13.3: Factores que afectan a la capacitancia
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ÁREA DE PLACA: Siendo iguales todos los demás factores, mayor área de placa da mayor capacitancia; menos área de placa da menos capacitancia.
Explicación: El área de placa más grande da como resultado más flujo de campo (carga recogida en las placas) para una fuerza de campo dada (voltaje a través de las placas).
SEPARACIÓN DE PLACA: Siendo iguales todos los demás factores, el espaciamiento adicional de las placas da menos capacitancia; un espaciamiento más cercano de las placas da
Explicación: Un espaciado más cercano da como resultado una mayor fuerza de campo (voltaje a través del condensador dividido por la distancia entre las placas), lo que resulta en un mayor flujo de campo (carga recogida en las placas) para cualquier voltaje dado aplicado a través de las placas.
MATERIAL DIELÉCTRICO: Siendo iguales todos los demás factores, mayor permitividad del dieléctrico da mayor capacitancia; menos permitividad del dieléctrico da menor capacitancia.
Explicación: Aunque es complicado de explicar, algunos materiales ofrecen menos oposición al flujo de campo para una determinada cantidad de fuerza de campo. Los materiales con una mayor permitividad permiten más flujo de campo (ofrecen menos oposición) y, por lo tanto, una mayor carga recolectada, para cualquier cantidad dada de fuerza de campo (voltaje aplicado).
Permitividad “relativa” significa la permitividad de un material, relativa a la de un vacío puro. Cuanto mayor sea el número, mayor será la permitividad del material. El vidrio, por ejemplo, con una permitividad relativa de 7, tiene siete veces la permitividad de un vacío puro, y en consecuencia permitirá establecer un flujo de campo eléctrico siete veces más fuerte que el de un vacío, siendo todos los demás factores iguales.
La siguiente es una tabla que enumera las permitividades relativas (también conocidas como la “constante dieléctrica”) de diversas sustancias comunes:
Una aproximación de capacitancia para cualquier par de conductores separados se puede encontrar con esta fórmula:
Un condensador puede hacerse variable en lugar de fijo en valor variando cualquiera de los factores físicos que determinan la capacitancia. Un factor relativamente fácil de variar en la construcción del condensador es el del área de la placa, o más adecuadamente, la cantidad de superposición de placa.
La siguiente fotografía muestra un ejemplo de un condensador variable que utiliza un conjunto de placas metálicas intercaladas y un entrehierro como material dieléctrico:
A medida que se gira el eje, el grado en que los conjuntos de placas se superponen entre sí variará, cambiando el área efectiva de las placas entre las cuales se puede establecer un campo eléctrico concentrado. Este condensador en particular tiene una capacitancia en el rango de picofarad, y encuentra uso en circuitos de radio.