capacitores

Medición de capacitancia e inductancia


3.- FUNDAMENTO TEÓRICO
En electrónica y electrotecnia, se denomina reactancia a la oposición ofrecida al paso de la corriente alterna por inductores (bobinas) y condensadores y se mide en Ohmios. Junto a la resistencia eléctrica determinan la impedancia total de un componente o circuito, de tal forma que la reactancia (X) es la parte imaginaria de laimpedancia (Z) y la resistencia (R) es la parte real, según la igualdad: Condensador con tensión alterna sinusoidal
Reactancia de un Condensador
El valor momentáneo p(t) de la potencia consumida por el condensador es el resultado del producto de los valores momentáneos de la corriente y la tensión. Dado que, no obstante, la corriente y la tensión del condensador tienen un desfase de 90°, seobtiene para el consumo de potencia una curva en función del tiempo de doble frecuencia, tal como se muestra en la siguiente gráfica (curva verde). Esta contiene, por una parte, tramos en el tiempo en los que la tensión y la corriente mantienen el mismo sentido y, por tanto, el condensador opera como carga; por otra parte, tiene también largos tramos en los que la tensión y la corriente presentansentidos opuestos y, por tanto, el condensador trabaja como generador (batería).
En el diagrama, el consumo de energía se representa como potencia positiva y la entrega de energía como potencia negativa. La energía eléctrica, por lo tanto, oscila constantemente entre el condensador y la fuente de tensión. Al contrario de la potencia activa de una carga resistiva (en la que la energía eléctrica seconvierte en energía calorífica) se habla aquí de la reactancia del condensador.

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Respectivamente, el condensador posee, en lugar de una resistencia efectiva, una reactancia XC (capacitiva) que viene dada por los cocientes resultantes del valor eficaz de tensión U y el valor eficaz de corriente I: ⁄
De igual manera que lo que ocurre con la resistencia efectiva, la unidad que expresala reactancia es el ohmio (símbolo Ω).
Como se insinuó anteriormente, un condensador "conduce" corriente alterna, y lo hace de mejor manera mientras mayor sea su frecuencia y mayor la capacidad del condensador menor es la Amplitud. A continuación se expone la fórmula de la reactancia capacitiva:
donde  es la frecuencia angular, la cual se obtiene mediante  = 2··f
Si se realiza el montaje deun divisor de tensión empleando una resistencia R y un condensador C, el circuito obtenido presentará también un comportamiento dependiente de la frecuencia. Si la frecuencia aumenta, la resistencia del condensador disminuye. En consecuencia, la tensión UC(f) disminuye cuando la frecuencia aumenta. En la ilustración se muestra la dependencia descrita en un diagrama de respuesta en frecuencia(R=1k; C=1μF). El eje de frecuencia se representa en escala logarítmica. El eje de ganancia es lineal. En la parte inferior de la ilustración se representa la respuesta en fase.


Determinación de la capacidad mediante mediciones de tensión:
Se pueden aprovechar las relaciones matemáticas para determinar la capacidad, reemplazando los valores de tensión obtenidos por medición.
Para una frecuencia"cualquiera", se mide la amplitud (valor pico a pico) de la tensión de entrada y de la tensión en el condensador. Luego, si se conoce el valor de la resistencia conectada a la entrada del circuito, se puede calcular el valor de la capacidad del condensador mediante:
La frecuencia se debe elegir de modo que la curva de ganancia (ver arriba) presente una gradiente mayor (pendiente).
En lailustración mostrada sería recomendable una frecuencia del rango de 100Hz a 2kHz
La capacidad del condensador también se 1 2 1 2 0           C UU R f C ˆˆ 

puede determinar mediante el desplazamiento de fases: con
= ·f·t


( ángulo en grados)
o
 = 2·f·t
( ángulo en radianes)





Determinación de inductancia de una bobina en divisor de tensión RL
Una bobina es un...