Condensadores en serie y paralelo
En paralelo, placas más anchas y más capacidad
A C1 = 4 μF se le conecta en paralelo un segundo condensador C2, y al mover C2 cambia su valor. La barra de arriba es la capacidad en paralelo C_p = C1 + C2, con el tramo más oscuro para el primer condensador y el más claro para el segundo. La barra verde de abajo es la capacidad de los mismos dos condensadores en serie, y por mucho que aumente el segundo, nunca pasa del tramo oscuro de la barra de arriba. Lleva la capacidad en paralelo al objetivo de 10 μF de la línea discontinua naranja ajustando C2.
En paralelo, se suman las áreas de las placas
La capacidad de un condensador es proporcional al área de las placas e inversamente proporcional a su separación. En C = εA/d, si el área A se duplica, la capacidad también. Al conectar dos condensadores en paralelo, los dos pares de placas reciben juntos la misma tensión, lo que no se distingue de ensanchar una placa hacia un lado para sumar área. Por eso la capacidad en paralelo es C_p = C1 + C2, la simple suma de ambas. A igual tensión, más área guarda más carga, así que la combinación es mayor que cualquiera de los dos, y esa suma es también la razón de que la barra de arriba parezca el tramo oscuro y el claro unidos uno tras otro.
En serie, se suman los inversos
En serie, la carga que entra desde fuera llena los dos condensadores uno tras otro, así que en ambos se acumula la misma cantidad de carga. La carga Q es común y solo la tensión se reparte en dos, V = V1 + V2, y como V = Q/C, Q/C_s = Q/C1 + Q/C2, es decir, 1/C_s = 1/C1 + 1/C2. Reordenando, C_s = C1·C2/(C1+C2), así que la capacidad en serie siempre es menor que la más pequeña de las dos. Con áreas iguales es como si las dos separaciones se pusieran una tras otra y las placas quedaran más lejos, así que es natural que la capacidad baje.
Justo lo contrario de las resistencias
Las resistencias se suman directamente en serie, y en paralelo se suman sus inversos. Los condensadores intercambian las dos reglas: se suman en paralelo y sus inversos se suman en serie. Las bobinas están del lado de las resistencias y se suman en serie, dejando a los condensadores solos en el otro lado. Cuando las reglas se mezclen, piensa en el área: en paralelo las placas se ensanchan y la capacidad crece; en serie las placas se alejan y la capacidad baja.
De vuelta a la primera pantalla
Al subir C2, la barra en paralelo de arriba creció justo esa cantidad, y llegó al objetivo de 10 μF cuando C2 valía 6 μF (C1 = 4). Incluso entonces la barra en serie de abajo era más corta que el tramo oscuro de la barra de arriba, lo que muestra a simple vista que en serie la capacidad queda por debajo incluso de la menor. El paralelo crece porque ensanchar las placas suma área, y la serie se encoge porque la carga es común, de modo que la tensión se reparte y se suman los inversos. Da la vuelta a las reglas de las resistencias y obtienes las de los condensadores.