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Condensador
Se llama condensador a un
dispositivo que almacena carga eléctrica. El condensador está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que
puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.
En su forma más sencilla, un condensador
está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una
lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un
generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa.
Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-)
y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta
del sistema es 0, sin embargo, se dice que el condensador se encuentra cargado
con una carga Q.
Los condensadores pueden
conducir corriente continua durante sólo un instante, aunque funcionan bien
como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo
convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la corriente
continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico.
Los condensadores se utilizan
junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros
equipos electrónicos. Además, en los tendidos eléctricos se utilizan grandes
condensadores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la
transmisión de más potencia.
Además son utilizados en:
Ventiladores, motores de Aire Acondicionado, en Iluminación, Refrigeración,
Compresores, Bombas de Agua y Motores de Corriente Alterna, por la propiedad
antes explicada.
Los condensadores se fabrican en gran
variedad de formas y se pueden mandar a hacer de acuerso a las necesidades de
cada uno. El aire, la mica, la cerámica, el papel, el aceite y el vacío se usan
como dieléctricos, según la utilidad que se pretenda dar al dispositivo. Pueden
estar encapsulados en baquelita con válvula de
seguridad, sellados, resitentes a la humedad, polvo,
aceite; con terminales para conector hembra y/o soldadura. También existen los
condensadores de Marcha o Mantenimiento los cuales están encapsulados en
metal. Generalmente, todos los Condensadores son secos, esto quiere decir que
son fabricados con cintas de plástico metalizado, autoregenerativos, encapsulados
en plástico para mejor aislamiento eléctrico, de alta estabilidad térmica y
resistentes a la humedad.
Otro tipo de condensador es la botella de
Leyden, el cual es un condensador simple en el que las dos placas conductoras
son finos revestimientos metálicos dentro y fuera del cristal de la botella,
que a su vez es el dieléctrico. La magnitud que caracteriza a un condensador es
su capacidad, cantidad de carga eléctrica que puede almacenar a una diferencia
de potencial determinado.
La botella de Leyden, uno de los
condensadores más simples, almacena una carga eléctrica que puede liberarse, o
descargarse, mediante una varilla de descarga (izquierda). La primera botella
de Leyden se fabricó alrededor de 1745, y todavía se utiliza en experimentos de
laboratorio.
Nicolás Anastasiadis Le Roy.
Para un condensador
se define su capacidad como la razón de la carga que posee uno de los
conductores a la diferencia de potencial entre ambos, es decir, la capacidad es
proporcional al la carga e inversamente proporcional a la diferencia de
potencial: C = Q /V , medida en Farad [F].
La
diferencia de potencial entre estas placas es igual a V = E×d
ya que depende de la intensidad de campo eléctrico y la distancia que separa
las placas. También: V =q/e × d
, siendo q carga por unidad de superficie y d la diferencia entre ellas. Para un condensador de placas paralelas de
superficie S por placa, el valor de la carga en cada una de ellas es q×S
y la capacidad del dispositivo:
C = q × S /(q × d /e)=e × S / d
Siendo d
la separación entre las placas.
La energía acumulada
en un condensador será igual al trabajo realizado para transportar las cargas
de una placa a la otra venciendo la diferencia de potencial existente ellas:
DW = V×Dq = (q / C)×Dq
La energía
electrostática almacenada en el condensador será igual a la suma de todos estos
trabajos desde el momento en que la carga es igual a cero hasta llegar a un
valor dado de la misma, al que llamaremos Q.
W = V× dq = (1/C) × (q × dq)= 1/2 (Q2/C )
Si ponemos la carga en función de la
tensión y capacidad:, la expresión de la energía almacenada en un condensador
será: W =
1/2 × C × V2
medida en unidades de trabajo.
Dependiendo de superficie o Área de
las placas su fórmula de caacidad es
C = e×A/
4pd,
donde e es la
constante dieléctrica.
b) Líquidos
Agua 80 a
83
Glicerina (15°) 56
Petróleo 2
Alcohol etílico (0°) 28
Aceite 2
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a) Sólidos
Vidrio 6
a 10
Mica 6
Papel parafinado 2
Porcelana 6
a 7
Madera 3
a 8
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Constantes
dieléctricas: (sin unidad por ser un coeficiente)
Bibliografía:
· Enciclopedia
Planeta
· Enciclopedia
Encarta 99
· Apuntes
Escolares
· Física
Cepech
· Internet