UTFSM Unidad 2
Páginas: 6 (1280 palabras)
Publicado: 16 de junio de 2015
Electricidad
Unidad 2:
Circuitos con elementos almacenadores de
energía
2° Semestre 2013
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013 ‹Nº›
Contenidos Unidad
Unidad 2: Circuitos con elementos almacenadores de
energía.
1.
Capacitancia. Energía almacenada en un condensador.
Símbolos y convenciones.
► Relaciones en el dominio de la frecuencia y del tiempo.
1.
Inductancia.Energía almacenada en un inductor. Símbolos y
convenciones.
► Relaciones en el dominio de la frecuencia y del tiempo.
►
Ecuaciones de equilibrio para circuitos con elementos que
almacenan energía.
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos con elementos almacenadores de energía.
El Condensador o Capacitor
►
►
►
►
Dispositivo eléctrico que consiste dedos placas conductoras
separadas por un material aislante llamado «dieléctrico»
Se representa por la letra “C”
Almacena carga eléctrica
Se simboliza como:
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos con elementos almacenadores de energía.
Capacitancia:
►
►
►
Capacidad de almacenar una carga eléctrica
Su unidad es el “Farad” o Faradio [F]
Es igual a lacantidad de carga almacenada dividida por el
voltaje aplicado entre sus placas
Q
C=
V
►
►
►
Donde Q es la cantidad de carga en Coulomb, y V el voltaje
El farad es una cantidad muy grande, valores prácticos están en
el rango de los “pico farad” [pF] o “micro farad” [µF]
A medida que varía la tensión en un condensador con el tiempo,
el desplazamiento de carga también lo hace, provocando lo que
seconoce con el nombre de “corriente de desplazamiento”.
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos con elementos almacenadores de energía.
El Condensador:
►
A medida que varía la tensión en un condensador con el tiempo,
el desplazamiento de carga también lo hace, provocando lo que
se conoce con el nombre de “corriente de desplazamiento”.
►
El voltaje máximoque se le puede aplicar al capacitor antes de
que se «quiebre» el dieléctrico y se cortocircuite el capacitor se
le conoce como el nombre de «Voltaje de operación»
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos con elementos almacenadores de energía.
Tipos de condensadores
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos conelementos almacenadores de energía.
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos con elementos almacenadores de energía.
El condensador (2)
►
La corriente en un condensador, es proporcional a la razón con que
varía a lo largo del tiempo el voltaje en el condensador.
dv
i=C
dt
►
►
►
La corriente “i” se mide en Amperes [A], C en [F], V en [V] y t [s]
Si latensión entre terminales es constante, la corriente en el
condensador es cero (circuito abierto)
Solo un voltaje que varíe con el tiempo puede provocar una corriente.
Por lo tanto, los condensadores se comportan como circuitos abiertos
en presencia de un voltaje constante.
1 t
v (t )= ∫t i dt +v (t 0 )
C 0
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos conelementos almacenadores de energía.
Potencia en un condensador
dv
p=v i=C v
dt
[
]
1 t
p=i
i dt +v 0 (t )
∫
t
C 0
►
Se almacena potencia mientras la potencia sea positiva, en caso
contrario se está extrayendo energía del condensador.
Energía en un condensador
►
1
W = C v 2 (t )
2
Electricidad
Nota: la energía es siempre positiva
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
‹Nº› Circuitos con elementos almacenadores de energía.
Ejemplo 1
Para el pulso de voltaje
Se dibujan la corriente, la potencia y
la energía en función del tiempo
►
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos con elementos almacenadores de energía.
Ejemplo 2
►
A un capacitor descargado de 0.2 µF
se le aplica un pulso de corriente
triangular
Electricidad...
Unidad 2:
Circuitos con elementos almacenadores de
energía
2° Semestre 2013
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013 ‹Nº›
Contenidos Unidad
Unidad 2: Circuitos con elementos almacenadores de
energía.
1.
Capacitancia. Energía almacenada en un condensador.
Símbolos y convenciones.
► Relaciones en el dominio de la frecuencia y del tiempo.
1.
Inductancia.Energía almacenada en un inductor. Símbolos y
convenciones.
► Relaciones en el dominio de la frecuencia y del tiempo.
►
Ecuaciones de equilibrio para circuitos con elementos que
almacenan energía.
Electricidad
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2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos con elementos almacenadores de energía.
El Condensador o Capacitor
►
►
►
►
Dispositivo eléctrico que consiste dedos placas conductoras
separadas por un material aislante llamado «dieléctrico»
Se representa por la letra “C”
Almacena carga eléctrica
Se simboliza como:
Electricidad
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‹Nº›
Circuitos con elementos almacenadores de energía.
Capacitancia:
►
►
►
Capacidad de almacenar una carga eléctrica
Su unidad es el “Farad” o Faradio [F]
Es igual a lacantidad de carga almacenada dividida por el
voltaje aplicado entre sus placas
Q
C=
V
►
►
►
Donde Q es la cantidad de carga en Coulomb, y V el voltaje
El farad es una cantidad muy grande, valores prácticos están en
el rango de los “pico farad” [pF] o “micro farad” [µF]
A medida que varía la tensión en un condensador con el tiempo,
el desplazamiento de carga también lo hace, provocando lo que
seconoce con el nombre de “corriente de desplazamiento”.
Electricidad
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2° Semestre 2013
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Circuitos con elementos almacenadores de energía.
El Condensador:
►
A medida que varía la tensión en un condensador con el tiempo,
el desplazamiento de carga también lo hace, provocando lo que
se conoce con el nombre de “corriente de desplazamiento”.
►
El voltaje máximoque se le puede aplicar al capacitor antes de
que se «quiebre» el dieléctrico y se cortocircuite el capacitor se
le conoce como el nombre de «Voltaje de operación»
Electricidad
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2° Semestre 2013
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Circuitos con elementos almacenadores de energía.
Tipos de condensadores
Electricidad
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Circuitos conelementos almacenadores de energía.
Electricidad
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2° Semestre 2013
‹Nº›
Circuitos con elementos almacenadores de energía.
El condensador (2)
►
La corriente en un condensador, es proporcional a la razón con que
varía a lo largo del tiempo el voltaje en el condensador.
dv
i=C
dt
►
►
►
La corriente “i” se mide en Amperes [A], C en [F], V en [V] y t [s]
Si latensión entre terminales es constante, la corriente en el
condensador es cero (circuito abierto)
Solo un voltaje que varíe con el tiempo puede provocar una corriente.
Por lo tanto, los condensadores se comportan como circuitos abiertos
en presencia de un voltaje constante.
1 t
v (t )= ∫t i dt +v (t 0 )
C 0
Electricidad
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‹Nº›
Circuitos conelementos almacenadores de energía.
Potencia en un condensador
dv
p=v i=C v
dt
[
]
1 t
p=i
i dt +v 0 (t )
∫
t
C 0
►
Se almacena potencia mientras la potencia sea positiva, en caso
contrario se está extrayendo energía del condensador.
Energía en un condensador
►
1
W = C v 2 (t )
2
Electricidad
Nota: la energía es siempre positiva
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‹Nº› Circuitos con elementos almacenadores de energía.
Ejemplo 1
Para el pulso de voltaje
Se dibujan la corriente, la potencia y
la energía en función del tiempo
►
Electricidad
Unidad 2: Almacenadores Energía
2° Semestre 2013
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Circuitos con elementos almacenadores de energía.
Ejemplo 2
►
A un capacitor descargado de 0.2 µF
se le aplica un pulso de corriente
triangular
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