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]
En electroquímica, la capacitancia diferencial es un parámetro introducido para caracterizar las capas dobles eléctricas :
donde σ es la carga superficial y ψ es el potencial eléctrico superficial .
La capacitancia se define generalmente como la carga almacenada entre dos superficies conductoras separadas por un dieléctrico dividida por el voltaje entre las superficies. Otra definición es la tasa de cambio de la carga almacenada o carga superficial (σ) dividida por la tasa de cambio del voltaje entre las superficies o el potencial eléctrico superficial (ψ). Esto último se denomina "capacitancia diferencial", pero por lo general 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 placas paralelas", por la forma habitual del capacitor. Sin embargo, el término tiene sentido cuando se aplica a dos cuerpos conductores cualesquiera, como esferas, y no necesariamente dos del mismo tamaño, por ejemplo, los terminales elevados de un sistema inalámbrico Tesla y la tierra. Se trata de cuerpos conductores aislados y ampliamente espaciados, ubicados sobre un plano de tierra conductor esférico. [3]
"La capacitancia diferencial entre las esferas se obtiene suponiendo cargas opuestas ±q en ellas..." [4]
Otra forma de capacitancia diferencial se refiere a cuerpos conductores aislados individuales. Generalmente se analiza en los libros bajo el tema de "electrostática". Esta capacitancia se define mejor como la tasa de cambio de la 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. A esto a veces se lo denomina "autocapacidad" de un cuerpo. Si el cuerpo es una esfera conductora, la autocapacidad es proporcional a su radio y es aproximadamente 1 pF por centímetro de radio.
