Unidad [Faraday]=[ araday]=[cuolombs]/[ uolombs]/[volts] olts]
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- Isabel Ana Valenzuela Montes
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![almacenar por unidad de Tensión. Unidad [Faraday]=[ araday]=[cuolombs]/[ uolombs]/[volts] olts] Calculando la Capacidad: C = є 0 A/d (Placas Paralelas Є 0 Ctte. de permitividad en el vacío.](/docs-images/67/57086749/images/1-2.jpg "La Capacidad sólo depende de factores geométricos!")
1 Electricidad y Medidas Eléctricas I 2014 Carreras: Técnico Universitario en Electrónica y en Telecomunicaciones. Profesorado en Tecnología Electrónica. Dpto. de Física. Facultad de Ciencias Físico-Mat. y Nat. UNSL Bolilla 8. Condensadores. Capacidad. Asociación de condensadores. Efecto de un condensador en un circuito DC Circuito RC. Carga y descarga de un condensador. Constante de tiempo. Aplicaciones Dpto. de Física. Facultad de Ciencias Físico-Mat. y Nat. UNSL Capacitor: es un par de conductores con cargas de igual magnitud pero signos opuestas Definición de Capacidad: C=Q/ V La capacitancia de un capacitor es la cantidad de carga que puede almacenar por unidad de Tensión. Unidad [Faraday]=[ araday]=[cuolombs]/[ uolombs]/[volts] olts] Calculando la Capacidad: C = є 0 A/d (Placas Paralelas Є 0 Ctte. de permitividad en el vacío. La Capacidad sólo depende de factores geométricos! Combinación de capacitores: Paralelo C = Q/ V Ejemplo de Asociación de Capacitores: Q total = Q 1 + Q 2 C Equiv V= C 1 V + C 2 V C Equivalente = C 1 + C 2 Serie V= V 1 + V 2 Q/C Equiv = Q/C 1 +Q/C 2 1/C Equiv =1/C 1 +1/C 2 1
2 Energía Almacenada en un capacitor cargado Capacitores con dieléctricos: dieléctricos: Dieléctrico:: Material no Dieléctrico C = Q/ V dw dw= = Vdq = (q/c q/cdq W = conductor Q2/2C Aumenta la capacidad. capacidad. Se incrementa el VMáximo. U= Q2/2C = Q V/ V/2 2 = C V2/2 Mecanismo 360 Joules en 2 ms ms Veces potencia de Q=C V de soporte entre placas placas.. la una Lamparita de 60 W! Esfuerzo Dieléctrico Dieléctrico:: Voltaje por unidad de longitud (E para establecer conducción en el dieléctrico (chispa chispa = Voltaje de Ruptura Tipos de Capacitores: Capacitores: Poliester Electrolítico 1µF/ F/50 50V V 220F/ 220F/16 16V V Cerámico 10pF 10pF a 0.05µ 05µF 100V 100V a 6 kv Corriente de Fuga Comportamiento de los Capacitores en Continua Continua.. Ejemplo de capacitores en DC (estado estacionario estacionario:: Q = C V Q/ t = C V/ t I = CdV/dt En Continua, un capacitor se comporta como un circuito abierto Q = C V 2
3 Transitorios en circuitos RC: Carga de un Capacitor Estado Estacionario ε - V C (t V R (t = 0 V C (t = q(t/c V R (t = i(tr Estado Transitorio ε - q(t/c i(tr = 0 i(t = dq(t/dt i(t ε - q(t/c Rdq(t/dt = 0 ε - q(t/c Rdq(t/dt = 0 q(t = εc( C(1-e -t/(rc Ejemplo: ε=12 V R= 800 kω = 8x10 5 Ω C= 5 µf = 5x10-6 F q(t = Q Máx (1-e -t/ Q Máx Máx =εc V C (t = (Q Máx /C(1-e -t/ = ε(1-e -t/ i(t = dq(t/dt i(t = I Máx e -t/ =(ε/r /R e -t/ τ = RC Q máx máx =εc= = (12V(5x10-6 µf = 60x10-6 C = 60µC τ = RC = (8x10 5 Ω( (5x10-6 µf= 4s q(t = 60(1-e -t/ t/4 [mc] Q máx = ε= q(t = Q Máx (1-e -t/ q( = Q Máx (1-e -τ/ τ q( = Q máx (0.63 V C (t = ε(1-e -t/ t=5τ 3
4 I Máx = i(t = I Máx e -t/ =(ε/r /R e -t/ i(= I máx (0.37 Transitorios Transitorios en circuitos RC: Descarga de un Capacitor ε - q(t/c i(tr = 0 Estacionario -q(t/c Rdq(t/dt = 0 q(t = Q Máx Máx (e -t/ V C (t =εe -t/ i(t = -I Máx e -t/ Páginas útiles: cs/electricity-magnets-and-circuits 4
5 Circuito puente de Wheatstone Cuando VOUT = 0 se dice que el Puente esta balanceado (o en equilibrio. Inventado por Samuel Hunter Christie en 1833! Solamente si el Puente esta balanceado se cumple que: V1=V2 V3=V4 Ley de Ohm V1/V3 =V2/V4 En equilibrio I1=I3 y I2=I4 Se lo utiliza en conjunción con transductores1 para medir propiedades físicas(temperatura, presion, etc 1 Dispositivo que transforma el efecto de una causa física, como la presión, la temperatura, la humedad, etc., en otro tipo de señal, normalmente eléctrica. Utilizando el Puente de Wheatstone balanceado para determinar el valor de una resistencia desconocida. RX=RV(R2/R4 La razón (R2/R4 es el factor de escala. RV es una resistencia variable que se debe ajustar hasta que el puente este balanceado. Para detectar la condición de equilibrio (V (VOut=0 =0 se debe utilizar algún instrumento que detecte la más mínima variación de tensión y/o corriente. Antiguamente se utilizaba un galvanómetro. I1R1/I3R3 =I2R2/I4R4 R1/R3=R2/R4 R1=R3(R2/R4 Esta relación nos permite encontrar el valor de una resistencia en función de las restantes. Sólo si el puente esta balanceado. balanceado. Aplicaciones: Circuito puente para medir temperatura. Cuando VOut 0 el puente está desbalanceado, condición que se utiliza para medir distintas propiedades físicas. Esto se realiza conectando un transductor en una de las ramas del puente. La resistencia del transductor cambia proporcionalmente con la propiedad a medir. Si el puente se balancea en un punto conocido (V (VOut=0, =0, entonces la cantidad que se desvía del equilibrio VOut, será proporcional al cambio del parámetro físico que se desea medir. 5
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