La capacitancia entre dos conductores que tienen cargas iguales y opuestas es la razón de la magnitud de la carga sobre cualquier conductor a la diferencia de potencial resúltate entre los dos conductores.
Es el almacenamiento de carga y energía en los circuitos. La propiedad que caracteriza este almacenamiento es la Capacidad Eléctrica.
Un condensador está formado por dos conductores, muy cercanos entre si, que transportan cargas iguales y opuestas.
La capacitancia entre dos conductores que tienen cargas iguales y opuestas es la razón de la magnitud de la carga sobre cualquier conductor a la diferencia de potencial resúltate entre los dos conductores.
como se carga un condensador
para poder cargar un condensador conectamos las dos placas a las terminales de una batería o otra fuente
De esta forma, los portadores de carga se mueven de una placa a otra hasta que se alcanza el equilibrio electrostático. Así, la diferencia de potencial entre las placas es la misma que entre los terminales de la batería.
La relación ente la carga y el potencial es una característica propia de cada condensador, por lo que se define la Capacidad del condensador como c=Q/v, donde v se refiere a la diferencia de potencial y q se refiere a las cargas en cualquiera de los conductores.
La unidad de capacitancias el coulomb por volt, que se define como farad(F). por consiguiente, si un conductor tiene una capacitancia de 1 farad, la transferencia de coulomb de carga al conductor elevara su potencial 1 volt.
calculo de capacitancia
La intensidad del campo eléctrico entre las placas del condensador puede medirse con base a: E=V/d
Donde: V = diferencia de potencial de placas(V) d = separación entre las placas (d)
La ecuación alternativa para calcular la intensidad del campo eléctrico se hiso a partir de la ley de Gauss, en ella relacionamos E, con la densidad de cargas ,de la manera siguiente: E= Q/e0=Q/Ae0
Donde: Q = carga en cualquier placa
A = área de cualquier placa
e = permisividad de vacio (8.85 10-12C2/N m2
tipos de condensadores
Los capacitores comerciales se clasifican de acuerdo con el material con el que está fabricado el dieléctrico. Los capacitores más comunes son los de aire, mica, papel, cerámica y electrolíticos. Estos últimos utilizan una película de óxido muy delgada de tamaño molecular como dieléctrico, el cual permite obtener valores muy grandes de capacitancia en un espacio muy pequeño.
-Capacitor fijo de papel.
Esta variedad de capacitor está constituida por varias capas de papel de estaño, separadas por papel encerado, como componente dieléctrica. Los alambres que salen de los extremos se conectan a las placas de papel de estaño.
Capacitores electroliticos
En este tipo de capacitores (Véase figura) se emplea un método diferente de construcción de las placas las cuales pueden ser de aluminio y un electrolito húmedo o seco, de bórax o carbonato. Debe observarse la polaridad de estos elementos, puesto que una conexión inversa los destruirá
-Capacitores cerámicos de disco
Son capacitores muy pequeños frecuentemente utilizados en aparatos. Se componen de un material aislante especial de cerámica), sobre el que se fijan las placas de plata del capacitor. La componente completa se trata de un aislamiento especial, para que resista al calor y la humedad.
-Capacitores variables
Consisten en placas metálicas que se entrelazan al girar el eje. A las placas estacionarias se les llama estator (ya que son fijas) y a las móviles rotor. Este elemento tiene su máximo de capacidad cuando las placas están totalmente entrelazadas.
agrupación de condensadores
Es común que los circuitos electrónicos estén agrupados por dos o más condensadores en grupo. Estas agrupaciones pueden ser en serie o en paralelo
condensadores en serie
Cuando un grupo de condensadores esta conectados a lo largo de una sola trayectoria, donde
En un circuito en serie la diferencia de potencial entre los extremos de un cierto número de dispositivos conectados en serie es la suma de las diferencias de potencial entre los extremos de cada dispositivo individual.
En este caso el voltaje del circuito es igual a la suma de caídas de potencial a través de cada condensador V=V1+V2+V3 y la carga permanece constante.
En una conexión en serie las cargas son identicas Q=Q1=Q2=Q3 asi que podemos dividir entre las cargas como en la siguiente formula
condensador en paralelo
Cuando varios condensadores se conectan directamente a la misma fuente de potencia se dice que esta conectados en paralelo.
La diferencia de potencial entre los extremos de un cierto número de dispositivos conectados en paralelo es la misma para todos ellos.
La carga Q es igual a la suma cargas individuales Q= Q1+Q2+Q3 y es la diferencia de potencial la que permanece constante.
La capacitancia equivalente del circuito completo es Q=CV, de modo que la ecuacion se transforma en CV=C1V1+ C2V2+ C3V3
para una conexión en paralelo el voltaje será: V=V1=V2 =V3
Ya que todos los condensadores están conectados a la misma diferencia de potencial. Por tanto, dividiendo entre los voltajes se obtiene
energía de un condensador
Cuando se carga un condensador con una batería, ésta realiza un trabajo al transportar los portadores de carga de una placa a otra. Esto supone un aumento de energía potencial en los portadores que coincide con la energía eléctrica almacenada en el condensador.
A medida que estas cargas se acumulan más y mas en el condenador, se vuelve mas difícil transferir energía adicional.
La diferencia de potencial promedio a través de la cual se mueve la carga se expresa de este modo:
Puesto que la carga total transferida es Q, el trabajo total transferido es Q, el trabajo total realizado en contra de las fuerzas eléctricas es igual al producto de Q por la diferencia de potencial promedio V
Problema
desfibrilizador
http://www.youtube.com/watch?v=axsHI_t_E6E&feature=related
