¿Por qué el voltaje está inversamente relacionado con la capacitancia? C=QΔVC=QΔVC=\frac{Q}{\Delta V}

Más carga similar en cada placa de capacitor aumenta q , que aumenta C . Sin embargo, más carga similar en cada placa también aumenta Δ V ¿bien? Porque en comparación con antes de que se cargara el condensador, había una cantidad igual de cada tipo de carga y todo se canceló para 0 . pero ahora cuando C está cargada, no solo existen muchas cargas similares en el mismo lugar, sino que justo en la otra placa hay un montón del otro tipo de carga. ¿No crea esto una diferencia de potencial entre dos puntos en el espacio entre los cuales se genera un fuerte campo eléctrico? Entonces, a medida que un capacitor acumula carga, aumenta su capacitancia; sin embargo, simultáneamente gana voltaje y aún logra aumentar la capacitancia a pesar de la relación inversa. ¿Qué tiene de malo esta lógica?

Acabo de leer un hilo sobre cómo, aunque Δ V = I R , el voltaje puede existir realmente sin corriente. Entonces, aunque el capacitor esté desconectado, todavía tiene voltaje. Mi pregunta se aplica a todos los estados posibles de un condensador; incluyendo carga, descarga o condensadores cargados.

Respuestas (2)

Lo que ha escrito sobre más carga significa que una capacitancia mayor no es cierto.

La capacitancia de un conductor depende de sus dimensiones y de su composición.
Para un capacitor ideal de placas paralelas, la capacitancia es ϵ A d dónde A es el área de las placas, d la separación de las placas y ϵ la permitividad del dieléctrico entre las placas.

Para tal capacitor se encuentra que la carga almacenada (en una de las placas) q es proporcional la diferencia de potencial entre las placas Δ V , entonces q Δ V q = C Δ V donde la constante de proporcionalidad C se llama capacitancia.

Aquí hay algunas cosas que pueden ayudar:

¿No crea esto una diferencia de potencial entre dos puntos en el espacio entre los cuales se genera un fuerte campo eléctrico?

Sí lo hace, y es el dieléctrico que existe entre estas dos placas lo que evita que se combinen cargas iguales y diferentes (o mejor dicho, evita que los electrones almacenados en un lado de la placa se muevan hacia la otra placa que tiene una ausencia de electrones Estrictamente hablando, todavía hay algunos electrones allí).

Ahora, aunque hay un campo eléctrico entre las placas debido a la separación de cargas, la carga neta en todo el capacitor es cero. Por lo tanto, hay una diferencia de potencial a través del condensador.

Si observa algunos condensadores, verá que están marcados con el valor de su capacitancia. Cuanto mayor sea la capacitancia, mayor será la diferencia de potencial a través de ella. La capacitancia de C de un condensador se define por

capacidad = cargar diferencia de potencial
o
C = q V
Entonces, la capacitancia es la carga almacenada por unidad de diferencia de potencial a través de ella.

Entonces, a medida que un capacitor acumula carga, aumenta su capacitancia; sin embargo, simultáneamente gana voltaje y aún logra aumentar la capacitancia a pesar de la relación inversa. ¿Qué tiene de malo esta lógica?

Nada, tienes razón. Aquellos que fabrican condensadores desean un condensador que pueda almacenar (separar) la mayor cantidad de carga posible sin un gran incremento en V , el voltaje a través del capacitor.


Considere el caso donde el voltaje es una constante fija:

Para una distribución de carga uniforme sobre cada una de las dos placas paralelas (básicamente un condensador), la intensidad del campo eléctrico es inversamente proporcional a la separación de las placas. Entonces, a un voltaje constante, reducir a la mitad la separación de las placas duplica la intensidad del campo.

Una mayor intensidad de campo conduce a una mayor capacitancia de acuerdo con la ley de Coulombs para la repulsión electrostática.