Definición de condensador
Condensador es un dispositivo capaz de acumular cargos electricos cuando uno diferencia de potencial se establece entre sus terminales. LA capacidad de condensadores, a su vez, es la medida de cuánta carga es capaz de acumular el dispositivo para una diferencia de potencial dada.
Los condensadores se producen generalmente de forma sencilla, formados por dos placas conductoras paralelas, denominadas armaduras, que pueden o no estar llenas de un medio muy alto. dieléctrico (aislante).
¿Para qué sirven los condensadores?
Los condensadores se pueden utilizar para otros fines además de su función principal, que es almacenar cargas eléctricas. Estos dispositivos se pueden utilizar en circuitos alimentados por corrientes eléctricas alternas, cuando se desea la formación de una corriente eléctrica continua, como en el caso de los electrodomésticos, como refrigeradores, batidoras, máquinas lavado y así sucesivamente.
Sin embargo, una corriente eléctrica no fluirá a través del circuito hasta que los condensadores estén completamente cargados. Eso puede
reducir el desgaste producido por los grandes variaciones de corriente eléctrica generada cuando un dispositivo electrónico es encendido o apagado.Debido a su gran facilidad para almacenar cargas eléctricas, los condensadores también se pueden utilizar para satisfacer la demanda de altas corrientes eléctricas requeridas por algunos circuitos de alta potencia, como los equipos de sonido grandes utilizados en muestra.
veaademás: Asociación de condensadores
Fórmula de capacitancia
La capacitancia es una cantidad física relacionada con la cantidad de cargas eléctricas que un capacitor es capaz de almacenar para una diferencia de potencial dada. Cuanto mayor sea su capacitancia, mayor será la cantidad de carga almacenada por el capacitor para el mismo voltaje eléctrico.
Podemos calcular la capacitancia por la relación entre la cantidad de cargas almacenadas y el voltaje eléctrico:
Subtitular:
C - capacitancia (F - faradios)
Q - carga eléctrica almacenada (C-culombio)
U - tensión eléctrica o diferencia de potencial (V - voltios)
La unidad de capacitancia en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es la faradio (F), unidad que es igual a culombio por voltio (CV).
La capacitancia también se ve afectada por factores geométricos de los condensadores: el distancia (D) entre las placas de inducido de los condensadores y sus área (LA) influyen en la cantidad máxima de cargos que pueden acumular. Otro factor que puede afectar la capacidad y el permisividaddieléctrico (ε) desde el medio insertado entre las placas de un condensador: cuanto mayor sea la permitividad dieléctrica del medio, mayor será la cantidad máxima de carga almacenada en un condensador.
Por lo tanto, la capacitancia de un capacitor de placas paralelas se puede calcular usando la siguiente relación:
Subtitular:
C - capacitancia (F)
ε – permitividad eléctrica del medio (F / m)
LA - área de las placas de condensadores (m²)
D - distancia entre placas de condensadores (m)
La siguiente figura muestra un esquema de un condensador de placas paralelas:
En la figura anterior, A es el área de una de las placas y d es la distancia entre ellas.
Fórmula de energía almacenada en condensadores.
Podemos calcular la cantidad de energía potencial eléctrica almacenada entre las armaduras de un capacitor usando la siguiente ecuación:
Subtitular:
YMACETA - energía potencial eléctrica (J - julios)
Q - carga eléctrica (C - culombios)
U - Voltaje eléctrico (o diferencia de potencial) (V - voltios)
A través de la ecuación anterior y la fórmula de capacitancia, también podemos deducir una segunda ecuación, dada por:
Subtitular:
YMACETA - energía potencial eléctrica (J)
C - capacitancia (F)
U - Tensión eléctrica o diferencia de potencial (V)
Ejercicio resuelto
Un capacitor de placas paralelas de capacitancia igual a 2.0 µF está conectado a un potencial de 220.0 V. Calcule la magnitud de la carga eléctrica almacenada entre las armaduras del capacitor y su energía potencial eléctrica.
Resolución:
Para resolver este ejercicio, inicialmente usaremos la fórmula de capacitancia que relaciona carga y voltaje eléctrico. Mirar:
Según los datos proporcionados por la declaración de ejercicio, tenemos que:
Luego, para calcular la energía potencial eléctrica almacenada en el capacitor, usamos la siguiente fórmula:
De esta forma, tendremos la siguiente resolución:
Por Rafael Hellerbrock
Licenciada en Física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm