Condensadores cilíndricos y esféricos

Un condensador es un sistema formado por dos conductores cercanos, a los que se llama placas o armaduras, aislados entre sí y de cualquier otro cuerpo. Sirve para almacenar energía eléctrica gracias al campo que crean las cargas distribuidas en sus armaduras.

En cualquier condensador la carga de sus armaduras es igual, pero de signo contrario, con lo que la carga neta es nula. Por ello, se denomina carga de un condensador al valor numérico (sin signo) de la carga de cualquiera de sus placas.

De este modo, la capacidad de un condensador se define de la misma manera que la de un conductor, pero considerando el potencial como el poseído por una armadura con relación a la otra:

En este caso, Q es la carga eléctrica y V la diferencia de potencial.

Capacidad de un condensador cilíndrico

Los condensadores cilíndricos están formados por dos cilindros concéntricos que constituyen las armaduras del mismo. Entre ambas puede existir el vacío o bien un determinado material, que recibe el nombre de dieléctrico.

Su capacidad, si entre las armaduras se halla el vacío, viene dada por la expresión:

siendo L la altura del cilindro, es decir, la longitud de su generatriz; la permitividad del vacío, y r1 y r2, los radios de las armaduras interna y externa, respectivamente.

En el caso de que entre las armaduras existiese un dieléctrico de constante k, la capacidad, C’, sería:

C’ = k · C

Como puede observarse, la capacidad de un condensador cilíndrico está ligada a la geometría del mismo (radios y longitud de su generatriz).

Capacidad de un condensador esférico

Los condensadores esféricos están constituidos por dos esferas concéntricas de espesor despreciable. Si r1y r2 son sus radios interior y exterior, respectivamente, y entre ambas armaduras existe el vacío, la capacidad del condensador así formado es:

donde , al igual que en el caso anterior, es la permitividad del vacío. Si entre ambas superficies esféricas concéntricas se introduce una sustancia cuyo coeficiente dieléctrico es k, la capacidad es:

C’ = k · C