tarea

EL CAPACITOR
Un capacitor es un componente electrónico, el cual puede describirse como dos
placas de material conductor, separadas por un aislamiento, comúnmente llamado
dieléctrico, es posible que los materiales dieléctricos –como el aire o el papel- retengan
una carga debido a que los electrones libres no pueden fluir a lo largo de un aislador, sin
embargo esta carga debe ser aplicada poralguna fuente, véase la figura siguiente.
Placas conductoras
Aislamiento por aire

Interruptor
Amperímetro

Batería

Como puede verse en la figura anterior el capacitor es representado como dos
placas metálica, separadas por aire y conectadas a una fuente de voltaje de corriente
directa, al cerrar el interruptor el circuito está aún abierto , ya que no existe ningún
contacto físicoentre las dos placas, sin embargo el amperímetro indicará un flujo
momentáneo de corriente, cuando se cierra el interruptor, los electrones de la Terminal
negativa de la batería fluirán a una de las placas del capacitor, esos electrones repelerán
a los de la segunda placa y éstos serán atraídos a la Terminal positiva de la batería, el
capacitor estará entonces con el mismo potencial que la fuentey se opondrá al voltaje
de dicha fuente, podría retirarse el capacitor del circuito y este permanecerá cargado. La
energía está almacenada en el campo eléctrico del capacitor.
Puede definirse entonces la capacitancia de un circuito como la propiedad de
oponerse a cualquier cambio de voltaje y puede compararse a la inductancia, que es la
propiedad de oponerse a cualquier cambio en lacorriente, es importante mencionar que
no pasan electrones a través del capacitor ya que bloquea a la corriente directa, sin
embargo una de las placas se cargará negativamente y la otra positivamente y existe un
campo eléctrico entre ellas, por lo que este elemento almacena carga eléctrica en el
dieléctrico, la palabra “almacenar”,significa que la carga permanece aún después de
haber desconectado lafuente de voltaje.
Los materiales aislantes o dieléctricos varían en cuanto a su capacidad para
soportar un campo eléctrico, esta capacidad es denominada constante dieléctrica del
material.
En la siguiente tabla se puede apreciar, a manera de ejemplo, algunos materiales
y su constante dieléctrica.
Material
Aire
Papel encerado
Mica
Cristal

Constante Dieléctrica Rigidez Dieléctrica
120
3.5
1250
6
600-1500
8
335-2000

Cerámica
Aceite

80-1200
2-5

600-1250
275

La capacitancia se determina por medio del número de electrones que pueden
almacenarse en un capacitor por cada volt aplicado. La unidad de la capacitancia es el
Farad y representa una carga de un COULOMB que eleva el potencial en un volt, vista
en forma de ecuación queda de la siguiente forma:
C(en farads) = Q (en Couloms) / E (en Volts)
La capacitancia se determina por medio de:
1.- El material utilizado como aislante
2.- El área de las placas
3.- La distancia entre las placas.
Estos factores se encuentran relacionados en una fórmula matemática como
sigue:
C = 0.255 (KA /d) (n – 1)
En donde,
K = Constante dieléctrica
A = área de un lado de una placa, en pulgadas cuadradas.
d =La distancia de las placas en pulgadas.
n = Número de placas.
La constante dieléctrica K es una medida de la capacidad que posee un aislador
para concentrar el flujo eléctrico. El valor de esta constante es igual al cociente del flujo
en el aislador entre el valor que el flujo tiene en el aire o en el vacío. La constante
dieléctrica tanto del aire como del vacío es 1, ya que es la que sirvecomo referencia.
Por ejemplo, la mica tiene una constante dieléctrica promedio igual a 6, valor
que significa que este material es capaz de proporcionar una densidad de flujo 6 veces
mayor que el aire o el vacío, para el mismo voltaje aplicado y el mismo tamaño físico.
En general, los aisladores tienen una constante dieléctrica K mayor que 1,
valores grandes de K, permiten a su vez altos...