Aca esta uno de los tp para bajarlo!
Capacitores:
¿Qué es un capacitor?
En electricidad y electrónica, un condensador o capacitor es un dispositivo que esta formado por un par de conductores, generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica.
Propiedad:
A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina 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, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.
¿En que medidas se dan?
La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en micro- µF = 10-6, nano- F = 10-9 o pico- F = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas". Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios.
¿Cómo calcular?
C: Capacidad
Q: Carga eléctrica
V: Diferencia de potencial
Energía almacenada:
El condensador almacena energía eléctrica en forma de campo eléctrico cuando aumenta la diferencia de potencial en sus terminales, devolviéndola cuando ésta disminuye. Matemáticamente se puede obtener que la energía , almacenada por un condensador con capacidad C, que es conectado a una diferencia de potencial V, viene dada por:
Comportamiento en corriente continua:
Un condensador real en CC (DC en Inglés) se comporta prácticamente como uno ideal, esto es, como un circuito abierto. Esto es así en régimen permanente ya que en régimen transitorio, esto es, al conectar o desconectar un circuito con condensador, suceden fenómenos eléctricos transitorios que inciden sobre la d.d.p. en sus bornes (ver circuitos serie RL y RC).
Comportamiento en corriente alterna:
En CA (AC en Inglés), un condensador ideal ofrece una resistencia al paso de la corriente que recibe el nombre de reactancia capacitiva, XC, cuyo valor viene dado por la inversa del producto de la pulsación () por la capacidad, C:
Asociaciones de condensadores:
Al igual que la resistencias, los condensadores pueden asociarse en serie (figura 4), paralelo (figura 5) o de forma mixta. En estos casos, la capacidad equivalente resulta ser para la asociación en serie:
y para la asociación en paralelo:
Los condensadores suelen usarse para:
· Baterías, por su cualidad de almacenar energía.
· Memorias, por la misma cualidad.
· Filtros.
· Adaptación de impedancias, haciéndolas resonar a una frecuencia dada con otros componentes.
· Demodular AM, junto con un diodo.
· El flash de las camaras fotográficas.
· Tubos fluorecentes.
· Mantener corriente en el circuito y evitar caídas de tensión.
Condensadores variables:
Un condensador variable es aquel en el cual se pueda cambiar el valor de su capacidad. En el caso de un condensador plano, la capacidad puede expresarse por la siguiente ecuación:
donde:
ε0: constante dieléctrica del vacío
εr: constante dieléctrica o permitividad relativa del material dieléctrico entre las placas
A: el área efectiva de las placas.
d: distancia entre las placas o espesor del dieléctrico
Tipos de Condensadores
Condensadores Variables: Los condensadores variables son aquellos que, como su propio nombre lo indica, pueden variar a voluntad su capacidad; es decir, son condensadores provistos de un mecanismo tal que, o bien tienen una capacidad ajustable entre diversos valores a elegir , o bien tienen una capacidad variable dentro de grandes límites. Los primeros se llaman trimmers y los segundos condensadores de sincronización, y son muy utilizados en radioreceptores, TV, etcétera.
El mecanísmo devariación actúa de alguna de las siguientes formas:
a) Variando la superficie de las armaduras.
b) Variando la separación entre las armaduras.
c) Variando el dieléctrico.
Los condensadores de tipo trimmer. El ajuste de estos condensadores se efectúa una sola vez hasta conseguir valores de capacidad muy precisos actuando en su tornillo para ajuste del rotor. Si el valor se altera con el tiempo por envejecimiento, el valor de la capacidad puede reajustarse.
Los condensadores variables de sincronización accionan en el eje de giro las placas de rotor que se introducen entre las placas del estator aumentando con ello la superficie de las placas enfrentadas y la capacidad del condensador.
condensadores fijos: Estos condensadores tienen una capacidad fija determinada por el fabricante y su valor no se puede modificar. Sus características dependen principalmente del tipo de dieléctrico utilizado, de tal forma que los nombres de los diversos tipos se corresponden con los nombres del dieléctrico usado.
De esta forma podemos distinguir los siguientes tipos:
Condensadores cerámicos: El dieléctrico utilizado por estos condensadores es la cerámica, siendo el material más utilizado el dióxido de titanio.
Condensadores de plástico: Estos condensadores se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y elevadas tempeeraturas de funcionamiento.
Según el proceso de fabricación podemos diferenciar entre los de tipo k y tipo MK, que se distinguen por el material de sus armaduras (metal en el primer caso y metal vaporizado en el segundo).
Condensadores de mica: El dieléctrico utilizado en este tipo de condensadores es la mica o silicato de aluminio y potasio y se caracterizan por bajas pérdidas, ancho rango de frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo.
Condensadores electrolíticos: En estos condensadores una de las armaduras es de metal mientras que la otra está constituida por un conductor iónico o electrolito. Presentan unos altos valores capacitivos en relación al tamaño y en la mayoría de los casos aparecen polarizados.
Condensadores de doble capa eléctrica: Estos condensadores también se conocen como supercondensadores debido a la gran capacidad que tienen por unidad de volumen. Se diferencian de los condensadores convencionales en que no usan dieléctrico por lo que son muy delgados. Las características eléctricas más significativas desde el punto de su aplicación como fuente acumulada de energía son: altos valores capacitivos para reducidos tamaños, corriente de fugas muy baja, alta resistencia serie, y pequeños valores de tensión.
Tipos de condensador:
Condensador de aire: Se trata de condensadores, normalmente de placas paralelas, con dieléctrico de aire y encapsulados en vidrio.
Condensador de mica: La mica posee varias propiedades que la hacen adecuada para dieléctrico de condensadores: bajas pérdidas, exfoliación en láminas finas, soporta altas temperaturas y no se degrada por oxidación o con la humedad. Sobre una cara de la lámina de mica se deposita aluminio, que forma una armadura. Se apilan varias de estas láminas, soldando los extremos alternativamente a cada uno de los terminales. Estos condensadores funcionan bien en altas frecuencias y soportan tensiones elevadas, pero son caros y se ven gradualmente sustituidos por otros tipos.
Condensadores de papel: El dieléctrico es papel parafinado, bakelizado o sometido a algún otro tratamiento que reduce su higroscopía y aumenta el aislamiento. Se apilan dos cintas de papel, una de aluminio, otras dos de papel y otra de aluminio y se enrollan en espiral. las cintas de aluminio constituyen las dos armaduras, que se conectan a sendos terminales. Se utilizan dos cintas de papel para evitar los poros que pueden presentar.
Condensadores autorregenerables: Los condensadores de papel tienen aplicaciones en ambientes industriales. Los condensadores autorregenerables son condensadores de papel, pero la armadura se realiza depositando aluminio sobre el papel. Ante una situación de sobrecarga que supere la rigidez dieléctrica del dieléctrico, el papel se rompe en algún punto, produciéndose un cortocircuito entre las armaduras, pero este corto provoca una alta densidad de corriente por las armaduras en la zona de la rotura. Esta corriente funde la fina capa de aluminio que rodea al cortocircuito, restableciendo el aislamiento entre las armaduras.
Condensador electrolítico: El dieléctrico es una disolución electrolítica que ocupa una cuba electrolítica. Con la tensión adecuada, el electrolito deposita una capa aislante muy fina sobre la cuba, que actúa como una armadura y el electrolito como la otra. Consigue capacidades muy elevadas, pero tienen una polaridad determinada, por lo que no son adecuados para funcionar con corriente alterna. La polarización inversa destruye el óxido, produciendo una corriente en el electrolito que aumenta la temperatura, pudiendo hacer arder o estallar el condensador. Existen de varios tipos:
Condensador de aluminio: Es el tipo normal. La cuba es de aluminio y el electrolito una disolución de ácido bórico. Se emplea en fuentes de alimentación y equipos de audio.
Condensador de aluminio seco: Es una evolución del anterior, que funciona a frecuencias más altas. Muy utilizado en fuentes de alimentación conmutadas.
Condensador de tantalio (tántalos): Es otro condensador electrolítico, pero emplea tantalio en lugar de aluminio. Consigue corrientes de pérdidas bajas, mucho menores que en los condensadores de aluminio. Suelen tener mejor relación capacidad/volumen, pero arden en caso de que se polaricen inversamente.
Condensador para corriente alterna: Está formado por dos condensadores electrolíticos en serie, con sus terminales positivos interconectados.
Condensador de poliéster: Está formado por láminas delgadas de poliéster sobre las que se deposita aluminio, que forma las armaduras. Se apilan estas láminas y se conectan por los extremos. Del mismo modo, también se encuentran condensadores de policarbonato y polipropileno.
Condensador styroflex: Otro tipo de condensadores de plástico, muy utilizado en radio, por responder bien en altas frecuencias y ser uno de los primeros tipos de condensador de plástico.
Condensador cerámico: Utiliza cerámicas de varios tipos para formar el dieléctrico. Existen tipos formados por una sola lámina de dieléctrico, pero también los hay formados por láminas apiladas. Dependiendo del tipo, funcionan a distintas frecuencias, llegando hasta las microondas.
Condensador síncrono: No es un condensador, sino un motor síncrono que se comporta como condensador.
Condensador variable: Este tipo de condensador tiene una armadura móvil que gira en torno a un eje, permitiendo que se introduzca más o menos dentro de la otra. El perfil de la armadura suele ser tal que la variación de capacidad es proporcional al logaritmo del ángulo que gira el eje.
Condensador de ajuste: Son tipos especiales de condensadores variables. Las armaduras son semicirculares, pudiendo girar una de ellas en torno al centro, variando así la capacidad. Otro tipo se basa en acercar las armaduras, mediante un tornillo que las aprieta.
Capacitores:
¿Qué es un capacitor?
En electricidad y electrónica, un condensador o capacitor es un dispositivo que esta formado por un par de conductores, generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica.
Propiedad:
A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina 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, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.
¿En que medidas se dan?
La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en micro- µF = 10-6, nano- F = 10-9 o pico- F = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas". Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios.
¿Cómo calcular?
C: Capacidad
Q: Carga eléctrica
V: Diferencia de potencial
Energía almacenada:
El condensador almacena energía eléctrica en forma de campo eléctrico cuando aumenta la diferencia de potencial en sus terminales, devolviéndola cuando ésta disminuye. Matemáticamente se puede obtener que la energía , almacenada por un condensador con capacidad C, que es conectado a una diferencia de potencial V, viene dada por:
Comportamiento en corriente continua:
Un condensador real en CC (DC en Inglés) se comporta prácticamente como uno ideal, esto es, como un circuito abierto. Esto es así en régimen permanente ya que en régimen transitorio, esto es, al conectar o desconectar un circuito con condensador, suceden fenómenos eléctricos transitorios que inciden sobre la d.d.p. en sus bornes (ver circuitos serie RL y RC).
Comportamiento en corriente alterna:
En CA (AC en Inglés), un condensador ideal ofrece una resistencia al paso de la corriente que recibe el nombre de reactancia capacitiva, XC, cuyo valor viene dado por la inversa del producto de la pulsación () por la capacidad, C:
Asociaciones de condensadores:
Al igual que la resistencias, los condensadores pueden asociarse en serie (figura 4), paralelo (figura 5) o de forma mixta. En estos casos, la capacidad equivalente resulta ser para la asociación en serie:
y para la asociación en paralelo:
Los condensadores suelen usarse para:
· Baterías, por su cualidad de almacenar energía.
· Memorias, por la misma cualidad.
· Filtros.
· Adaptación de impedancias, haciéndolas resonar a una frecuencia dada con otros componentes.
· Demodular AM, junto con un diodo.
· El flash de las camaras fotográficas.
· Tubos fluorecentes.
· Mantener corriente en el circuito y evitar caídas de tensión.
Condensadores variables:
Un condensador variable es aquel en el cual se pueda cambiar el valor de su capacidad. En el caso de un condensador plano, la capacidad puede expresarse por la siguiente ecuación:
donde:
ε0: constante dieléctrica del vacío
εr: constante dieléctrica o permitividad relativa del material dieléctrico entre las placas
A: el área efectiva de las placas.
d: distancia entre las placas o espesor del dieléctrico
Tipos de Condensadores
Condensadores Variables: Los condensadores variables son aquellos que, como su propio nombre lo indica, pueden variar a voluntad su capacidad; es decir, son condensadores provistos de un mecanismo tal que, o bien tienen una capacidad ajustable entre diversos valores a elegir , o bien tienen una capacidad variable dentro de grandes límites. Los primeros se llaman trimmers y los segundos condensadores de sincronización, y son muy utilizados en radioreceptores, TV, etcétera.
El mecanísmo devariación actúa de alguna de las siguientes formas:
a) Variando la superficie de las armaduras.
b) Variando la separación entre las armaduras.
c) Variando el dieléctrico.
Los condensadores de tipo trimmer. El ajuste de estos condensadores se efectúa una sola vez hasta conseguir valores de capacidad muy precisos actuando en su tornillo para ajuste del rotor. Si el valor se altera con el tiempo por envejecimiento, el valor de la capacidad puede reajustarse.
Los condensadores variables de sincronización accionan en el eje de giro las placas de rotor que se introducen entre las placas del estator aumentando con ello la superficie de las placas enfrentadas y la capacidad del condensador.
condensadores fijos: Estos condensadores tienen una capacidad fija determinada por el fabricante y su valor no se puede modificar. Sus características dependen principalmente del tipo de dieléctrico utilizado, de tal forma que los nombres de los diversos tipos se corresponden con los nombres del dieléctrico usado.
De esta forma podemos distinguir los siguientes tipos:
Condensadores cerámicos: El dieléctrico utilizado por estos condensadores es la cerámica, siendo el material más utilizado el dióxido de titanio.
Condensadores de plástico: Estos condensadores se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y elevadas tempeeraturas de funcionamiento.
Según el proceso de fabricación podemos diferenciar entre los de tipo k y tipo MK, que se distinguen por el material de sus armaduras (metal en el primer caso y metal vaporizado en el segundo).
Condensadores de mica: El dieléctrico utilizado en este tipo de condensadores es la mica o silicato de aluminio y potasio y se caracterizan por bajas pérdidas, ancho rango de frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo.
Condensadores electrolíticos: En estos condensadores una de las armaduras es de metal mientras que la otra está constituida por un conductor iónico o electrolito. Presentan unos altos valores capacitivos en relación al tamaño y en la mayoría de los casos aparecen polarizados.
Condensadores de doble capa eléctrica: Estos condensadores también se conocen como supercondensadores debido a la gran capacidad que tienen por unidad de volumen. Se diferencian de los condensadores convencionales en que no usan dieléctrico por lo que son muy delgados. Las características eléctricas más significativas desde el punto de su aplicación como fuente acumulada de energía son: altos valores capacitivos para reducidos tamaños, corriente de fugas muy baja, alta resistencia serie, y pequeños valores de tensión.
Tipos de condensador:
Condensador de aire: Se trata de condensadores, normalmente de placas paralelas, con dieléctrico de aire y encapsulados en vidrio.
Condensador de mica: La mica posee varias propiedades que la hacen adecuada para dieléctrico de condensadores: bajas pérdidas, exfoliación en láminas finas, soporta altas temperaturas y no se degrada por oxidación o con la humedad. Sobre una cara de la lámina de mica se deposita aluminio, que forma una armadura. Se apilan varias de estas láminas, soldando los extremos alternativamente a cada uno de los terminales. Estos condensadores funcionan bien en altas frecuencias y soportan tensiones elevadas, pero son caros y se ven gradualmente sustituidos por otros tipos.
Condensadores de papel: El dieléctrico es papel parafinado, bakelizado o sometido a algún otro tratamiento que reduce su higroscopía y aumenta el aislamiento. Se apilan dos cintas de papel, una de aluminio, otras dos de papel y otra de aluminio y se enrollan en espiral. las cintas de aluminio constituyen las dos armaduras, que se conectan a sendos terminales. Se utilizan dos cintas de papel para evitar los poros que pueden presentar.
Condensadores autorregenerables: Los condensadores de papel tienen aplicaciones en ambientes industriales. Los condensadores autorregenerables son condensadores de papel, pero la armadura se realiza depositando aluminio sobre el papel. Ante una situación de sobrecarga que supere la rigidez dieléctrica del dieléctrico, el papel se rompe en algún punto, produciéndose un cortocircuito entre las armaduras, pero este corto provoca una alta densidad de corriente por las armaduras en la zona de la rotura. Esta corriente funde la fina capa de aluminio que rodea al cortocircuito, restableciendo el aislamiento entre las armaduras.
Condensador electrolítico: El dieléctrico es una disolución electrolítica que ocupa una cuba electrolítica. Con la tensión adecuada, el electrolito deposita una capa aislante muy fina sobre la cuba, que actúa como una armadura y el electrolito como la otra. Consigue capacidades muy elevadas, pero tienen una polaridad determinada, por lo que no son adecuados para funcionar con corriente alterna. La polarización inversa destruye el óxido, produciendo una corriente en el electrolito que aumenta la temperatura, pudiendo hacer arder o estallar el condensador. Existen de varios tipos:
Condensador de aluminio: Es el tipo normal. La cuba es de aluminio y el electrolito una disolución de ácido bórico. Se emplea en fuentes de alimentación y equipos de audio.
Condensador de aluminio seco: Es una evolución del anterior, que funciona a frecuencias más altas. Muy utilizado en fuentes de alimentación conmutadas.
Condensador de tantalio (tántalos): Es otro condensador electrolítico, pero emplea tantalio en lugar de aluminio. Consigue corrientes de pérdidas bajas, mucho menores que en los condensadores de aluminio. Suelen tener mejor relación capacidad/volumen, pero arden en caso de que se polaricen inversamente.
Condensador para corriente alterna: Está formado por dos condensadores electrolíticos en serie, con sus terminales positivos interconectados.
Condensador de poliéster: Está formado por láminas delgadas de poliéster sobre las que se deposita aluminio, que forma las armaduras. Se apilan estas láminas y se conectan por los extremos. Del mismo modo, también se encuentran condensadores de policarbonato y polipropileno.
Condensador styroflex: Otro tipo de condensadores de plástico, muy utilizado en radio, por responder bien en altas frecuencias y ser uno de los primeros tipos de condensador de plástico.
Condensador cerámico: Utiliza cerámicas de varios tipos para formar el dieléctrico. Existen tipos formados por una sola lámina de dieléctrico, pero también los hay formados por láminas apiladas. Dependiendo del tipo, funcionan a distintas frecuencias, llegando hasta las microondas.
Condensador síncrono: No es un condensador, sino un motor síncrono que se comporta como condensador.
Condensador variable: Este tipo de condensador tiene una armadura móvil que gira en torno a un eje, permitiendo que se introduzca más o menos dentro de la otra. El perfil de la armadura suele ser tal que la variación de capacidad es proporcional al logaritmo del ángulo que gira el eje.
Condensador de ajuste: Son tipos especiales de condensadores variables. Las armaduras son semicirculares, pudiendo girar una de ellas en torno al centro, variando así la capacidad. Otro tipo se basa en acercar las armaduras, mediante un tornillo que las aprieta.
No hay comentarios:
Publicar un comentario