CAPACITORES 1
Un condensador es un dispositivo utilizado para almacenar la energía eléctrica en forma de campo eléctrico. Se compone de dos placas de metal S áreas planas separadas por un aislante (dieléctrico) de espesor d.
(A)
(B)
Fig01: condensador (a) aspectos constructivos (b) Símbolo
Un condensador se caracteriza por una cantidad llamada la capacitancia (C) que está asociado con lacapacidad del condensador para almacenar cargos. Cuanto mayor sea la capacidad de la capacitancia para sostener cargas. La capacitancia depende del área de las placas y el espesor del dieléctrico. En el caso de un condensador plano y la capacitancia de placas paralelas está dada por:
donde es la permitividad dieléctrica del espacio libre y K es la constante dieléctrica de material, S el área delas placas y la distancia entre el espesor de la placa eda del dieléctrico.Dependiendo del tipo de dieléctrico tener varios tipos de condensadores.
K = 1 en el caso de, por ejemplo, vacío y K = 4,5 en el caso del vidrio
Condensador conectado a un voltaje de CC
Cuando se conecta a una tensión continua debido a los electrones voltaje aplicado se moverá de una placa a la otra hasta que no ddp,Fig02. Cuando la tensión entre las placas es igual a la tensión de la fuente cesará el movimiento de electrones. En estas condiciones se dice que el condensador se cargará el condensador se cargará con una carga Q cuyo valor es función de la tensión aplicada y una característica llamada capacidad del condensador (C) está dado por:
Q = C U.
donde Q se especifica en culombios (C) U en voltios (V) y C seespecifica en faradios (F) de capacitancia.
Así, si se adquirió una tensión de 1V a un condensador de capacitancia 1F de la carga se aplica 1C.
'
(A)
(B)
'
El ssentido la corriente I es la convencional !!
(C)
Fig02: (a) inicialmente condensador no cargado, Vc = 0 (b) Iniciar el flujo de electrones (corriente) de una placa a la otra (c)
Detiene el flujo de electrones debido a que la tensión en C esigual a la tensión de alimentación.
Debido a DDP aplicada entre las placas de los electrones que se mueven hacia la placa superior y la placa inferior a través de la fuente. Cuando la tensión entre las dos placas es igual a la tensión de las cesa el flujo de electrones. En la práctica indicar la dirección de la corriente en la dirección opuesta (la corriente convencional).
Tenga en cuenta que nohay ninguna corriente a través del condensador, pero el circuito externo.
1.2. El condensador de carga
Si una resistencia se coloca en serie con el condensador, el tiempo para la carga del condensador aumenta, siendo proporcional a la resistencia. El Fig03a muestra el circuito Fig03b y el gráfico de la tensión en función del tiempo. La tensión varía con el tiempo de acuerdo con una llamada a lafunción exponencial.
Constante de tiempo
Una medida de la velocidad de la carga (o descarga) viene dado por la constante de tiempo delcircuito definido como:
t (tau) = R C t ser en cuestión de segundos, R en ohmios y C faradas
Físicamente, una constante de tiempo se define como el tiempo para la tensión para ir de cero a 63% de la tensión de la fuente (CC 0,63.V).
Nota figura3b en la segunda leyde Kirchhoff se comprueba en cualquier momento, es decir:
(A)
(B)
Fig03: el circuito (a) de carga del condensador (b) la tensión del condensador en rojo, azul de tensión en la resistencia
La ecuación que describe matemáticamente la carga de un condensador es:
y la expresión de la tensión de resistencia es
donde t = RC es la constante de tiempo
Por ejemplo, si t = 0 si reemplazamos la tensiónen la ecuación C y el resultado en la ecuación de tensión cero dará lugar a la resistencia VDC
En teoría, según la ecuación, la carga total ocurrirá sólo después de un tiempo infinito, pero en la práctica constantes de tiempo suficiente de 4 a considerar el condensador completamente cargada (4 constantes de tiempo para la cantidad de tensión a aproximadamente 0,98.Vcc).
La siguiente figura...
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