La capacitancia diferencial en física , electrónica y electroquímica es una medida de la capacitancia dependiente del voltaje de un capacitor no lineal , como una doble capa eléctrica o un diodo semiconductor . Se define como la derivada de la carga con respecto al potencial. [1] [2]
Descripción
En electroquímica, la capacitancia diferencial es un parámetro introducido para caracterizar las dobles capas eléctricas :
donde σ es la carga superficial y ψ es el potencial eléctrico de la superficie
La capacitancia se define generalmente como la carga almacenada entre dos superficies conductoras separadas por un dieléctrico dividido por el voltaje entre las superficies. Otra definición es la tasa de cambio de la carga almacenada o la carga superficial (σ) dividida por la tasa de cambio del voltaje entre las superficies o el potencial eléctrico de la superficie (ψ). Esta última se llama "capacitancia diferencial", pero generalmente la carga almacenada es directamente proporcional al voltaje, lo que hace que las capacitancias dadas por las dos definiciones sean iguales.
Este tipo de capacitancia diferencial puede denominarse "capacitancia de placa paralela", en honor a la forma habitual del capacitor. Sin embargo, el término es significativo cuando se aplica a dos cuerpos conductores cualesquiera, como esferas, y no necesariamente a los del mismo tamaño, por ejemplo, los terminales elevados de un sistema inalámbrico Tesla y la tierra. Estos son cuerpos conductores aislados ampliamente espaciados colocados sobre un plano de tierra conductor esférico. [3]
"La capacitancia diferencial entre las esferas se obtiene asumiendo cargas opuestas ± q en ellas ...". [4]
Otra forma de capacitancia diferencial se refiere a cuerpos conductores aislados individuales. Por lo general, se analiza en los libros bajo el tema de "electrostática". Esta capacitancia se define mejor como la tasa de cambio de carga almacenada en el cuerpo dividida por la tasa de cambio del potencial del cuerpo. La definición del potencial absoluto del cuerpo depende de lo que se seleccione como referencia. Esto a veces se denomina "autocapacidad" de un cuerpo. Si el cuerpo es una esfera conductora, la autocapacidad es proporcional a su radio y es aproximadamente 1pF por centímetro de radio.
Ver también
Referencias
- ^ Roger E. Schirmer (1991). Métodos modernos de análisis farmacéutico, Volumen 2 (2ª ed.). Prensa CRC. págs. 17-18. ISBN 978-0-8493-5267-6.
- ^ Dieter K. Schroder (2006). Caracterización de dispositivos y materiales semiconductores (3ª ed.). John Wiley e hijos. págs. 61–62. ISBN 978-0-471-73906-7.
- ^ ARTE DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A TRAVÉS DE MEDIOS NATURALES, 17 de abril de 1906, Patente canadiense No 142,352, 13 de agosto de 1912.
- ^ "Cálculos de capacitancia" por Antonio Carlos M. de Queiroz, Sección VIII. CAPACITANCIAS DE DOS ESFERAS.