Written by Tabla de contenidos
Condensadores son dispositivos eléctricos capaces de almacenar cargas eléctricas. También se conocen como condensadores. Los condensadores están formados por placas paralelas y planas (armaduras) positivas y negativas y un dieléctrico (aislante) presente entre ellas.
Diferentes tipos de condensadores.
Capacitancia de un condensador
La capacitancia de un condensador se puede calcular mediante razón de la carga del condensador acumulada por su diferencia de potencial eléctrico (ddp) entre sus inducidos.
Matemáticamente se expresa por:
C = Q / V
Dónde;
- Q -> carga del condensador almacenada, en SI dado por Coulomb (C)
- V -> Diferencia de potencial eléctrico, en SI dada por Voltios (V)
La relación de Coulomb / Voltio se llama Faraday.
Luego;
1 Coulomb / voltio = 1 Faraday
Los condensadores se pueden combinar para una capacitancia específica. Las asociaciones pueden ser de tres formas específicas; serie, paralela, mixta
Asociación de condensadores seriales
En asociación en serie, la armadura negativa del condensador está conectada a la armadura positiva del siguiente condensador. Cuando los condensadores están conectados en serie, la carga de la asociación es igual para todos los condensadores.
Q = constante
Por tanto, la diferencia de potencial eléctrico se expresa en cada condensador mediante;
Si, C = Q / V
Aislando «V», tenemos que hacerlo;
U1 = Q / C1
U2 = Q / C2
U3 = Q / C3
…
Como U = U1 + U2 + U3, nos damos cuenta de que Q / Ceq = (Q / C1) + (Q / C2) + (Q / C3)
Por lo tanto, la capacitancia equivalente (Ceq) viene dada por
1 / Ceq = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + …. 1 / Cn
A continuación demostraremos un ejercicio práctico de esta asociación en serie.
1) Tres capacitores están conectados en serie, la capacitancia del primero se expresa por C1 = 5µF, por lo que sigue C2 = 3µF y C3 = 7µF esta asociación se combina con un ddp de 12V. pregunta
- a) La capacitancia equivalente (Ceq).
- b) La carga (Q) de cada condensador.
- c) La diferencia de potencial eléctrico (ddp) de cada condensador.
Solución
- a) 1 / Ceq = 1 / 5µF + 1 / 3µF + 1 / 7µf Ceq =1,478µF
- b) Q = constante; Q1 = Q2 = Q3 C = Q / V 1.478uF = Q / 12 -> Q = 17,7µC
- c) Condensador 1 -> U = Q / C1 = U = 17,7µC / 5µF =3,6 V
Condensador 2 -> U = Q / C2 = U = 17,7µC / 3µF =5,9 V
Condensador 3 -> U = Q / C3 = U = 17,7 µC / 7 µF =2,5 V
Asociación de condensadores paralelos
En la asociación de condensadores en paralelo, las armaduras negativas del condensador están unidas entre sí, así como las armaduras positivas del condensador. Cuando los condensadores están conectados en paralelo, la asociación ddp es la misma para todos los condensadores.
V = constante
Por tanto, la carga de cada condensador se expresa mediante;
Si, C = Q / V
Aislando «Q», tenemos eso;
Q1 = C1.V, Q2 = C2.V, Q3 = C3.V
Como Q = Q1 + Q2 + Q3, nos damos cuenta de que Ceq.V = C1.V + C2.V + C3.V
Por lo tanto, la capacitancia equivalente (Ceq) viene dada por;
Ceq = C1 + C2 + C3 … Cn
A continuación demostraremos un ejercicio práctico de esta asociación en paralelo
1) Tres condensadores están conectados en paralelo, la capacitancia del primero se expresa por C1 = 6µF, por lo que sigue C2 = 2µF y C3 = 4µF esta asociación se combina con un ddp de 24V. pregunta
- a) La capacitancia equivalente (Ceq)
- b) La carga eléctrica (Q) de cada condensador.
Resolución
- a) Ceq = C1 + C2 + C3 = 6F + 2µF + 4µF =12µF
- b) V = constante; V = 24 V; Q1 = C1.V = 6µFx24V =144µC
Q2 = C2.V = 2µF x 24 =48µC
Q3 = C3.V = 4µF x 24 =96µC
Asociación de condensadores mixtos
En este tipo de asociación encontramos condensadores asociados en serie y en paralelo.
1) Si C1 = 2µF, C2 = 3µF y C3 = 5µF. Calcule la capacitancia equivalente de la asociación.
Resolución
Inicialmente resolvemos el circuito en paralelo y luego lo “unimos” con el capacitor en serie.
Tomemos C1 y C2
C12 = C1 + C2 = 2µF + 3µF = 5µF
«Uniendo» C12 y C3 (Serie)
1 / Ceq = 1 / C12 + 1 / C3
1 / Ceq = 1 / 5µF + 1 / 5µF
Ceq = 2,5µF
Referencias bibliográficas:
Física básica. Volumen único- Nicolau y Toledo
