Capacitores E Inductancias

CAPACITORES E INDUCTANCIAS

INTRODUCCIÓN

El almacenamiento de energía en elementos del circuito eléctrico es otro aspecto en el desarrollo de circuitos flexibles y útiles.

Dos elementos muy importantes de almacenamiento de energía son el inductor y el capacitor. Estos dos elementos terminales los han venido usando ampliamente los ingenieros electricistas por mas de cien años.

El almacenamiento de energía en elementos eléctricos puede describirse como análogo al almacenamiento de información en un circuito o en una gaveta de archivador, ya que esta puede utilizarse mas tarde para propósitos complejos.

Agregando inductores y capacitores al ya conocido resistor, se estará en posibilidad de construir circuitos eléctricos importantes y útiles.

En los radiorreceptores y televisores, los capacitores se emplean con inductores para constituir circuitos de sintonización. Estos son los que nos permiten seleccionar las estaciones de radio.

Los capacitores son también componentes muy importantes en los circuitos osciladores, los cuales producen voltajes alternos de alta frecuencia.

JUSTIFICACIÓN

Los circuitos eléctricos son parte de la estructura básica de la tecnología moderna y actualmente esta inseparablemente aplicado al análisis y diseño de circuitos eléctricos para diseñar complejos sistemas electrónicos, de comunicación, de computación y de control, así como productos de consumo.

El almacenamiento de energía eléctrica en elementos del circuito provee una etapa muy importante en el desarrollo de circuitos adaptables y útiles. La energía eléctrica como se vera puede almacenarse en capacitores e inductores.

Los capacitores se emplean junto con los inductores y resistores para formar parte de circuitos cronizadores o temporizadores que a su vez controlan otros circuitos..

El empleo de la inducción electromagnética en alternadores y otro tipo de generadores es uno de los mas importantes. Dichas maquinas suministran la energía eléctrica que las compañías de generación eléctrica distribuyen en los hogares. Este tipo de inducción se emplea también para operar muchos tipos de maquinas y dispositivos como motores, transformadores, micrófonos, grabadoras, etc.

OBJETIVOS

Objetivo general:

Comprender e investigar diferentes términos básicos e información de importancia general relacionada con dos elementos pasivos que en la actualidad usamos a diario: : el capacitor y el inductor,

Objetivos específicos:

Ampliar los conocimientos acerca de los elementos que almacenan energía.

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dar una definición de que es un capacitor y como están formados

Comprender como se comporta un capacitor en un circuito.

Conocer algunas de las aplicaciones comunes de los capacitores en el equipo electrónico.

Explicar en que consiste la inductancia y que es un inductor.

Investigar acerca de algunos métodos para medir y calcular los valores de la corriente y el voltaje en un circuito inductivo.

Conocer los distintos tipos de capacitores y bobinas utilizados mas comúnmente.

MARCO TEORICO

Antecedentes

El almacenamiento de energía eléctrica en dispositivos se ha venido procurando desde los tiempos de la botella de Leyden. Parte de la energía almacenada en estos dispositivos puede liberarse mas tarde y suministrarse a una carga.

En 1746 Pieter Vann Musschenbrock, profesor de física en Leyden, Holanda, almaceno carga en una botella con agua. Esta carga podía liberarse después, soltando una descarga o un choque, este fue el primer capacitor artificial, que proveyó los primeros medios para almacenar carga eléctrica. Se demostró que la carga almacenada era proporcional al espesor del vidrio y al área superficial de los conductores. Durante algún tiempo se pensó que el vidrio era esencial, hasta que en 1762 se probo que esto era erróneo cuando se hizo el primer capacitor de placas paralelas con dos grandes tableros cubiertos con hoja metálica.

Con el desarrollo del capacitor primario, el concepto de almacenamiento de carga siguió siendo explorados por Charles Augustin de Coulomb y otros, a medida que desarrollaban la primera teoría de la electricidad. Este estudio de electricidad se enfoco en la descripción cuantitativa con el trabajo de Coulomb, quien consiguió describir las ideas de la electrostática.

Muchos científicos también se interesaron en la teoría de la fuerza magnética. Hans Oersted, profesor de la universidad de Copenhague, descubrió el campo magnético asociado a una corriente eléctrica, concluyendo que el campo magnético era circular y se dispersaba en el espacio alrededor del alambre. Estos resultados se difundieron rápidamente.

Michael Faraday y Sir Humphrey Dhabi repitieron los experimentos de Oersted en 1821 y continuaron por décadas. Se construyo un anillo de hierro con dos devanados en lados opuestos. En 1831 Faraday conecto un devanado a una batería y el otro a un galvanómetro, y advirtió la naturaleza transitoria de la corriente inducida en el segundo devanado, que solo ocurría cuando la corriente del primero se iniciaba o se detenía conectando o desconectando la batería. En su honor, la unidad de capacitancía se denomina farad.

Durante el mismo periodo el estadounidense Joseph Henry estaba explorando los conceptos acerca del electromagnetismo y aquí Henry descubrió la auto-inducción con un solo devanado. Henry advirtió este principio al producirse una vivida chispa cuando un largo devanado de alambre se desconectaba de una batería. Henry fue honrado dándole su nombre a la unidad de auto-inducción.

ELEMENTOS PASIVOS

Se les considera elementos pasivos a aquellos elementos que absorben energía. ( La energía que se le entrega es siempre no negativa: cero o positiva.)

Dos elementos pasivos muy importantes aparte del resistor son el capacitor y el inductor, los cuales son muy distintos al resistor en propósito, operación y construcción.

A diferencia del resistor, ambos elementos solo presentan sus características cuando se hace un cambio en el voltaje o en la corriente del circuito en el que están conectados. Además si se considera la situación ideal, no disipa la energía como el resistor sino que la almacena en una forma que pueda regresar al circuito cuando lo requiera el diseño de este.

El capacitor

Los capacitores son unos de los componentes mas comunes de los circuitos eléctricos y cumplen varias funciones diferentes en un circuito. Puesto que no proporcionan una trayectoria de conducción para los electrones, se emplean para bloquear una corriente continua; sin embargo una

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