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1. PRÁCTICO II
CARGA Y ENERGÍA EN UN SISTEMA DE CONDENSADORES EN PARALELO
OBJETIVOS:
Analizar la carga eléctrica en un sistema de dos condensadores conectados en paralelo.
Estudiar la energía eléctrica en el proceso de conexión de dos condensadores en paralelo.
INFORMACIÓN TEÓRICA:
La carga eléctrica: DEFINICIÓN DE CARGA Y SUS PROPIEDADES.
CONDENSADOR
Un condensador eléctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad
y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está
formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o
placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico
que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el
vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada
carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de
carga total.
Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente
eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito
se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica
que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el
periodo de descarga.
Energía almacenada
Carga
Descarga

2.  es la capacidad, medida en faradios (en honor al físico experimental Michael
Faraday); esta unidad es relativamente grande y suelen utilizarse submúltiplos
como el microfaradio o picofaradio.
 es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios;
 es la diferencia de potencial (o tensión), medida en voltios.
Cuando aumenta la diferencia de potencial entre sus terminales, el condensador
almacena carga eléctrica debido a la presencia de un campo eléctrico en su interior;
cuando esta disminuye, el condensador devuelve dicha carga al circuito.
Matemáticamente se puede obtener que la energía , almacenada por un
condensador con capacidad , que es conectado a una diferencia de
potencial , viene dada por:
Fórmula para cualesquiera valores de tensión inicial y tensión final:
Donde es la carga inicial. es la carga final. es la tensión inicial. es la
tensión final.
Al conectar un condensador en un circuito, la corriente empieza a circular por el mismo.
A la vez, el condensador va acumulando carga entre sus placas. Cuando el
condensador se encuentra totalmente cargado, deja de circular corriente por el circuito.
Si se quita la fuente y se coloca el condensador y la resistencia en paralelo, la carga
empieza a fluir de una de las placas del condensador a la otra a través de la resistencia,
hasta que la carga es nula en las dos placas. En este caso, la corriente circulará en
sentido contrario al que circulaba mientras el condensador se estaba cargando.
Donde:

3. V(t) es la tensión en el condensador.
Vi es la tensión o diferencia de potencial eléctrico inicial (t=0) entre las placas del
condensador.
Vf es la tensión o diferencia de potencial eléctrico final (a régimen estacionario
t>=4RC) entre las placas del condensador.
I(t) la intensidad de corriente que circula por el circuito.
CAPACITANCIA
En electromagnetismo y electrónica, la capacidad eléctrica, también conocida
como capacitancia, es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga
eléctrica. La capacidad también es una medida de la cantidad de energía eléctrica
almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada. El dispositivo más común
que almacena energía de esta forma es el condensador. La relación entre la diferencia
de potencial (o tensión) existente entre las placas del condensador y la carga
eléctrica almacenada en éste, se describe mediante la siguiente expresión matemática:
La capacidad es siempre una cantidad positiva y que depende de la geometría del
condensador considerado (de placas paralelas, cilíndrico, esférico). Otro factor del que
depende es del dieléctrico que se introduzca entre las dos superficies del condensador.
Cuanto mayor sea la constante dieléctrica del material no conductor introducido,
mayor es la capacidad.
CONDENSADORES EN PARALELO
Cuando se tienen condensadores en paralelo, la diferencia de potencial de todos ellos es la
misma. En la figura, se tienen una batería, símbolo (la cual mantiene un potencial constante,
V, entre los puntos a y b), y dos condensadores C1 y C2 Como los alambres se suponen
conductores perfectos, las placas superiores de los condensadores están al mismo potencial
que el del Terminal positivo de la batería y las placas inferiores están al mismo potencial que
el del Terminal negativo. Queremos para este sistema, hallar una capacidad equivalente, es
decir, un condensador único que reemplace a los condensadores C1 y C2, al mantenerse la
diferencia de potencial V, y la carga total, 1 2 q = q + q , donde 1 q y 2 q son las cargas en C1 y
C2. Como las cargas 1 q y 2 q son: q C1 V 1 = y q2= C2V , La carga total de la combinación es:
q = q1 + q2 = (C1 + C2 )V , Y por consiguiente, la capacidad equivalente, será: 2 C1 C2 V q C =
= + Si hay n condensadores en paralelo, al extender el proceso resulta que la capacidad
equivalente, Ce, será: la sumatoria de todas ellas.
El primer condensador utilizado para almacenar grandes cargas eléctricas fue
una botella con una lámina de oro en sus cara interior y exterior que se llamó
botella de Leyden. Fue inventada en el siglo XVIII en Leyden (Holanda) cuando
estudiando los efectos de las cargas eléctricas sobre las personas y los

4. animales, uno de aquellos experimentadores tuvo la idea de almacenar una gran
cantidad de carga en una botella de agua. Para ello sostenía la botella en una
mano mientras la carga procedente e un generador electroestático era
conducida hasta el agua por medio de una cadena. Cuando trató de sacar la
cadena de agua con la otra mano sufrió una sacudida eléctrica que le dejó
inconsciente. Después de muchos experimentos se descubrió que la mano que
sostenía la botella podía reemplazarse por hojas metálicas que recubrían las
superficies interior y exterior de la botella.
Benjamín Franklin comprobó que el dispositivo para almacenar cargas no debía
tener necesariamente la forma de botella y utilizó en su lugar vidrios de entana
recubiertos de hojas metálicas, que se llamaron vidrios de Franklin. Con varios
de estos vidrios conectados en paralelo, Franklin almacenó una gran carga y
con ello trató de matar un pavo. En su lugar, sufrió él mismo una fuerte
descarga. Más tarde, Franklin escribio:
“Trataba de matar un pavo y por poco no maté un gusano”