Carga y descarga de un condensador

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CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITROR
CIRCUITOS I
INGENIERIA ELECTRONICA

Garay Mosquera Andrea; Díaz Chaves Jairo; Chávez Díaz Alexandra;

Objetivo: observar en el osciloscopio, el tiempo de carga y descarga de un condensador. Analizar la grafica y determinar que fenómenos se presentan.

Palabras clave: capacitor, capacitancia, resistencia, carga, descarga, constante de tiempo, circuito RC.Abstract:. The electric charge is stored in the plates, and the space between the plates is filled with a dielectric material. In normal operation, the two plates have the same value of cargo but of opposite signs. The value of the capacitance is proportional to the surface area of material dielectric and inversely proportional to its thickness. A very thin structure with a large area is neededto obtain greater capacitance.

I. INTRODUCCION

Cuando buscamos almacenar carga en un circuito, lo primero en que pensamos es en un capacitor. Los capacitores generalmente están formados por dos láminas separadas por un material dieléctrico el cual evita el paso de la corriente.

II. MARCO TEORICO

El capacitor, consta de dos placas metálicas, llamadas electrodos, separadas por unaislador el cual se denomina dieléctrico.

La capacitancia de los capacitores, es directamente proporcional a la constante dieléctrica relativa de un aislador y el área de las placas. Además es mayor si la separación entre las placas es pequeña y viceversa.

a. Contante dieléctrica relativa
Se denomina con la letra k y su función es comparar diferentes dieléctricos con la del vacío, para lacual k=1.

Tabla 1

[pic]

b. Carga y energía

La carga Q (coulomb) almacenada en un capacitor es igual al producto de la capacitancia c (farad) y el voltaje E (volts) a través del capacitor.

Q=C*E

Para almacenar una carga dada, necesitamos de un voltaje mayor para un capacitor pequeño y voltaje menor para un capacitor grande.

Un capacitor cargado tiene una energía almacenadaen el campo eléctrico que existe entre sus placas.

c. Términos y parámetros del capacitor

Capacitancia: su unidad básica es el farad. Normalmente los capacitores tienen capacitancias menores a un farad por lo que se utilizan la unidades de microfarad y picofarad.

Temperatura ambiente: el valor real de la capacitancia depende de la temperatura del medio que circunda al capacitor. A 25°que es la temperatura ambiente el cambio de su capacitancia es cero, debido a que las capacitancias se toman con respecto a la temperatura ambiente.

Coeficiente de temperatura: es el cambio en capacitancia por grado de cambio de temperatura. Se expresa en partes por millón en grados Celsius. Este coeficiente puede ser positivo o negativo o cero.

Voltaje de trabajo: es el voltaje máximo quepuede aplicarse a través de un capacitor en operación continua, dicha especificación debe indicar si el voltaje es de cc o ca.

Reactancia capacitiva: se da en ohms y es 0.159 dividido entre el producto de la frecuencia y la capacitancia; es inversamente proporcional a la capacitancia y la frecuencia.

Factor de potencia: Expresa la razón de energía utilizada con respecto a la energíaalmacenada en un capacitor. Este aumenta cuando la frecuencia se eleva.

Impedancia: se da en Ohms y es la oposición al flujo de corriente alterna.

Carga del Capacitor:
Cuando se conecta un capacitor descargado a dos puntos que se encuentran
a potenciales distintos, el capacitor no se carga instantáneamente sino que adquiere cierta carga por unidad de tiempo, que depende de su capacidad y de laresistencia del circuito. El grafico 1 representa un capacitor y una resistencia conectados en serie a dos puntos entre los cuales se mantiene una diferencia de potencial. Si q es la carga del condensador en cierto instante posterior al cierre del interruptor e i es la intensidad de la corriente en el circuito en el mismo instante, se tiene:

[pic]
Donde Qf es el valor final hacia el cual tiende...
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