Aislante. Coulomb voltio

Transcripción

1 UTOS ELÉTOS ONDENSADOES Los condensadores, ambién denominados capaciares, son componenes elécricos que ienen la capacidad de almacenar energía elécrica en forma de campo elécrico, carga elécrica. Un condensador esá consiuido por dos conducores aislados uno de oro. Placa conducora A Aislane El ejemplo más sencillo, el ípico, es el condensador de placas paralelas, formado por dos grandes placas conducoras separadas por una pequeña disancia mediane un aislane que puede ser aire. d Placa conducora Al conecar el condensador a una baería la corriene elécrica circula, pero el aislane que exise enre las placas no permie el paso. Las cargas negaivas se acumulan en una placa (en la superior en el dibujo), y por inducción provocan que las cargas negaivas (los elecrones) de la ora placa se muevan. Por ano la ora placa (inferior en el dibujo) queda cargada posiivamene. - + apacidad elécrica de los condensadores. La relación que exise enre el volaje, diferencia de poencial, aplicado al condensador y la carga elécrica que almacena se denomina capacidad. epresenación Simbología: Ecuación: Unidades: [ ] oulomb Faraday F F volio Se refiere al efeco que produce la repulsión de cargas del mismo signo, esa fuerza de repulsión se produce pese a que no esén en conaco (a disancia). ecuerden que cualquier maerial esá compueso por áomos, y los áomos ienen cargas elécricas negaivas (elecrones) y posiivas (proones), y por ora pare los conducores ienen elecrones que pueden perder con facilidad. ONDENSADOES PÁG. L. ADO LÓPEZ

2 UTOS ELÉTOS La capacidad de los condensadores depende de: el área, porque es donde se almacena la carga elécrica, La capacidad es direcamene proporcional al área de las placas. la disancia enre las placas, porque deermina la posibilidad de inducir de una placa a la ora, La capacidad es inversamene proporcional al área de las placas. En el caso de los condensadores de placas plano paralelas la ecuación es la siguiene: ε A d A es el área de las placas; d es la disancia enre las placas ε 8.85 F m es una consane universal Símbolos de condensadores: ondensadores de capacidad variable ondensadores con polaridad Asociación de condensadores. A) ondensadores conecados en paralelo. Los condensadores asociados en paralelo comparen el mismo volaje, pero no necesariamene la misma carga. La carga que almacene cada condensador dependerá de la capacidad de cada uno. La carga almacenada es la suma de las cargas almacenadas por cada condensador. La capacidad equivalene es la suma de las capacidades. 3 eq oal B) ondensadores conecados en serie. Los condensadores asociados en serie comparen la misma carga elécrica, pero no necesariamene el mismo volaje. El volaje oal es la suma de los volajes de cada condensador. El inverso de la capacidad equivalene es la suma de los inversos de las capacidades. 3 + ondensadores sin polaridad ondensadores de capacidad variable eq 3 ONDENSADOES PÁG. L. ADO LÓPEZ

3 UTOS ELÉTOS Energía almacenada en un condensador. Los condensadores almacenan energía elécrica en forma de campo elécrico, a ravés de almacenar carga elécrica, y la energía que almacenan cuando esán oalmene cargados es: ircuios. U ircuios, circuios formados por resisencias y condensadores, pero considerando como resisencia cualquier componene elécrico o elecrónico que consuma, disipe, energía. Por ejemplo: bujía y condensador, o moor y condensador. arga del ondensador Al conecar el condensador y la resisencia a una baería circula corriene elécrica. Pero la circulación de corriene elécrica no es consane. ircula corriene elécrica mienras se carga el condensador, pero una vez cargado no podrá circular corriene elécrica (el aislane lo impide). on el condensador oalmene cargado se desconeca la baería, y se conecan condensador y resisencia, al y como muesra el grá fico a la derecha. Al cerrar el circuio la energía almacenada en el condensador se disipará en la resisencia. nicialmene circulará corriene elécrica, pero esa se irá reduciendo en función de la descarga del condensador, y por supueso cuando esé oalmene descargado no circulará corriene elécrica. Proceso de descarga de un condensador. Al conecar el circuio la corriene comienza a circular y el condensador a cargarse, pero a medida que el condensador se carga circula menos corriene, hasa el puno en que esá oalmene cargado, y en ese momeno no circulará corriene. Demosración maemáica. d d definición de corriene elécrica { arga del ondensador ONDENSADOES PÁG. 3 L. ADO LÓPEZ

4 d d d d d d d UTOS ELÉTOS d ln e Donde es la carga inicial que iene el condensador. Por ano la carga disminuye en función del iempo, y la disminución es en forma exponencial. onsane de iempo: c es el iempo que dilaaría el condensador en descargarse si se descargarse a velocidad consane, pero no es consane en la realidad. Esa consane de iempo es caracerísica de cada circuio, y permie comparar el iempo de descarga de diferenes circuios. nensidad de corriene en el proceso de descarga del condensador: d d d e e d e c ONDENSADOES PÁG. 4 L. ADO LÓPEZ

5 UTOS ELÉTOS Proceso de carga de un condensador. En el proceso de carga el procedimieno de deducción maemáica de las ecuaciones es similar, y los resulados son los siguienes. e / d d e c ONDENSADOES PÁG. 5 L. ADO LÓPEZ