Capacitores y capacitancia

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Capacitores y capacitancia
Son componentes electrónicos que almacenan energía en forma de campo eléctrico. Están formados por dos conductores separados por un material dieléctrico, que puede ser aire, cerámica, plástico u otro material. Cuando se aplica una diferencia de potencial (voltaje) entre los dos conductores, se produce una acumulación de carga eléctrica en las placas del capacitor, lo que genera un campo eléctrico entre ellas.
La capacitancia (\(C\)) es una medida de la capacidad de un capacitor para almacenar carga eléctrica cuando se aplica un voltaje. Se define como la relación entre la magnitud de la carga (\(Q\)) almacenada en el capacitor y la magnitud del voltaje (\(V\)) aplicado entre sus terminales:
\[ C = \frac{Q}{V} \]
La unidad de capacitancia en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el faradio (F), que se define como un coulomb por voltio (\(1 \, \text{F} = 1 \, \text{C/V}\)). Sin embargo, los faradios suelen ser una unidad muy grande para la mayoría de los capacitores, por lo que se utilizan submúltiplos como el microfaradio (\(\mu\text{F}\), \(10^{-6}\) F) o el picofaradio (\(\text{pF}\), \(10^{-12}\) F).
Los capacitores se utilizan en una variedad de aplicaciones en circuitos electrónicos, como filtros, acopladores, almacenamiento de energía, temporización, corrección del factor de potencia, entre otros. También son componentes clave en circuitos de temporización, circuitos de filtrado de señales, fuentes de alimentación y sistemas de conversión de energía.
Algunos tipos comunes de capacitores incluyen capacitores cerámicos, capacitores electrolíticos, capacitores de película delgada, capacitores de tantalio, entre otros. Cada tipo tiene características únicas en términos de tolerancia, temperatura de operación, frecuencia máxima, estabilidad, tamaño y costo, lo que los hace adecuados para diferentes aplicaciones.