
tan creciente para el mismo dieléctrico y área de placa disminuye la capacitancia.
Sustituyendo eso en la ecuación anterior da
Entonces, si el capacitor con la separación de placas más grande tiene la misma carga que el que tiene la separación más pequeña, entonces el voltaje en el capacitor con la separación más grande tiene que ser mayor.
Sí, su respuesta ayuda, pero incluya también la respuesta/explicación de la pregunta que escribí en el título.
Si por "capacidad" te refieres a la cantidad de carga neta en las placas, obviamente eso no es lo mismo que la capacitancia del capacitor, que es la carga dividida por el voltaje. La capacitancia de un capacitor es mayor si el trabajo requerido por unidad de carga para separar la carga en las placas (es decir, el voltaje) es menor.
Espero que esto ayude.
Tu pensamiento es correcto. El material entre las placas de cualquier condensador tiene un campo eléctrico máximo que puede tolerar antes de romperse. Y dado que el campo eléctrico entre las placas es proporcional a la carga en las placas, que a su vez es proporcional al voltaje aplicado, esto significa que la mayoría de los capacitores tienen una clasificación de voltaje máxima. La aplicación de un voltaje superior a esta clasificación puede provocar una ruptura dieléctrica del material entre las placas, lo que puede conducir a un día más emocionante de lo que esperaba.
Sin embargo, para muchas aplicaciones, estamos más preocupados por la proporcionalidad entre el voltaje a través de las placas y la carga en ellas. (Esto es lo que es importante en el análisis de circuitos de CA, por ejemplo). Dados dos capacitores con el mismo voltaje entre ellos, el que tenga la capacitancia más alta tendrá más carga, suponiendo que no exceda la clasificación de voltaje de cualquiera uno. En este sentido, la capacitancia puede considerarse como "la capacidad de mantener carga"; una capacitancia más alta significa más carga, en igualdad de condiciones y suponiendo que no haya volado el maldito asunto.
La respuesta simple a su pregunta es que la definición de capacitancia es la carga acumulada en las placas por unidad de voltaje: - que no es lo mismo que la carga máxima que las placas podrían contener antes de que ocurra la ruptura dieléctrica. Este último se mediría en unidades de carga, no de carga por voltaje, y estaría dado por como usted dice.
dando esto el nombre "capacidad" suena como una forma maravillosa de invitar a la confusión con la idea distinta de capacitancia definida anteriormente. Pero esa es solo mi opinión.
Creo que la confusión aquí es la palabra sobrecargada capacitancia . Cuando se habla de un solo objeto cargado, tiene lo que se denomina autocapacitancia . Cuando se habla de dos objetos cargados separados por la distancia, tienes su capacitancia mutua . Para hacer las cosas aún más confusas, la mayoría de los textos de EE (así como la mayoría de los EE) reducen la capacitancia mutua a simplemente capacitancia , ya que rara vez, si es que alguna, tratan con objetos cargados de forma aislada.
Noé
Brendan Darrer
Lalit Tolani
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Bob D.