Condensador

CONDENSADOR
David Quintana1, Carlos Felipe Patiño2
Ingeniería De Sistemas, FIET
Laboratorio de electromagnetismo, Universidad del Cauca
Popayán, 19 de Octubre de 2010

1.RESUMEN

En la siguiente práctica se hizo la toma de medidas de las variables necesarias para un circuito de carga y descarga del condensador. Se realizó el proceso para dos condensadores, a los cuales se les calcula,aplicando las ecuaciones investigadas, el valor del voltaje de entrada al circuito.
Con estos resultados podemos estudiar el comportamiento de las curvas de la carga y la descarga del condensador.


2. INTRODUCCIÓN

En el laboratorio de electromagnetismo se puede analizar el montaje de carga/descarga de un condensador sobre un circuito resistivo y notar las variaciones que experimentan elvoltaje y la intensidad a través del tiempo durante la carga y la descarga del condensador. Los condensadores tienen muchas aplicaciones que utilizan su capacidad de almacenar carga y energía; por eso, entender lo que sucede cuando se cargan o se descargan es de gran importancia práctica.
Muchos circuitos eléctricos contienen resistores y condensadores. La carga/ descarga de un condensador tienemuchas aplicaciones, como por ejemplo el funcionamiento de un limpia brisas en un automóvil cuando este funciona a través de intervalos de tiempo accionándose automáticamente, muchos procesos de este tipo se dan gracias a la carga y la descarga del capacitor. En la siguiente practica mediremos las variaciones del voltaje a medida que transcurre el tiempo en un momento para la carga del condensador yde igual forma se experimentara para el intervalo de tiempo que se demora en descargar el condensador.
3. MARCO TEÓRICO

CAPACITANCIA
El parámetro de circuito de la capacitancia se representa por medio de la letra C, se mide en farads (F), y se simboliza gráficamente por medio de dos cortas placas conductoras paralelas, como se indica en la figura 1. Debido a que el Farad es una cantidadde capacitancia extremadamente grande, los valores prácticos de capacitancia suelen encontrarse en el intervalo de picofarads (pF) a microfarads (M).

El símbolo grafico de un capacitor es un recordatorio de que la capacitancia ocurre siempre que los conductores eléctricos están separados por un material dieléctrico o aislante. Esta condición implica que la carga eléctrica no se transporta porel capacitor. Aunque la aplicación de un voltaje en las terminales del capacitor no puede mover una carga a través del dieléctrico, puede desplazar una carga dentro del mismo. Cuando el voltaje varía con el tiempo, el voltaje de carga también lo hace, provocando lo que se conoce como la corriente de desplazamiento.
a)

b) + v -
iFigura 1.
a) El símbolo de circulito para un capacitor.
b) asignación del voltaje de referencia y la corriente en el capacitor, siguiendo la convención de signos pasiva.

En las terminales, la corriente de desplazamiento es indistinguible de una corriente de conducción. La corriente es proporcional a la tasa a la cual el voltaje en el capacitor varía con el tiempo o matemáticamente, donde i semide en amperes, c en farads, v en volts y t en segundos.

Idt = Cdv [ 1]

La ecuación 1 refleja la convención de signos pasiva que se muestra en la figura 1(b); esto es, la corriente de referencia esta en la dirección de la caída de voltaje en el capacitor. Si la corriente de referencia esta en la dirección del aumento de voltaje, la ecuación 1 se escribe consigno menos.
Dos importantes observaciones se desprenden de la ecuación (1) primero, el voltaje no puede cambiar instantáneamente entre las terminales de un capacitor. La ecuación (1) indica que cambio tal produciría una corriente infinita, una imposibilidad física. Segundo, si el voltaje entre las terminales es constante, la corriente del capacitor resulta igual a cero. La razón es que no hay...