Energía almacenada en un capacitor / condensador

Si se tiene un condensador totalmente descargado y a este se le aplica una fuente de alimentación, habrá una transferencia de energía de la fuente hacia el condensador.

Un conocimiento ya adquirido es que:

La potencia es la capacidad que se tiene de realizar
un trabajo en una cantidad
de tiempo.

La fórmula: P=W/t  ó  W=Pxt

Donde:
P = potencia
W = trabajo
t = tiempo

Otra fórmula de potencia es: P = I x V

En la última fórmula, si se considera que la corriente es constante, entonces la potencia es proporcional a la tensión.  Si la tensión aumenta en forma lineal, la potencia aumentará igual. Ver el diagrama.

Como la potencia varía en función del tiempo, no se puede aplicar la fórmula W = P x t,  para calcular la energía transferida. Pero observando el siguiente gráfico se observa que esta energía se puede determinar midiendo el área bajo la curva de la siguiente figura.

El área bajo la curva es igual a la mitad de la potencia en el momento “t”, multiplicada por “t”. Entonces: W = (P x t) / 2.

Pero se sabe que P = V x I. Si se reemplaza esta última fórmula en la anterior se obtiene: W = (V x I x t) / 2, y como I x t = CV, entonces:

W = (CV² / 2) julios

Donde:
W = trabajo en julios
C = Capacidad en faradios
V = tensión en voltios en los extremos del condensador

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