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Condensadores

Enviado por Wulkan


Partes: 1, 2

    1. Botella de Leyden
    2. Que es capacitancia
    3. Tipos de Condensadores
    4. Asociación en paralelo
    5. Asociación en serie
    6. Código de Colores
    7. Aplicaciones

     

    Botella de Leyden

    Leyden, Botella de, uno de los condensadores más simples, descubierto alrededor de 1745, de forma independiente, por el físico holandés Pieter van Musschenbroek de la Universidad de Leyden y el físico alemán Ewald Georg von Kleist. La botella de Leyden original era una botella de cristal llena de agua y cerrada, con un alambre o una aguja que traspasaba el tapón y estaba en contacto con el agua. La botella se cargaba sujetándola con una mano y poniendo la parte saliente del alambre en contacto con un dispositivo eléctrico. Cuando se interrumpía el contacto entre el alambre y la fuente eléctrica y se tocaba el alambre con la mano, se producía una descarga que se presentaba como una sacudida violenta. La botella de Leyden actual está recubierta por una capa de estaño tanto por la parte interior como por la exterior. El contacto eléctrico se realiza con una barra de latón que atraviesa el tapón de la botella y que está en contacto con la capa interior de metal mediante una cadena. Se produce una descarga completa cuando se conectan las dos capas por medio de un conductor. La botella de Leyden se utiliza todavía para demostraciones y experimentos en los laboratorios.

    Que es capacitancia

    La relación entre la carga de un conductor aislado (por ejemplo una esfera) y el potencial eléctrico V es una constante  que recibe el nombre de capacidad del  conductor.

    (V es igual en la superficie y en el interior de la esfera)

    La unidad de capacidad es C/V = faradio. El faradio es una unidad muy grande y se emplea el mF (10 –6), el nF (10-9) y el pF(10 –12 ).

    Si aproximamos a un conductor cargado otro u otros cargados con electricidad de distinto signo, su capacidad para seguir recibiendo carga aumenta. Al proceder así, la relación entre la carga y el potencial alcanza otro valor constante mayor. Un sistema cargado al máximo antes de acercarle el otro conductor cargado, puede ahora recibir más carga de una fuente externa. Un dispositivo que se diseña así para aprovechar esta propiedad recibe el nombre de condensador. 

    Supongamos que cargamos un conductor aislado (por ejemplo una lámina cargada de electrones) y la conectamos a un electroscopio para apreciar en él su carga. Si acercamos luego una placa unida a tierra, la separación de las láminas del electroscopio disminuye sin haber variado la carga que posee, y esto es debido a la atracción que reciben las cargas negativas de las cargas positivas  (los electrones fueron repelidos a tierra).  Es más fácil añadir carga a la lámina unida al electroscopio cuando frente a ella existe una lámina con carga contraria.  

    La placa conectada a tierra, por definición, está al potencial del suelo o potencial cero La placa de la derecha está a potencial negativo respecto a tierra (si se conecta a tierra bajan los electrones- que es como decir que suben de la tierra cargas positivas-.

    Mientras se carga el condensador (la placa aislada por el soporte de vidrio), las placas van adquiriendo mayor diferencia de potencial. El límite está en que exista una carga tal que haga que salte una chispa entre las placas que pueden estar separadas por aire o por un dieléctrico.

    En realidad, un conductor cargado (una esfera) se considera un condensador con  una de sus placas  en el infinito.

    Una nube es como la armadura de un condensador, cuando su carga respecto a tierra es muy grande salta una chispa (rayo). De la tierra están escapando electrones constantemente  hacia las nubes (existe un campo en las proximidades de la tierra de 100V/m dirigido hacia abajo, – potencial de la tierra cero-.)

    Para cargar un condensador en lugar de conectar una pila a un polo positivo de la pila y el otro a tierra, conectamos las placas una a cada polo de la pila.

    La capacidad (capacitancia) del condensador (capacitor) no es la cantidad de carga que puede almacenar, sino  una relación (Q/V) que equivale a la cantidad de carga necesaria para elevar un voltio la diferencia de potencial entre las armaduras del condensador.

    Podemos establecer una analogía entre un condensador y una botella de gas a presión. Existe una relación directa entre: Capacidadà Volumen; Carga-à Cantidad de gas; Potencialà Presión del gas

    Las dos placas tienen la misma carga y el valor absoluto de una de ellas se toma como la carga del  condensador. 

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