Conceptos Fundamentales de Condensadores y Electricidad
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Condensador Eléctrico
El condensador es un dispositivo pasivo utilizado en electricidad y electrónica capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.
Funcionamiento del Condensador
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.
Carga y Descarga
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.
Aplicaciones Comunes
Los condensadores tienen diversos usos, entre los que destacan:
- Baterías: Por su cualidad de almacenar energía.
- Memorias: Por la misma cualidad de almacenamiento.
- Filtros: Para suavizar señales eléctricas.
- Adaptación de impedancias: Haciéndolas resonar a una frecuencia dada con otros componentes.
Capacidad Eléctrica y Energía
Definición de Capacidad Eléctrica
La capacidad eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica. La capacitancia también es una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada.
Fórmula de Capacidad
La capacidad eléctrica se define mediante la siguiente relación:
C = Q / V
- C: Es la capacidad, medida en faradios (F).
- Q: Es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios (C).
- V: Es la diferencia de potencial, medida en voltios (V).
Nota: Aunque no directamente en la fórmula C=Q/V, la energía (W) se mide en julios (J).
Energía Almacenada en un Condensador
La energía almacenada en un condensador, medida en julios, es igual al trabajo realizado para cargarlo. También es una magnitud física que se presenta bajo diversas formas, está involucrada en todos los procesos de cambio de estado físico, se transforma y se transmite, depende del sistema de referencia y, fijado este, se conserva.
Autocapacidad
La autocapacidad es la cantidad de carga eléctrica que debe agregarse a un conductor aislado para aumentar su potencial en un voltio, para así calcular la capacidad eléctrica mediante un condensador paralelo o plano.
Unidades Fundamentales de Medida Eléctrica
En cualquier sistema de medidas, las unidades de capacidad se obtienen dividiendo la unidad de carga entre la unidad de potencial en cada sistema.
Faradio (F)
Un conductor tiene la capacidad de un faradio cuando, al suministrarle la carga de un culombio, adquiere el potencial de un voltio.
Voltio (V)
El voltio es la unidad del SI para el potencial eléctrico, la fuerza electromotriz y el voltaje.
Amperio (A)
El amperio es la unidad del SI para la intensidad de corriente eléctrica. Un amperio es la intensidad de corriente que, al circular por dos conductores paralelos rectilíneos de longitud infinita, de sección circular despreciable y separados entre sí en el vacío a lo largo de una distancia de un metro, produce una fuerza entre los conductores de 2.0 x 10-7 newton por cada metro de conductor.
Ohmio (Ω)
El ohmio es la unidad del SI para la resistencia eléctrica.