Condensador eléctrico

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Condensador eléctrico Para otros usos de este término, véase Condensador. Condensador Condensators.JPG Varios tipos de condensadores Tipo Pasivo Principio de funcionamiento Capacidad eléctrica Invención Ewald Georg von Kleist (1745) Primera producción Hacia 1900 Símbolo electrónico Condensator tekening.png Configuración En condensadores electrolíticos: negativo y positivo; en cerámicos: no presentan polaridad [editar datos en Wikidata] Un condensador eléctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.1 2 Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total. Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía

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Condensador eléctrico

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Condensador elctricoPara otros usos de este trmino, vase Condensador.CondensadorCondensators.JPGVarios tipos de condensadoresTipoPasivoPrincipio de funcionamientoCapacidad elctricaInvencinEwald Georg von Kleist (1745)Primera produccinHacia 1900Smbolo electrnicoCondensator tekening.pngConfiguracinEn condensadores electrolticos: negativo y positivo; en cermicos: no presentan polaridad[editar datos en Wikidata]Un condensador elctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrnica, capaz de almacenar energa sustentando un campo elctrico.1 2 Est formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de lminas o placas, en situacin de influencia total (esto es, que todas las lneas de campo elctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dielctrico o por el vaco. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga elctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variacin de carga total.

Aunque desde el punto de vista fsico un condensador no almacena carga ni corriente elctrica, sino simplemente energa mecnica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la prctica como un elemento "capaz" de almacenar la energa elctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energa que cede despus durante el periodo de descarga.

ndice [ocultar] 1 Nota terminolgica2 Funcionamiento2.1 Energa almacenada2.2 Carga y descarga2.3 En corriente alterna2.4 Asociaciones de condensadores2.5 Condensadores variables3 Comportamientos ideal y real3.1 Comportamiento en corriente continua3.2 Comportamiento en corriente alterna4 Tipos de dielctrico utilizados en condensadores5 Usos6 Vase tambin7 Referencias8 Enlaces externosNota terminolgica[editar]Dentro de las ramas del estudio de la electricidad y la electrnica, se ha hecho una adopcin de facto del anglicismo capacitor (sin acentos) para designar al condensador, a pesar de que en espaol existe ya el trmino condensador (del latn condensare) con el mismo significado.3

Funcionamiento[editar]La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, estas adquieren una carga elctrica de 1 culombio.

La capacidad de 1 faradio es mucho ms grande que la de la mayora de los condensadores, por lo que en la prctica se suele indicar la capacidad en micro- F = 10-6, nano- nF = 10-9 o pico- pF = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepcin. Estn hechos de carbn activado para conseguir una gran rea relativa y tienen una separacin molecular entre las "placas". As se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de faradio, haciendo innecesaria la pila. Tambin se est utilizando en los prototipos de automviles elctricos.

El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente frmula:

C=\frac{Q_1}{V_1-V_2} = \frac{Q_2}{V_2-V_1}

Carga y descarga[editar]Vase tambin: Circuito RCAl conectar un condensador en un circuito, la corriente empieza a circular por el mismo. A la vez, el condensador va acumulando carga entre sus placas. Cuando el condensador se encuentra totalmente cargado, deja de circular corriente por el circuito. Si se quita la fuente y se coloca el condensador y la resistencia en paralelo, la carga empieza a fluir de una de las placas del condensador a la otra a travs de la resistencia, hasta que la carga es nula en las dos placas. En este caso, la corriente circular en sentido contrario al que circulaba mientras el condensador se estaba cargando.

CargaV(t)=V_f(1-e^{-\frac{t}{RC}})I(t)=\frac{V_f}{R}(e^{-\frac{t}{RC}})DescargaV(t)=V_i\,e^{-\frac{t}{RC}}I(t)=-\frac{V_i}{R}(e^{-\frac{t}{RC}})Donde:

V(t) es la tensin en el condensador.Vi es la tensin o diferencia de potencial elctrico inicial (t=0) entre las placas del condensador.Vf es la tensin o diferencia de potencial elctrico final (a rgimen estacionario t>=4RC) entre las placas del condensador.I(t) la intensidad de corriente que circula por el circuito.RC es la capacitancia del condensador en faradios multiplicada por la resistencia del circuito en Ohmios, llamada constante de tiempo.En corriente alterna[editar]En CA, un condensador ideal ofrece una resistencia al paso de la electricidad que recibe el nombre de reactancia capacitiva, XC, cuyo valor viene dado por la inversa del producto de la pulsacin ( \quad \omega = 2 \pi f ) por la capacidad, C:

X_C = {1 \over \omega C } Si la pulsacin se expresa en radianes por segundo (rad/s) y la capacidad en faradios (F), la reactancia resultar en ohmios.

De acuerdo con la ley de Ohm, la corriente alterna que circule por el condensador se adelantar 90 (\pi /2 ) respecto a la tensin aplicada.

Asociaciones de condensadores[editar]

Asociacin serie general.

Asociacin paralelo general.Los condensadores pueden asociarse en serie, paralelo o de forma mixta. En estos casos, la capacidad equivalente resulta ser para la asociacin en serie:

{1 \over C_{AB} } ={1 \over C_1} + {1 \over C_2} + ... + {1 \over C_n} = {\sum_{k=1}^n {1 \over C_k} } y para la asociacin en paralelo:

C_{AB} = C_1 + C_2 +...+ C_n = \sum_{k=1}^n C_k