CALCULO DE CONTSNTE DE TIEMPO

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Capacidad eléctrica .

Temas relacionados: Dieléctricos - Susceptibilidad, coeficiente dieléctrico y capacidad especifica de inducción

Los condensadores, al igual que cualquier otro elemento eléctrico, puede conectarse en corriente continua o en corriente alterna. El comportamiento eléctrico es sustancialmente distinto según la fuente elegida. Veamos los rasgos más significativos de su comportamiento en los dos regímenes descritos.

Condensadores conectados a un generador de continua :Un capacitor, en su forma más simple, consiste en dos placas conductoras paralelas separadas por un aislador (llamado dieléctrico - Ver tema :Cargas inducidas ). Cuando un condensador se conecta a una fuente de fem, tal como una batería, las placas adquieren una carga proporcional al voltaje aplicado. Al conectarse a la fuente de continua, los electrones de la placa negativa de la fuente empezarán a desplazarse hacia las placas del condensador que en principio son eléctricamente neutras. Al quedar cargada la placa del condensador de forma negativa, debido al aporte de electrones recibido de la fuente, la otra placa del condensador, eléctricamente neutra, se verá forzada a desprenderse de electrones, para igualar la carga de la primera placa, pero con signo cambiado.

Estos electrones de la segunda placa son atraídos por el potencial o placa positiva de la fuente, cerrándose el circuito e iniciándose la circulación de corriente eléctrica. Un condensador está cargado totalmente cuando la diferencia de potencial entre sus placas es igual al voltaje aplicado (fem de la fuente) . Para cualquier condensador dado la relación de carga Q a la diferencia de potencial (V) entre sus placas es una constante llamada capacidad. Entonces ,

donde la capacidad es en farads ( o faradios ) , la carga está dada en coulombs ( o culombios ) , y la diferencia de potencial es en volts ( o voltios ) . Un condensador tiene una capacidad de 1 farad cuando una carga de 1 coulomb produce una diferencia de potencial de 1 volt entre sus placas. Dado que 1 farad es una unidad muy grande, en la práctica se emplean dos unidades más pequeñas, el microfaradio (µf) y el micromicrofaradio (µµf) (1 farad = 106 µf = 1012 µµf) . En el sistema cgs de unidades, la diferencia de potencial, carga y capacidad se establecen en unidades electroestáticas (ue) ; es sencillo demostrar que 1 farad = 9 x 1011 ue de capacidad.Condensador de placas paralelas. La capacidad de un condensador de placas paralelas, formado por dos placas de superficie A (en cm2) y separadas por una distancia d (cm), es donde K es la constante dieléctrica del medio entre las placas. Una fórmula más práctica para condensadores de N placas paralelas es donde C es en f, cuando el área A de una placa está dada en cm2 y la distancia d entre las placas es en cm (para el aire, la constante dieléctrica K=1). Condensadores en paralelo. Un número de condensadores conectados en paralelo (ver Fig. 2-10A) actúan como un solo condensador con un área igual a la suma de las áreas de las capacidades individuales.

Fig. 2-10. Capacitores: (A) en paralelo , (B) en serie

Por lo tanto, la capacidad total esC = C1 + C2 + C3 + ... Condensadores en serie. La capacidad de un número de condensadores conectados en serie (ver Fig. 2-10 B) se calcula en la misma forma que las resistencias (o inductancias) en paralelo. La capacidad total está dada por

Para dos condensadores conectados en serie, la capacidad total es Energía de un condensador cargado. La energía que se almacena en el campo eléctrico entre las placas de un capacitor cargado es donde la energía W es en joules cuando C es en farads, V es en volts y Q es en coulombs.

Constante de tiempo capacitiva:

Existen unos parámetros que nos permiten definir el tiempo de carga o descarga de un condensador conectado a una fuente continua mediante una resistencia. A este parámetro se le denomina constante de tiempo.

Un condensador requiere una cierta cantidad de tiempo para cargarse al valor del voltaje aplicado (E). El tiempo depende de la capacidad (C) y de la resistencia total (R) en el circuito de carga. El tiempo necesario para que la carga alcance

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