Condensadores son los dispositivos utilizados para la Almacenamiento de cargos electricos. Hay condensadores de diferentes formas y capacitancias. Sin embargo, todos tienen algo en común: están formados por dos terminales separados por algunos material dieléctrico. Los condensadores se utilizan en varios aplicaciones tecnológicas. Es prácticamente imposible para nosotros encontrar algún circuito electrónico que no contenga este tipo de dispositivo.
Cuando se vincula a una diferencia de potencial, un campo eléctrico formas entre sus platos, lo que hace que los condensadores acumulen cargas en sus terminales, ya que el dieléctrico en el interior dificulta el paso de las cargas eléctricas a través de las placas.
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Función de condensadores
La función más básica del condensador es la de almacenar cargas eléctricas en el interior. Durante las descargas, los condensadores pueden proporcionar grandes cantidades de carga eléctrica a un circuito.
Los condensadores tardan un poco en cargarse por completo, sin embargo, su descarga es generalmente rápida. Por lo tanto, los condensadores se utilizan ampliamente en dispositivos electrónicos que exigen grandes intensidades de corriente eléctrica, como estéreos de alta potencia.
Además de su función más fundamental, los condensadores se pueden utilizar para implementar temporizadores, rectificadores de corriente eléctrica, filtros de línea, estabilizadores etc.
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Tipos de condensadores
Los condensadores pueden diferir tanto en su forma como en su dieléctrico. El medio que se inserta entre las placas de un condensador interferir directamente en su capacidad para almacenar cargas eléctricas. Significa que presente máximos constantes electrostático, es decir, altamente resistivos, se prefieren para la implementación de condensadores.
Vea algunos tipos de condensadores:
Condensadores electrolíticos: contienen finas capas de aluminio, envuelto en óxido aluminio y empapado en electrolitos líquidos.
Condensadores de poliéster: Son un tipo de condensador muy compacto, formado por láminas de poliéster y aluminio.
Condensadores de tantalio: tener una vida útil más larga, utilizar como dieléctrico o óxido de Tantalus.
Condensadores de aceite: fueron los primeros tipos de condensadores y, al igual que los de papel, dejaron de utilizarse porque eran poco prácticos o poco fiables.
Condensadores variables: son aquellas que tienen válvulas capaces de controlar la distancia entre las placas o su área de contacto, muy utilizadas en dispositivos valvulados, como radios y televisores antiguos
Condensadores cerámicos: Realizados en forma de disco, están hechos de placas conductoras que envuelven un medio como papel, vidrio o aire.
Existen diferentes tipos de condensadores, con diferentes características y usos.
Condensador de placa paralela
El condensador de placa paralela es el tipo de condensador que presenta geometría más simple. Este tipo está formado por una armadura, hecha de material conductor y encerrado en un medio dieléctrico, alto resistencia electrica (como vacío, papel, caucho, aceite, etc.). La siguiente figura muestra un diagrama de un condensador de placas paralelas:
El condensador de placas paralelas es el más simple de los condensadores.
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capacidad
La propiedad que mide la eficiencia de un condensador en el almacenamiento de cargas es la capacitancia. La capacitancia es un cantidad física medido en unidades de Coulomb por voltio (C / U), más conocido como Farad (F), por el físico inglés Michael Faraday (1791-1867). Decimos que 1 faradio equivale a 1 culombio por voltio. La fórmula utilizada para calcular la capacitancia es la siguiente, compruébalo:
C - capacitancia (F)
Q - carga eléctrica (C)
U - voltaje eléctrico (V)
Desde un punto de vista práctico, la capacitancia indica cual es la cantidad de cargas que un capacitor puede "retener" para una diferencia de potencial dada.
La capacitancia también depende de factores geométrico, es decir, la distancia entre las placas del condensador y también el área de estas placas. Por tanto, para el caso de los condensadores de placas paralelas, podemos determinar su capacitancia mediante la siguiente ecuación:
ε0 - permitividad dieléctrica de vacío (F / m)
LA - área de placas (m²)
D - distancia entre placas (m)
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ejercicios resueltos
Pregunta 1) Calcule el módulo de capacitancia de un capacitor de placas paralelas de 0.005 m², espaciado 0.5 mm (0.5.10-3 metro). adoptar ε0 = 8,85.10-12.
a) 44,25 nF
b) 88,5 pF
c) 885 pF
d) 0,88 mF
e) 2,44 F
Plantilla: Letra B
Resolución:
Para calcular el módulo de capacitancia de este capacitor de placas paralelas, usaremos el datos proporcionados por el ejercicio y usaremos la fórmula que relaciona el área con la distancia entre los platos:
El resultado que encontramos para la capacitancia es 88.5.10-12 F. Sin embargo, podemos usar el prefijo pico (p = 10-12) para representar esa cantidad.
Pregunta 2) Cierto capacitor es capaz de almacenar hasta 2 µC de carga eléctrica cuando se conecta a una diferencia de potencial de 1 mV. Determine la capacitancia de este capacitor.
a) 2 mF
b) 1 mF
c) 0,5 nF
d) 100 pF
e) 0,1 F
Plantilla: Letra LA
Resolución:
Es posible calcular la capacitancia a través de la relación entre la cantidad de carga eléctrica almacenada y la diferencia de potencial entre sus terminales:
El resultado indica que la capacitancia obtenida es 2 mF (2.10-3 F). Por tanto, la alternativa correcta es la letra A.
Pregunta 3) Determine la magnitud de la carga eléctrica almacenada en un capacitor de 0.5 mF cuando está conectado a una diferencia de potencial de 200 V.
a) 1,5 µC
b) 0,2 pC
c) 0,1 µC
d) 10 nC
e) 100 mC
Plantilla: Letra Y
Resolución:
Calculemos la cantidad de carga eléctrica almacenada en este condensador:
Según el cálculo realizado, la cantidad de carga almacenada en este condensador es de 100 mC (100,10-3 C).
Pregunta 4) Determine qué voltaje se debe dibujar a través de los terminales de un capacitor de 0.2 μF, de modo que se almacenan 2 nC de cargas eléctricas entre sus armaduras.
a) 0,2 V
b) 2 µV
c) 200 μV
d) 1 mV
e) 10 mV
Plantilla: Letra Y
Resolución:
Calculemos la tensión eléctrica establecida entre los terminales del condensador:
Según el resultado, se necesitan 10 mV para que este capacitor pueda acumular 2 nC de carga, por lo que la alternativa correcta es la letra Y.
Por mí. Rafael Helerbrock
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HELERBROCK, Rafael. "Condensadores"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacitores.htm. Consultado el 27 de junio de 2021.
