Capacitores en paralelo | Circuitos | Física | Khan Academy en Español

Summary

En este video, se explica cómo los capacitores conectados en paralelo y en serie interactúan con una batería, detallando cómo se distribuyen las cargas y voltajes. Se muestra cómo los capacitores de 6 F y 3 F, conectados en paralelo, tienen el mismo voltaje y diferentes cargas, mientras que la combinación de capacitores en serie, como los de 9 F y 27 F, resulta en una capacitancia equivalente que permite calcular la carga total almacenada. El concepto central es entender cómo calcular la capacitancia total, la carga almacenada y la distribución de voltajes en diferentes configuraciones de circuito de capacitores.

Takeaways

• 😀 Los capacitores de 6 Faradios y 3 Faradios están conectados en paralelo, lo que significa que sus terminales positivas y negativas están conectadas entre sí.
• 😀 Cuando se conecta una batería de 8 V, las cargas negativas se separan y se dirigen hacia las terminales positivas de los capacitores, con el capacitor de 6 Faradios almacenando el doble de carga que el de 3 Faradios.
• 😀 El voltaje a través de cada uno de los capacitores será el mismo, ya que están conectados directamente a la batería, lo que significa que ambos capacitores tienen un voltaje de 8 V.
• 😀 La carga almacenada en un capacitor se puede calcular usando la fórmula de capacitancia, y en el caso de los capacitores de 3 Faradios y 6 Faradios, las cargas son de 24 Coulombs y 48 Coulombs, respectivamente.
• 😀 Los capacitores en paralelo tienen una capacitancia equivalente que se obtiene sumando las capacitancias individuales. En este caso, la capacitancia equivalente es de 9 Faradios.
• 😀 El capacitor equivalente de 9 Faradios conectado a la batería de 8 V almacena una carga total de 72 Coulombs, que es la suma de las cargas de los dos capacitores originales.
• 😀 Si se agregara un capacitor de 27 Faradios al circuito, el voltaje a través de cada capacitor no será el mismo debido a las conexiones en serie y paralelo.
• 😀 Cuando capacitores están en serie, la capacitancia equivalente se calcula utilizando la fórmula del inverso de las capacitancias, lo que resulta en una capacitancia equivalente de 6.75 Faradios.
• 😀 El voltaje total a través del circuito es de 8 V, y la carga almacenada en el capacitor equivalente de 6.75 Faradios es de 54 Coulombs.
• 😀 El voltaje a través de los capacitores de 27 Faradios y 9 Faradios se puede calcular utilizando las definiciones de capacitancia y carga, lo que resulta en voltajes de 2 V y 6 V respectivamente, sumando hasta el voltaje total de 8 V.

Q & A

¿Qué sucede cuando conectamos los capacitores de 6 F y 3 F a una batería de 8 V?

Cuando conectamos los capacitores de 6 F y 3 F a la batería de 8 V, las cargas negativas se separan en los capacitores, dirigiéndose hacia las terminales positivas de la batería. Sin embargo, la carga almacenada en el capacitor de 6 F será el doble que la del capacitor de 3 F debido a su mayor capacitancia.

¿Por qué el capacitor de 6 F almacena el doble de carga que el de 3 F?

El capacitor de 6 F almacena el doble de carga que el de 3 F porque tiene el doble de capacitancia. La capacitancia es directamente proporcional a la cantidad de carga almacenada, por lo que un capacitor con mayor capacitancia puede almacenar más carga.

¿Cómo podemos encontrar la carga almacenada en los capacitores de 6 F y 3 F?

Podemos encontrar la carga almacenada en los capacitores utilizando la fórmula de capacitancia: Q = C × V, donde Q es la carga, C es la capacitancia, y V es el voltaje. Dado que ambos capacitores están conectados directamente a la batería de 8 V, el voltaje a través de cada uno es de 8 V.

¿Cuál es la carga almacenada en el capacitor de 3 F?

La carga almacenada en el capacitor de 3 F se calcula como Q = 3 F × 8 V = 24 coulombs.

¿Cuál es la carga almacenada en el capacitor de 6 F?

La carga almacenada en el capacitor de 6 F se calcula como Q = 6 F × 8 V = 48 coulombs.

¿Qué significa que los capacitores estén conectados en paralelo?

Cuando los capacitores están conectados en paralelo, sus terminales positivas y negativas están conectadas entre sí. Esto permite que la capacitancia total sea la suma de las capacitancias individuales, y que cada capacitor experimente el mismo voltaje.

¿Cómo se calcula la capacitancia equivalente cuando los capacitores están en paralelo?

La capacitancia equivalente cuando los capacitores están en paralelo se calcula sumando las capacitancias individuales. En este caso, la capacitancia equivalente de un capacitor de 6 F y uno de 3 F en paralelo sería de 6 F + 3 F = 9 F.

¿Qué sucede si reemplazamos los capacitores de 6 F y 3 F con un solo capacitor equivalente de 9 F?

Si reemplazamos los capacitores de 6 F y 3 F con un solo capacitor equivalente de 9 F, podemos calcular la carga total almacenada usando la fórmula de capacitancia: Q = C × V. Para un capacitor de 9 F y una batería de 8 V, la carga será de Q = 9 F × 8 V = 72 coulombs.

¿Qué ocurre cuando se introduce un capacitor adicional de 27 F en el circuito?

Cuando se introduce un capacitor de 27 F en el circuito, se debe tener en cuenta que este está conectado en serie con el grupo de capacitores en paralelo de 6 F y 3 F. Debido a esta conexión en serie, el voltaje total se distribuye entre los capacitores y la carga almacenada en cada uno será diferente.

¿Cómo calculamos el voltaje y la carga a través de los capacitores cuando están en serie?

Para capacitores en serie, la capacitancia equivalente se calcula usando la fórmula: 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2. En el caso de los capacitores de 27 F y 9 F en serie, la capacitancia equivalente es de 6.75 F. Luego, podemos calcular la carga total en este capacitor equivalente usando Q = C × V, lo que da una carga de 54 coulombs. El voltaje se distribuye entre los capacitores según sus capacitancias.