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Calculadora de capacitores en serie y paralelo

Calcula la capacitancia equivalente de hasta cuatro capacitores (condensadores) en serie o en paralelo, la carga y energía totales a un voltaje, y el voltaje, la carga y la energía de cada uno.

Conexión

Unidad de capacitancia

Capacitor C₁

Capacitor C₂

Capacitor C₃

Capacitor C₄

Voltaje aplicado

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Cómo funciona

Serie: 1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + … (misma carga Q en cada uno, Vᵢ = Q/Cᵢ) · Paralelo: C = C₁ + C₂ + … (mismo voltaje, las cargas se suman) · Q = C·V · E = ½·C·V²

Los capacitores en paralelo presentan más área de placa al mismo voltaje, así que sus capacitancias simplemente se suman. En serie, la misma carga llega a cada capacitor y los voltajes se suman, así que se suman los inversos y el resultado es menor que el capacitor más pequeño: lo contrario de las resistencias. En una cadena en serie el capacitor más pequeño recibe la mayor parte del voltaje, algo importante para el voltaje nominal. Son los resultados estándar de OpenStax Física Universitaria vol. 2, sección 8.3.

Ejemplo resuelto

Capacitores de 10 µF, 22 µF y 47 µF en serie: 1/C = 1/10 + 1/22 + 1/47 = 0.16673, así que C = 5.998 µF. Con 12 V la cadena almacena Q = 5.998 × 12 = 71.97 µC y E = ½ × 5.998 µF × 12² = 431.8 µJ. Cada capacitor tiene los mismos 71.97 µC, así que sus voltajes son 7.197 V, 3.271 V y 1.531 V.

Fuentes: OpenStax University Physics Vol. 2 — Capacitors in Series and in Parallel · HyperPhysics — Capacitor combinations

Preguntas frecuentes

¿Los capacitores en serie se suman?

No: se suman sus inversos, así que el total siempre es menor que el capacitor más pequeño. Dos capacitores iguales en serie dan la mitad de la capacitancia de uno.

¿Para qué se conectan capacitores en serie?

Para aumentar el voltaje que soportan: el voltaje se reparte entre ellos. Como el reparto depende de la capacitancia y de las fugas, los diseños reales agregan resistencias de balance en paralelo con cada capacitor.

¿Para qué se conectan capacitores en paralelo?

Para aumentar la capacitancia total y la carga almacenada, o para bajar la ESR combinada y repartir la corriente de rizado en fuentes de alimentación.

¿La regla de los capacitores es la contraria a la de las resistencias?

Sí. Las resistencias se suman en serie y usan inversos en paralelo; los capacitores se suman en paralelo y usan inversos en serie. Los resortes se comportan como los capacitores.

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