¿Como funciona un capacitor?

Podemos decir de manera habitual y directa que un capacitor es un dispositivo que almacena energía en forma de campo eléctrico. [latex] -Ok- [/latex] ,puedes memorizar esa definición para un examen. No obstante, la verdadera cuestión aquí, no radica en una definición de capacitor como tal, si no, cómo una carga puede moldear al campo y esta producir un campo eléctrico.

En base a lo anterior, nos surge otra pregunta ¿que es un campo?.

La palabra [latex] – campo – [/latex] se usa de maneras muy diversas y puede llevarnos a una confusión, por lo que haremos una pausa para analizar su significado. Empezaremos por el uso común de la palabra para ir introduciendo después, y de manera paulatina su significado en física.

Imagina que vas caminando por la calle de noche y te diriges hacia una farola encendida, ¿que vas a notar?, que mientras más te acercas a ella veras más luz, en la figura 1) te muestro dicho ejemplo para que no lo dejes todo a la imaginación.

En otras palabras, la farola está rodeada por un campo de iluminación. Cuanto más te acerques a ella, más fuerte es el campo de iluminación que registrara tu ojo, y si llevas un fotómetro, podrás ver en la pantalla como la medición de la intensidad de luz aumenta si te acercas a la farola, y disminuye si te alejas de ella. Al ser la causa principal del campo de iluminación, a la farola puedes llamarla fuente. Tal vez te preguntas, en términos de física ¿que significa el valor numérico que me arroja el fotómetro?, a este valor le llamamos magnitud. Pero, si te han dicho que el campo tiene magnitud y dirección, ¿en donde está la dirección de ese campo luminoso?. Este ejemplo no nos dará esa respuesta por ello te voy a mostrar otro caso.

En la figura 2) puedes visualizar un mapa del Perú, en el que existe un campo de velocidad de viento en donde no solo tenemos la magnitud de los vientos representados por una escala de colores, si no, también vemos su dirección representada por flechas; la combinación de magnitud y dirección son características básicas de un vector, por ello, se dice que el campo es una magnitud vectorial.

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El concepto de campo va más allá de la explicación que te presente anteriormente. Tal es así, que dicho concepto es área de estudio en la mecánica cuántica.

La teoría de campos cuánticos desarrollada en los años 20s por: Dirac, Pauli y Feynman nos dice que, en el mundo real todo es campo. Este concepto esta fuera de la intuición ya que su teória postuló la interacción de partículas virtuales y reales para dar explicación a la existencia de campo. ¿Partículas virtuales?, su teória es impresionante, lo sé, y se escapa de todo lógica, ya que dicha teória viola el principio de conservación de la energia.

Si deseas más información con respecto a esta teoría házmelo saber en la caja de comentarios.

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Para fines de este post, trabajaremos con cargas eléctricas siendo estas catalogadas como partículas reales.

Continuando con la temática principal vimos el ejemplo de un campo luminoso y el de un campo de velocidad de viento, pero… ¿que es entonces un campo eléctrico?.

El campo eléctrico tiene una magnitud y una dirección, es decir, este campo puede variar su magnitud dependiendo de la distancia a la cual se quiera medir, pero también tiene una dirección a la cual su magnitud será propagada, es decir, el campo eléctrico no se comporta como el campo de iluminación que te presente en la figura 1), en donde la farola alumbraba a todas direcciones sin control. Por ahora puedes imaginar al campo eléctrico como electricidad que se propaga en el aire a una cierta dirección. Una ilustración fácil de recordar y que has visto en el cielo es en los rayos, aunque el fundamento de estos es complejo debido a la interacción de todos los eventos que anteceden a su formación, por el momento, puedes asociar la imagen del rayo con el concepto de campo eléctrico. En este mismo tenor, imagina ¿de que seriamos capaces si pudiéramos almacenar el campo eléctrico de un rayo?.

Aun no lo sabemos.

Por el bienestar ecológico y de este planeta, deseo que tu descubras la manera de hacerlo. Aun hay bastantes cosas que te tengo que decir respecto al capacitor, que créeme cuando entiendas realmente su funcionamiento te sentirá con la necesidad de experimentar con este componente.

Ya sé que te estas preguntando, me he leído todo el post y no encontré información alguna sobre capacitores. Ya me conoces, en cada post encontraras la respuesta que quieres ver después de un cierto número de páginas. Pero créeme, que en este tipo de post vale la pena la espera.

Esta es solo la punta del iceberg que te llevara a entender el concepto de capacitor.

Déjame en los comentarios si te interesa una segunda parte.