Condensadores

Introducción

En el siguiente trabajo, se desarrollan dos elementos sumamente importantes en lo que respecta al almacenamiento de energía de pequeñas y grandes masas. Los Condensadores son dispositivos que almacenan una determinada carga eléctrica. La función de carga y descarga de un condensador, su estado y manutención serán detalladamente especificadas dentro de este informe.Condensador: Un condensador es un dispositivo que nos permite almacenar carga eléctrica. Está compuesto por dos conductores entre los que se establece una diferencia de potencial. Cada uno de estos conductores almacena la misma carga en módulo pero de signo contrario de forma tal que la carga neta total del condensador es cero.
La capacidad de un condensador viene dadapor:
Donde Q es la carga almacenada en las placas y es la diferencia de potencial entre placas del condensador. La unidad de carga en el sistema internacional es el Faradio (F).El condenador de placas plano-paralelas está formado por dos conductores planos de superficie S separados por una distancia d entre los que se establece una diferencia de potencial.

La capacidad de uncondensador de placas plano-paralelas depende de su geometría y viene por:
dónde es la permitividad del vacío y tiene un valor de S es el área de las placas que conforman el condensador y d es la distancia de separación entre ellas. Si tomamos la distancia de separacion entre placas mucho más pequeña que el área de las mismas , se desprecia el efecto de borde y se considera que el campo eléctrico enel interior del condensador es constante y viene dado por:

Dónde es la densidad superficial de carga en las placas del condensador y está dada por:
El campo anterior es una idealización y sólo es cierto en la zona central del condensador. A medida que nos aproximamos a los extremos de las placas, las líneas de campo empiezan a curvarse debido al efecto de borde y nos podemos considerar elcampo ideal expresado por la ecuación anterior.
En la zona central del condensador el campo eléctrico se puede representar como el gradiente del potencial:

Debido a la homogeneidad, podemos expresar lo anterior como:
De esta forma, el campo eléctrico en el interior del condensador es proporcional al potencial aplicado entre las placas e inversamente proporcional a ladistancia de separación entre ellas. El potencial eléctrico entre las placas del condensador varía linealmente entre el valor cero para la placa conectada a tierra a tierra y el valor máximo suministrado por la fuente de tensión a la otra placa de la forma:


Donde V es la diferencia del potencial aplicadas entre las placas del condensador y es el potencial a una distancia x de laplaca.



Tipos de Condensadores:

Condensador Ajustable: Condensador en el que un dispositivo mécanico (un tornillo, por ejemplo) permite regular su capacidad al hacer desplazarse unas armaduras moviles por las fijas.








Condensador Cerámico: Condensador constituido por un dieléctrico cerámico revestido en sus dos caras de capas metálicas, normalmente plata, que actúan comoarmaduras. Gracias a la alta constante dieléctrica de las cerámicas, se consiguen grandes capacidades con un volumen muy pequeño.




Condensador de Papel: Condensador cuyo dieléctrico está constituido por papel, por lo general impregnado de una cera mineral o un aceite (mineral o sintético).

Condensador de Papel Metalizado: Condensador de papel cuyas armaduras están constituidas por unapelícula metálica depositada por evaporación al vacio en una de las caras del papel.


Condensador electrolítico: Condensador, generalmente polarizado, que contiene dos electrodos, uno de ellos formado por un electrolito, que bajo la acción de una corriente eléctrica hace aparecer una capa de dieléctrico por oxidación del ánodo. Existen dos bases oxidable principales; el aluminio y el tantalio...