Capacitores E Inductores
Páginas: 7 (1592 palabras)
Publicado: 28 de enero de 2013
CAPACITORES
• Las resistencias disipan la energía, los capacitores e inductores la almacenan. • Un capacitor es un elemento pasivo diseñado para almacenar energía en su campo eléctrico.
Construcción
• Están compuestos por dos placas conductoras separadas por un material asilante (o dieléctrico). • El dieléctrico puede ser aire, cerámica, papel o mica. • Símbolos
• Cuando una fuentede tensión v se conecta al capacitor deposita una carga positiva q en una placa y una carga negativa –q en la otra. • Se dice que el capacitor almacena carga eléctrica. • La cantidad de carga almacenada es directamente proporcional a la tensión aplicada: = C es la cte de proporcionalidad conocida como capacitancia, medida en farad (F).
Capacitancia es la proporción entre la carga en una placade un capacitor y la diferencia de tensión entre las dos placas, medida en Farads (F). = /
Capacitancia
• La capacitancia depende de las dimensiones físicas del capacitor. = • A = área superficial de la placa • d = distancia entre las placas • = permitividad del material dieléctrico entre placas
Factores que determinan la capacitancia:
• Area superficial de las placas: a mayor área, mayorcapacitancia • Espaciamiento entre las placas: a menor espacio, mayor capacitancia • Permitividad del material: a mayor permitividad, mayor capacitancia
Tipos de capacitores
• Fijos:
▫ Electrolíticos o polarizados (de aluminio o tantalio)
▫ No polarizados (poliéster, mica, cerámica, papel)
Tipos de capacitores
• Variables: Cambian su capacidad a través del movimiento de sus placas.• Pueden ser
▫ Con dieléctrico de mica ▫ Con dieléctrico de aire
Corriente y voltaje
• Relación corriente-voltaje de un capacitor:
=
= ∫
Potencia y energía
• La potencia instantánea suministrada al capacitor es: = =
• La energía almacenada en un capacitor está dada por: 1 = = 2 La energía almacenada en un capacitor puede recuperarse, un capacitor ideal no puede disiparenergía.
Carga y descarga de energía
Carga y descarga de energía
Propiedades del capacitor:
1. Cuando la tensión entre sus extremos no varía en el tiempo (cd), la corriente que circula a través del mismo es cero circuito abierto 2. La tensión en un capacitor debe ser continua. La tensión en un capacitor no puede cambiar abruptamente. Inversamente, la corriente que circula en uncapacitor puede cambiar de modo instantáneo 3. No disipa energía, toma la potencia del circuito cuando almacena la energía y devuelve la energía almacenada cuando suministra potencia al circuito
• Para escoger un capacitor hay que tener en cuenta dos elementos:
▫ Su capacidad en Faradios ▫ Su rango de voltaje
• Esta información se encuentra normalmente en la cubierta de los capacitores: elvalor de su capacitancia, el valor de su voltaje de trabajo y su polaridad (en caso de ser polarizados).
Ejercicios
1. Calcule la carga almacenada en un capacitor de 3pF con 20V a través de él. Halle la energía almacenada en el capacitor. 2. ¿Cuál es la tensión de un capacitor de 3µF si la carga en una de sus placas es de 0.12mC? ¿Cuánta energía se almacena? 3. La tensión en un capacitor de 5µFes = 10 600 . Calcule la corriente que circula por él. 4. Si un capacitor de 10µF se conecta a una fuente de tensión = 50 2000 , determine qué corriente circula por el capacitor.
Ejercicios
• Obtenga la energía almacenada en cada capacitor de la figura en condiciones de cd.
Ejercicios
• Obtenga la energía almacenada en cada capacitor de la figura en condiciones de cd.
Capacitoresen paralelo
= = + = = + + + + + = + ⋯+ +⋯+ + ⋯+
Capacitores en serie
= = ∫ ( ) +…+ 1 + + ∫ + + ⋯+ ( )+ ∫ + ( ) +
=
[
]+
( )
Capacitores en serie
= 1 1 + ( ) 1 1 1
=
1
+
+
+ ⋯+
Ejercicios
Ejercicios
INDUCTORES
Construcción
• Un inductor es un elemento pasivo diseñado para almacenar energía en su campo magnético. • Todos los conductores de...
• Las resistencias disipan la energía, los capacitores e inductores la almacenan. • Un capacitor es un elemento pasivo diseñado para almacenar energía en su campo eléctrico.
Construcción
• Están compuestos por dos placas conductoras separadas por un material asilante (o dieléctrico). • El dieléctrico puede ser aire, cerámica, papel o mica. • Símbolos
• Cuando una fuentede tensión v se conecta al capacitor deposita una carga positiva q en una placa y una carga negativa –q en la otra. • Se dice que el capacitor almacena carga eléctrica. • La cantidad de carga almacenada es directamente proporcional a la tensión aplicada: = C es la cte de proporcionalidad conocida como capacitancia, medida en farad (F).
Capacitancia es la proporción entre la carga en una placade un capacitor y la diferencia de tensión entre las dos placas, medida en Farads (F). = /
Capacitancia
• La capacitancia depende de las dimensiones físicas del capacitor. = • A = área superficial de la placa • d = distancia entre las placas • = permitividad del material dieléctrico entre placas
Factores que determinan la capacitancia:
• Area superficial de las placas: a mayor área, mayorcapacitancia • Espaciamiento entre las placas: a menor espacio, mayor capacitancia • Permitividad del material: a mayor permitividad, mayor capacitancia
Tipos de capacitores
• Fijos:
▫ Electrolíticos o polarizados (de aluminio o tantalio)
▫ No polarizados (poliéster, mica, cerámica, papel)
Tipos de capacitores
• Variables: Cambian su capacidad a través del movimiento de sus placas.• Pueden ser
▫ Con dieléctrico de mica ▫ Con dieléctrico de aire
Corriente y voltaje
• Relación corriente-voltaje de un capacitor:
=
= ∫
Potencia y energía
• La potencia instantánea suministrada al capacitor es: = =
• La energía almacenada en un capacitor está dada por: 1 = = 2 La energía almacenada en un capacitor puede recuperarse, un capacitor ideal no puede disiparenergía.
Carga y descarga de energía
Carga y descarga de energía
Propiedades del capacitor:
1. Cuando la tensión entre sus extremos no varía en el tiempo (cd), la corriente que circula a través del mismo es cero circuito abierto 2. La tensión en un capacitor debe ser continua. La tensión en un capacitor no puede cambiar abruptamente. Inversamente, la corriente que circula en uncapacitor puede cambiar de modo instantáneo 3. No disipa energía, toma la potencia del circuito cuando almacena la energía y devuelve la energía almacenada cuando suministra potencia al circuito
• Para escoger un capacitor hay que tener en cuenta dos elementos:
▫ Su capacidad en Faradios ▫ Su rango de voltaje
• Esta información se encuentra normalmente en la cubierta de los capacitores: elvalor de su capacitancia, el valor de su voltaje de trabajo y su polaridad (en caso de ser polarizados).
Ejercicios
1. Calcule la carga almacenada en un capacitor de 3pF con 20V a través de él. Halle la energía almacenada en el capacitor. 2. ¿Cuál es la tensión de un capacitor de 3µF si la carga en una de sus placas es de 0.12mC? ¿Cuánta energía se almacena? 3. La tensión en un capacitor de 5µFes = 10 600 . Calcule la corriente que circula por él. 4. Si un capacitor de 10µF se conecta a una fuente de tensión = 50 2000 , determine qué corriente circula por el capacitor.
Ejercicios
• Obtenga la energía almacenada en cada capacitor de la figura en condiciones de cd.
Ejercicios
• Obtenga la energía almacenada en cada capacitor de la figura en condiciones de cd.
Capacitoresen paralelo
= = + = = + + + + + = + ⋯+ +⋯+ + ⋯+
Capacitores en serie
= = ∫ ( ) +…+ 1 + + ∫ + + ⋯+ ( )+ ∫ + ( ) +
=
[
]+
( )
Capacitores en serie
= 1 1 + ( ) 1 1 1
=
1
+
+
+ ⋯+
Ejercicios
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INDUCTORES
Construcción
• Un inductor es un elemento pasivo diseñado para almacenar energía en su campo magnético. • Todos los conductores de...
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