Estudio Del Funcionamineto Del Capacitor

ANALISIS DEL FUNCIONAMIENTO DEL

CONDENSADOR EN CORRIENTE ALTERNA

Julio Siguencia

UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

Resumen—La presente investigación recoge todos los datos

acerca del funcionamiento del capacitor con la finalidad de dar a

conocer cuáles son los beneficios de este y cuán importante es el

uso de este elemento. De igual manera otro aspecto importante

el cual trata la investigación es la forma de construcción de

los mismos que se a venido mejorando constantemente y con

propiedades que hacen que el capacitor sea un elemento pasivo

de gran importancia .

Index Terms—Capacitor, Campo Electrico,Dielectrico, Politetrafluoretileno

(teflón).

I. INTRODUCCION

Dentro de los componentes pasivos, quizás el más complejo

de todos, por sus características y variedad de tipos, sea el

condensador, esto hace que el elemento sea de gran acogida

para la investigación . Por ser un elemento que presenta una

impedancia que es función de la frecuencia de la señal, ofrece

unas posibilidades que son aprovechadas en la implementación

de circuitos electrónicos, donde desarrolla toda su potencia.

Esto conlleva a que la gran mayoría de personas tengan interés

en conocer su función. En 1746, Pieter van Musschenbroek,

que trabajaba en la Universidad de Leiden, efectuó un experimento

para comprobar si una botella llena de agua podía

conservar cargas eléctricas.

Esta botella consistía en un recipiente con un tapón al

cual le atraviesa una varilla metálica que queda sumergida

en el líquido. La varilla tiene una forma de gancho en la

parte superior al cual se le acerca un conductor cargado

eléctricamente. Durante la experiencia un asistente separó el

conductor y recibió una fuerte descarga al aproximar su mano

a la varilla. Por lo cual a la botella de Leyden se la considera

históricamente como el primer tipo de condensador.

Es importante conocer la historia del condensador, ya que

de este principio se comprenderá de mejor manera el actuar

de dicho elemento. En la actualidad existen varios tipos de

capacitores o condensadores como se los quiera llamar todos

cumplen una misma función almacenar energía en forma de

un campo eléctrico, el comportamiento frente a una corriente

alterna (CA) y a una corriente continua o directa (CD) es muy

distinta la cual se ha venido estudiando minuciosamente.

II. SINTESIS TEORICO

II-A. Definición.

El condensador es un sistema de cuerpos conductores, denominadas

placas o armaduras aisladas entre si y de cualquier

otro cuerpo eléctrico. Podemos decir entonces para un mejor

conocimiento como un componente electrónico pasivo que

almacena cargas eléctricas para utilizarlas en un circuito en el

momento adecuado. Está compuesto, básicamente, por un par

de armaduras separadas por un material aislante denominado

dieléctrico como podemos observar en la fig. 1.[2]

La capacidad de un condensador consiste en almacenar

mayor o menor número de cargas cuando está sometido a

tensión.

Figura 1.

Su capacidad de almacenar electricidad viene proporcionada

por la siguiente propiedad: supongamos, por ejemplo, una

batería. En ella sabemos que entre sus bornes existe una

diferencia de potencial (d.d.p.) lo cual quiere decir que, en

última instancia , la principal función de esta bateria consiste

en trasladar los electrones negativos que posee de más en

su borne negativo y recogerlos en igual número en su borne

positivo. Si, por ejemplo, se conecta cada uno de estos polos a

un conductor, los electrones serán expulsados por el conductor

superior y absorbidos en el mismo número por el inferior

dejando la placa superior cargada negativamente y la inferior

positivamente. De esta forma podría decirse que durante una

muy breve fracción de segundo se establece una corriente muy

pequeña que corre a llenar el interior de cada cable y que cesa

porque el circuito no está establecido. Así pues, podemos decir

que los conductores almacenan cierta cantidad de electricidad;

y si se logra desconectar estos conductores de los bornes de

la bateria, de una manera instantánea , la carga permanecería

en los conductores una vez separados de la fuente. Si en un

circuito así concebido aumentamos el grosor o el tamaño de

un conductor, aumentará proporcionalmente la capacidad; y

si en un punto determinado de un circuito aplicamos una

gran superficie, habremos conseguido almacenar aquí mucha

mayor cantidad de electrones de los que caben en un delgado

conductor. [4]

2

II-B. Partes de un condensador.

II-B1. El dieléctrico: .- En la fig. 1 se representa un

condensador plano de placas paralelas; el dieléctrico se interpone

entre ambas placas, evitando que éstas entren en

contacto. Cada dieléctrico posee características diferentes, y

es el que confiere las propiedades al condensador, por lo que

los condensadores se clasifican por el tipo de dieléctrico que

utilizan. En la tabla 1 se dan las constantes dieléctricas de

diferentes materiales, relativas a la del vacío, que se toma

igual a la unidad(e0 = 1). Para el aire seco tiene un valor

e = 1;0006.[1]

Cuadro I

Con el dieléctrico se consigue:

Separar las armaduras.

Permite aumentar la tensión que puede soportar el condensador.

Aumenta su capacidad por características dieléctricas y

geométricas.

II-B2. Laminas conductoras: El condensador está formado

por dos conductores próximos uno a otro, separados por un

aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo

valor, pero con signos contrarios.

En su forma más sencilla, un condensador está formado por

dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie

y encaradas,

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