energia de un capacitor cargado

5,718 views
5,212 views

Published on

0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
5,718
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
27
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

energia de un capacitor cargado

  1. 1. Altamirano Badillo Clara Alicia Cortez Pérez Erick EduardoHernández Olguín Alejandra Monserrat Moreno Herrera Alondra 5ºAv Contabilidad
  2. 2.  La corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones por el interior del material. Se mide en amperios y se indica con el símbolo A. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético. Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo. Sin embargo posteriormente se observó, gracias al efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son negativas, estos son los electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional.
  3. 3.  En el siglo XVIII cuando se hicieron los primeros experimentos con electricidad, solo se disponía de carga eléctrica generada por frotamiento o por inducción. Se logró, por primera vez, en 1800 tener un movimiento constante de carga cuando el físico italiano Alessandro Volta inventó, la primera pila eléctrica. El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
  4. 4.  Es un dispositivo eléctrico el cual consiste de dos conductores separados por un aislador o dieléctrico que permite almacenar la carga eléctrica Símbolos que se usan con los Capacitadores:
  5. 5.  En la aplicación práctica, se presenta un caso particular importante cuando dos conductores próximos reciben cargas del mismo valor y signo opuesto. Esto se consigue comúnmente conectando entre ambos conductores, descargado sinicialmente ,a los bornes de una batería, lo que ocasiona un paso de carga de un conductor a otro. Este dispositivo de dos conductores se le denomina condensador o capacitor.
  6. 6.   hecho de que cada conductor este próximo a El otro que lleve una carga de signo opuesto ,permite el paso de cantidades relativamente grandes descarga de un conductor a otro con diferencia de potencial relativamente pequeña ,como se muestra en la siguiente figura.
  7. 7.  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 1faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.
  8. 8.  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- nF = 10-9 o pico- pF = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de super condensadores (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. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos de automóviles eléctricos.
  9. 9.  Su formula es : Donde: :Capacitancia : Carga eléctrica almacenada en la placa 1. :Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.
  10. 10.  Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se considere la carga de la placa positiva o la de la negativa, ya que aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa positiva.
  11. 11.  Cuando se tiene una gran demanda de cantidades enormes de energía eléctrica, el almacenamiento de carga eléctrica es un factor importante de tipo industrial, por lo que a continuación estudiaremos los principios básicos que nos permiten almacenar una cierta cantidad de carga en los capacitores o condensadores.
  12. 12.  Es la razón de la carga q de cualquiera de los dos conductores con la diferencia de potencial VAB entre ellas. Matemáticamente :C=q/VAB Donde: C= Capacidad Eléctrica (F) q = Carga del condensador o carga de cualquiera de los conductores, sin tomar en cuenta el signo (C) VAB = Diferencia de potencial entre los conductores (V)
  13. 13.  C=(ues)²/ergio 1Microfarad=µF=10-6F Picofaradio=pf=10-12F C=C/V=Farad=1F
  14. 14.  Es un hecho comprobado que un capacitor formado por un solo conductor puede almacenar una cantidad de carga , pero dos conductores de placas paralelas ,pueden almacenar una mayor cantidad de carga debido al fenómeno físico de la inducción de dos conductores estrechamente separados . El efecto inductivo aumenta , si los conductores se encuentran más próximos , por lo que se facilita la transferencia de carga de un conductor a otro.
  15. 15.  Se ha comprobado que para un capacitor con aire o vacío entre sus placas la intensidad de campo E está dada por: E=1/ε₀·q/A donde: q=carga de cualquiera de las placas(C) A=área de cualquiera de las placas(m²) 0=permisivilidad del vacío=8.85X10 12C²/Nm².0=1/4πK=8.85X10-12C²/Nm²
  16. 16.  Al 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 través de la resistencia, hasta que la carga es nula en las dos placas. En este caso, la corriente circulará en sentido contrario al que circulaba mientras el condensador se estaba cargando.
  17. 17.  Carga:V(t)=V0 (1-e-t/RC)I(t)=v0/R (e-t/RC)DescargaV(t)=V0 (e-t/RC)I(t)= - v0/R (e-t/RC)En donde:V(t) es la tensión en el condensador.V0 es la tensión de la fuente.I(t) la intensidad de corriente que circula por el circuito.RC es la capitancia del condensador en faradios multiplicada por la resistencia del circuito en Ohmnios.
  18. 18.  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. De modular AM, junto con un diodo. El flash de las cámaras fotográficas. Tubos fluorescentes. Mantener corriente en el circuito y evitar caídas de tensión.
  19. 19.  Condensadores de aire. Se trata de condensadores, normalmente de placas paralelas, con dieléctrico de aire y encapsulados en vidrio. Como la permisividad eléctrica relativa es la unidad, sólo permite valores de capacidad muy pequeños. Se utilizó en radio y radar, pues carecen de pérdidas y polarización en el dieléctrico, funcionando bien a frecuencias elevadas.
  20. 20.  Condensadores de aluminio. Es el tipo normal. La cuba es de aluminio y el electrolito una disolución de ácido bórico. Funciona bien a bajas frecuencias, pero presenta pérdidas grandes a frecuencias medias y altas. Se emplea en fuentes de alimentación y equipos de audio. Muy utilizado en fuentes de alimentación conmutadas.
  21. 21. Dos esferas conductoras de radios 0.10 cm y 0.15 cm tienen cargas eléctricas de 10-7 C y 2 x 10-7 C, respectivamente. Se ponen en contacto y luego se separan. Calcular la carga con que queda cada esfera. La carga total es 3 x 10-7 C; al poner las esferas en contacto, esta carga total se reparte entre ellas de tal manera que ambas esferas queden al mismo potencial. Llamando V a este potencial final, y a qy Q a las cargas con que finalmente quedan las esferas de radios menor y mayor, respectivamente. Podemos decir que y también igualando estas dos expresiones: , es decir 0.15 q = 0.10 Q además: q + Q = 3 x 10-7 C En los últimos dos renglones hay un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas; la solución de este sistema de ecuaciones es: q = 1.2 x 10-7 C Q = 1.8 x 10-7 C
  22. 22.  Concluimos que el capacitor almacena carga eléctrica, debido a la presencia de un campo eléctrico en su interior, cuando aumenta la diferencia de potencial en sus terminales, de volviendo la cuando ésta disminuye.
  23. 23. Energía de un capacitor cargado Cálculo de la capacitancia Es un hecho comprobado que un capacitor formado por un solo conductor puede Es un dispositivo eléctrico el cual almacenar una cantidad de carga , pero dos consiste de dos conductores conductores de placas paralelas ,pueden separados por un aislador o almacenar una mayor cantidad de carga debidodieléctrico que permite almacenar la al fenómeno físico de la inducción de dos carga eléctrica conductores estrechamente separados . El efecto inductivo aumenta , si los conductores se encuentran más próximos , por lo que se facilita la transferencia de carga de un conductor a otro.

×