Si dos cargas se comunican a dos conductores aislados, entre ellos existirá la llamada diferencia de potencial, que depende de la magnitud de estas cargas y de la geometría de los conductores. En el caso de que las cargas sean de la misma magnitud, pero de signo opuesto, puede introducir la definición de capacitancia eléctrica, a partir de la cual puede obtener la energía de un capacitor. La capacitancia eléctrica de un sistema que consta de dos conductores es la relación entre una de las cargas y la diferencia de potencial entre estos conductores.
La energía de un capacitor depende directamente de la capacitancia. Esta relación se puede determinar mediante cálculos. La energía del capacitor (fórmula) estará representada por la cadena:
W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, donde W es la energía del capacitor, C es la capacitancia, U es la diferencia de potencial entre dos placas (voltaje), q es el valor de la carga.
El valor de la capacitancia eléctrica depende del tamaño y la forma del conductor dado y del dieléctrico que separa estos conductores. Un sistema en el que el campo eléctrico está concentrado (localizado) solo en un área determinada se llama capacitor. Los conductores que componen este dispositivo,se llaman cubiertas. Este es el diseño más simple del llamado capacitor plano.
El dispositivo más simple son dos placas planas que tienen la capacidad de conducir electricidad. Estas placas están dispuestas en paralelo a cierta distancia (relativamente pequeña) entre sí y están separadas por una capa de cierto dieléctrico. La energía del campo del condensador en este caso se localizará principalmente entre las placas. Sin embargo, cerca de los bordes de las placas y en algún espacio circundante, todavía surge una radiación bastante débil. Se le llama en la literatura el campo perdido. En la mayoría de los casos, se acostumbra ignorarlo y suponer que toda la energía del capacitor se encuentra completamente entre las placas. Pero en algunos casos, todavía se tiene en cuenta (principalmente se trata de casos de uso de microcapacidades o, por el contrario, supercapacidades).
La capacitancia eléctrica (por lo tanto, la energía del capacitor) depende directamente de las placas. Si observa la fórmula C \u003d E0S / d, donde C es la capacitancia, E0 es el valor del valor de un parámetro como la permitividad (en este caso, el vacío) y d es el valor de la distancia entre las placas, entonces podemos concluir que la capacitancia de dicho condensador plano será inversamente proporcional al valor de la distancia entre estas placas y directamente proporcional a su área. Si el espacio entre las placas se llena con algún dieléctrico específico, entonces la energía del capacitor y su capacitancia aumentarán E veces (E enen este caso, la permitividad).
Así, ahora podemos expresar la fórmula de la energía potencial que se acumula entre las dos placas (placas) del capacitor: W=qEd. Sin embargo, es mucho más fácil expresar el concepto de "energía del capacitor" en términos de capacitancia: W=(CUU)/2.
Las fórmulas para la conexión en serie y en paralelo siguen siendo válidas para cualquier número de condensadores conectados en una batería.
