Capacitores

[pic]












































Introducción










Actualmente los capacitores son utilizados en varias ramas de la industria.
Conocer su funcionamiento, construcción y utilidad es de suma importancia para el desempeño de cualquier persona relacionada con el rubro electrotécnico.
Es por eso que en el siguienteinforme se intenta dar a conocer al lector los principios básicos de un capacitor. Comenzando por sus características principales, explayándonos en su principio de funcionamiento, como así también observar la diferencia entre un capacitor real de uno ideal.
A modo descriptivo se detallara el circuito equivalente de un capacitor real, con sus distintas componentes, relacionando con estas, losfenómenos que intervienen en el buen funcionamiento de este dispositivo.
Los materiales con los que se construyen son los que posteriormente nos darán las características intrínsecas del mismo.
Las capacidades son fenómenos que se pueden encontrar de forma distribuidas, o concentradas, siendo este el último tema de este informe. A su vez las capacidades concentradas (capacitores) se puedenclasificar en fijas y variables, siendo las primeras las que conservan un valor fijo establecido por el fabricante.
Además se destacaran los distintos usos, haciendo énfasis en como corregir el factor de potencia en líneas de baja y media tensión.
Se adjuntan también ensayos que hacen a su calidad, basados en las normas IRAM 2326-1, y catálogos de fabricantes para poder visualizar sus característicastécnicas para poder haces una buena elección.
























1. Capacitores.


Se conoce como capacitor un dispositivo que almacena carga eléctrica.
Este está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un material aislante, de manera que queden cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.
 Por lo tanto tendremosplacas cargadas negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado.
La unidad de medida del capacitor es el Faradio, pero esta unidad es grande y es más común utilizar el mili faradio (mF), el microfaradio (uF), el nano faradio (nF) y el pico faradio (pF).
La formula fundamental, para lacapacidad de dos placas paralelas es:

C = E . A / d = Q / V

C = capacidad [faradio]
E = permeabilidad del dieléctrico
A = área de las placas [m2]
d = distancia entre las placa [m]
Q = carga eléctrica [Coulombs]
V = tensión [volts]


1.1 Principio de funcionamiento.

Para entender el principio de funcionamiento de un capacitor primero definiremos lo que es un medio dieléctrico.Entendemos por materiales dieléctricos ideales aquel que no presenta cargas libres, sin embargo, estos materiales están constituidos por moléculas y/o átomos que están formados por partículas cargadas en su núcleo y nube electrónica, estas partículas sufren la presencia de campos eléctricos externos actuando las fuerzas columbianas sobre cada una de ellas, dado que su estructura atómica omolecular no es rígida, estas fuerzas producen desplazamientos locales de los electrones dado que no son lo suficientemente grandes para liberarlos. Los desplazamientos locales de las cargas son del orden de fracciones de radio atómico o molecular, el efecto macroscópico es que sea producido un desplazamiento de los centros de carga positiva y negativa configurando ahora una estructura bipolar conservandoel átomo su neutralidad, decimos entonces que la molécula se ha polarizado.
Consideremos un pequeño elemento de volumen (V en un medio dieléctrico, que en un todo es eléctricamente neutro, si el medio se polariza se efectúa una separación de cargas positivas y negativas y el elemento de volumen se caracteriza por un momento dipolar eléctrico. Es decir que sobre una de las caras del elemento...