El campo eléctrico (página 2)

De esto se puede sacar algunas conclusiones
importantes. Para una resistencia y una tensión dadas, un
condensador pequeño ( poca capacidad ) se cargara en menos
tiempo que un condensador grande . Una disminución de C
originará una disminución de Q. Si se disminuye, el
tiempo de carga t también condensador y Rp representa la
resistencia del dieléctrico. En condensadores de alta
calidad el valor de Rp es extremadamente alto , de varios
megohmios. En ciertos condensadores electrolíticos el
valor de Rp puede ser tan bajo como un décima de megohmio,
o sea 100.000 ohomios.

CAPACIDAD EN EL
CIRCUITO DE C.A.

La cantidad total de carga que un
condensador dado puede tener es igual al producto de la capacidad
en faradios , por la tensión existente entre las placas o
terminales del condensador, expresada en voltios.

Q = CE

Hay que tener presente que Q ( carga en
culombios ) es la cantidad o numero de electrones, mientras la
velocidad con que el condensador recibe esta cantidad de
electrones es la corriente del circuito, o culombios por segundo.
En un circuito de c.a.

Imed = C E max

Esto significa que la corriente ( I med )
cando se carga un condensador es igual al producto de la
capacidad por la velocidad de variación de la
tensión. Así la corriente en un circuito capacitivo
depende principalmente de tres factores.

? Valor del Condensador ( Cuando C aumente
, I aumenta ).

? Tensión aplicada entre los
terminales del condensador ( Cuando E Aumenta, I aumenta
).

? Tiempo de carga ( cuando t aumenta, I
disminuye ).

Relaciones entre la tensión y la
corriente cuando se aplica un atención alternada entre las
placas o terminales de un condensador ,las placas del condensador
se cargaran y descargaran alternativamente siguiendo las
variaciones de la tensión aplicada. La onda senoidal de la
tensión en las placas es esencialmente la misma que la de
la tensión de la fuente, excepto en Cuanto a la diferencia
de fase . Los ciclos de carga y descarga en las placas provocan
un continuo desplazamiento de los electrones, lo cual constituye
una corriente alterna que se puede medir con un
amperímetro conectado en serie con el
condensador.

Cuando La velocidad de la carga y la
descarga aumenta, la corriente resultante es mayor . por tanto la
corriente depende de la frecuencia o sea de la velocidada de
carga y descarga. Cuando la frecuencia de la tensión
aplicada aumenta , tambien aumenta la corriente en el
circuito.

Relaciones de fase. En un circuito
capacitivo solo habra corriente cuando cambia la tensión
aplicada al condensador. Con tensiones alternas la tensión
cambia continuamente y simprehay corriente. Esta es máxima
en el instante en que la velocidad de variación de la
tensión es mayor, y ocurre cuando la tensión pasa
por cero o 1800.

Cuando el condensador esta completamente
cargado , la corriente se reduce debido a que la polaridad de la
carga es opuesta a la de la tensión aplicada. Cuando el
condensador esta completamente cargado, la tensión
aplicada y la de carga son de la misma amplitud pero de signos
contrarios, por lo que cesa la corriente. A causa de esta fuerza
contraelectromotriz que se desarrolla en el condensador y de que
existe la misma corriente en el instante en que la
variación de tensión es máxima, en un
circuito capacitivo puro la corriente adelanta a la
tensión en un ángulo de 900. Como no existe
dieléctrico perfecto, la relacion de fase entre la
corriente y la tensión será siempre menor de 900.
Sin embargo en los buenos condensadores esta condicion casi se
cumple y la diferencia se puede se puede despreciar para fines de
calculo.

CAPACITORES EN
SERIE Y EN PARALELO.

Los capacitores, como los resistores, se
pueden conectar en serie y en paralelo. Para los capacitores en
serie, la carga es al misma en todos ellos.

QT = Q1 = Q2 = Q3

Al aplicar la ley de tensiones de Kirchhoff
en el lazo cerrado se tiene:

Q1 Q2 Q3

QT + – + – + –

E V1 V2 V3

E = V1 =V2 = V3

Pero:

V = Q / C

De modo que:

QT = Q1 =Q2 = Q3

CT = C1 = C2 = C3

Al utilizar la ecuación donde la
carga es la misma y dividir ambos lados entre Q se
tiene:

1 = 1 = 1 = 1

CT = C1 = C2 = C3

Que es similar al modo en que se determina
la resistencia total de un circuito resistivo en paralelo. La
capacitancia total de dos capacitores en serie es:

C1C2

C1 + C2

para los capacitores en paralelo, como se
muestra, la tensión es la misma en todos los capacitores y
la carga es la suma de la de cada capacitor.

QT Q1 Q2 Q3

+ + + +

E – – – –

V1 V2 V3

QT = Q1 + Q2 + Q3

Pero:

Q = CV por lo tanto CT. E = C1.V1 + C2. V2
+ C3. V3

Y:

E = V1 = V2 = V3

Por consiguiente:

CT = C1 + C2 + C3

BIBLIOGRAFÍA

• Guía para mediciones
  electrónicas y prácticas de
  laboratorio

Stanley Wolf

Prentice – Hall Hispanoamericana

• Análisis de circuitos
  introductorios

L. Boylestad

• Física -Conceptos y
  aplicaciones

Tippens

• Física general

Serway

• Investigaciones en páginas
  varias de internet

D" (flujo/ unidad de
área)

A

" Q

F

=

Q

t

()

(7500)

(6.0)

(4.0)

(7.0)

(3.0)

(2.5)

(2.0)

(7.5)

(5.0)

CT =

Autor:

Edwin Velasco