269032
Description
Mind Map by weriitha_123, updated more than 1 year ago
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Created by weriitha_123
over 10 years ago
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CAPACITORES
- Leyes y Formulas
- Tablas
- Ley de Coulomb
- “La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas
con que interactúan dos cargas puntuales en reposo
es directamente proporcional al producto de la
magnitud de ambas cargas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las
separa y tiene la dirección de la línea que las une. La
fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo,
y de atracción si son de signo contrario.”
- “La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas
con que interactúan dos cargas puntuales en reposo
es directamente proporcional al producto de la
magnitud de ambas cargas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las
separa y tiene la dirección de la línea que las une. La
fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo,
y de atracción si son de signo contrario.”
- Ley de Ohm
- “La ley de Ohm dice que la
intensidad de la corriente
que circula entre dos
puntos de un circuito
eléctrico es proporcional a
la tensión eléctrica entre
dichos puntos. Esta
constante es la
conductancia eléctrica, que
es la inversa de la
resistencia eléctrica.”
- “La intensidad de corriente que
circula por un circuito dado es
directamente proporcional a la tensión
aplicada e inversamente proporcional
a la resistencia del mismo.”
- “La ley de Ohm dice que la
intensidad de la corriente
que circula entre dos
puntos de un circuito
eléctrico es proporcional a
la tensión eléctrica entre
dichos puntos. Esta
constante es la
conductancia eléctrica, que
es la inversa de la
resistencia eléctrica.”
- Capacitancia
- “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.”
- “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.”
- Tablas
- Ejemplos de calculos
- Capacitancia FORMULA: c=Q/V
Donde C es capacitancia Q es carga
y V voltaje. Problema: Un capacitor
guarda 30 microcoulombs (30µC) con
10 V entre sus placas ¿Cuál es su
capacitancia en unidades de
microfarads? Solución: c=Q/V =
30Q/10V =3µF
- FORMULA: Q=vs Problema: Un capacitor de 4.4µF
tiene 110 v entre sus placas ¿Cuánta carga guarda?
Q=vs=(4.4µF)(110v)=484µC
- UUn circuito RC en serie tiene resistencia de 2.0M
Formula : v=Q/c Sacar el voltaje que hay entre las
placas de un capacitor de 1000 pF que guarda 60
microfarads (60µC) de carga. v=Q/c=60/1000=60
KV
- Energía guardada en un capacitor.
Formula: W=1/2 〖CV〗^2 Cunado
la capacitancia (C) esta en farads
y el voltaje en (v) en volts , la
energía en (w)está en joules.
Cuanta energía guarda un
capacitor de 1000µF que se carga
de 600v? W=1/2 〖CV〗^2 w=1/2
1000µF.〖600v〗^2=1.8µJ
- Código de colores de los capacitores
Determinar el valor de un capacitor por medio
del código de colores no es difícil y se realiza
sin problemas. Al igual que en los resistores
este código para capacitores permite, de
manera fácil, establecer su valor.
- El código 101 de los capacitores: El código
101 es muy utilizado como código para
capacitores cerámicos. Muchos de ellos que
tienen su valor impreso, como los de valores
de 1 uF o más. Donde: uF = microfaradio
- CAPACITANCIA GENERAL EN
SERIE (GENERAL) Encontrar la
capacitancia total si: C_1=0.1µF
C_2=0.47µF C_3=0.22µF Se usara la
formula: 1/C_t =: 1/C_1 + 1/C_2 +
1/C_3 : 1/C_t =1/(0.1µF)+
1/(0.47µF)+ 1/(0.22µF ) C_t=0.06µF
- CARGA TOTAL DE
CAPACITORES DISPUESTOS
EN SERIE (GENERAL)
Encontrar la carga total de un
capacitador : Q_1=50µC
Q_2=47µC Q_3=30µC Se
utilizara la formula:
Q_t=Q_1+Q_2+Q_3
Q_t=50µC+47µC+30µC Q_t=127
µC
- CONSTANTE DIELÉCTRICA El
dieléctrico de un capacitador es
de Aceite (Su constante
dieléctrica es de es de 4.0).
¿Hallar la relación de la
permitividad absoluta de este
material? Se usara la formula:
E_r= E/E_0 Er = Constante
dieléctrica( permitividad relativa ).
E=La relación de la permitividad
absoluta de un material. E_0= Es
la permitividad absoluta del aire (
8.85 x〖10〗^(-12) F⁄m( Farads
por metro) 4=E/(8.85x〖10〗^(-12)
F⁄m) E= (4) (8.85x〖10〗^(-12))
E= 3.53x〖10〗^(-11) f/m
- CAPACITANCIA EN FUNCIÓN
A PARÁMETROS FÍSICOS
Determine la capacitancia de un
capacitador de placas paralelas
cuya area mide 0.01m^2 y la
separación entre placas es de
2.54x〖10〗^(-5) m. El dieléctrico
es mica cuya constante
dieléctrica es de 5. Se usara la
formula: C= (A E_r (8.85
x〖10〗^(-12)))/d C= (A E_r (8.85
x〖10〗^(-12)))/d = ((.01) (5)(8.85
x〖10〗^(-12)))/( 2.54x〖10〗^(-5)
)= 0.017 µF
- Capacitancia FORMULA: c=Q/V
Donde C es capacitancia Q es carga
y V voltaje. Problema: Un capacitor
guarda 30 microcoulombs (30µC) con
10 V entre sus placas ¿Cuál es su
capacitancia en unidades de
microfarads? Solución: c=Q/V =
30Q/10V =3µF
- Tipos
- Mica y vidrio
- Los capacitores con dieléctrico de mica
y vidrio se aplican cuando se requiere
carga eléctrica alta y excelente
estabilidad con respecto a la temperatura
y frecuencia. Los capacitores de mica
existen en el mercado con una gran
diversidad de tamaños. Tanto los
capacitores de mica como los de vidrio
son estables con respecto a la
temperatura. Para algunos valores de
capacitancia es posible que el
coeficiente de temperatura sea cero.
- Los capacitores con dieléctrico de mica
y vidrio se aplican cuando se requiere
carga eléctrica alta y excelente
estabilidad con respecto a la temperatura
y frecuencia. Los capacitores de mica
existen en el mercado con una gran
diversidad de tamaños. Tanto los
capacitores de mica como los de vidrio
son estables con respecto a la
temperatura. Para algunos valores de
capacitancia es posible que el
coeficiente de temperatura sea cero.
- Tantalio
- Estos capacitores están
polarizados, es decir, tienen
distintas terminales positivas y
negativas.
- • Son más flexibles y confiables, y
presentan mejores características que los
electrolíticos de aluminio • Su costo es
mucho más elevado a comparación que los
de aluminio
- • Son más flexibles y confiables, y
presentan mejores características que los
electrolíticos de aluminio • Su costo es
mucho más elevado a comparación que los
de aluminio
- Estos capacitores están
polarizados, es decir, tienen
distintas terminales positivas y
negativas.
- Ceramica
- Los dieléctricos de cerámica proporcionan
constantes eléctricas muy altas (1200 es
un valor típico). Por consiguiente se pueden
alcanzar valores de capacitancia
comparativamente altos en un tamaño físico
pequeño. Están disponibles comúnmente en
forma de disco, en una configuración
multicapas con un conductor radial o en
forma de chip de cerámica sin conductores
para montaje en superficie sobre tarjetas de
circuito impreso
- Los dieléctricos de cerámica proporcionan
constantes eléctricas muy altas (1200 es
un valor típico). Por consiguiente se pueden
alcanzar valores de capacitancia
comparativamente altos en un tamaño físico
pequeño. Están disponibles comúnmente en
forma de disco, en una configuración
multicapas con un conductor radial o en
forma de chip de cerámica sin conductores
para montaje en superficie sobre tarjetas de
circuito impreso
- Eléctrico de alumino
- Son de tipo hojas metálicas, con un
electrolito que puede ser acuoso, en pasta o
“seco”, estrechamente relacionada con la
temperatura y puede crecer en un orden de
magnitud desde la temperatura ambiente
hasta -55° C. No están diseñados para
aplicaciones a frecuencias elevadas, y la
impedancia puede alcanzar un valor mínimo
a frecuencias tan bajas como 10KHz. La
corriente de fuga disminuye durante la
operación
- Son de tipo hojas metálicas, con un
electrolito que puede ser acuoso, en pasta o
“seco”, estrechamente relacionada con la
temperatura y puede crecer en un orden de
magnitud desde la temperatura ambiente
hasta -55° C. No están diseñados para
aplicaciones a frecuencias elevadas, y la
impedancia puede alcanzar un valor mínimo
a frecuencias tan bajas como 10KHz. La
corriente de fuga disminuye durante la
operación
- De hojas metálicas (láminas)
- Se elaboran del mismo modo que los
electrolíticos de aluminio Los alambres
conductores de tantalio se sueldan por
puntos tanto a la lámina del ánodo como
a la del cátodo, las cuales se arrollan
después con separadores de papel en
un rollo compacto. Este rollo se inserta
dentro de una envoltura metálica y, a
fin de mejorar el rendimiento, se agrega
un electrólito idóneo, como etilenglicol o
dimetilformamida con nitruro de amonio,
pentaborato de amonio o polifosfatos.
- Se elaboran del mismo modo que los
electrolíticos de aluminio Los alambres
conductores de tantalio se sueldan por
puntos tanto a la lámina del ánodo como
a la del cátodo, las cuales se arrollan
después con separadores de papel en
un rollo compacto. Este rollo se inserta
dentro de una envoltura metálica y, a
fin de mejorar el rendimiento, se agrega
un electrólito idóneo, como etilenglicol o
dimetilformamida con nitruro de amonio,
pentaborato de amonio o polifosfatos.
- Plástico o papel
- Estos capacitores se caracterizan por
las altas resistencias de aislamiento y
elevadas temperaturas de
funcionamiento. Estos pueden estar
hechos con plástico, papel, o la suma
de los dos y se puede utilizar en
aplicaciones como acoplamiento,
filtrado, cronometraje, suspensión de
ruidos y otras. Una propiedad que
poseen estos capacitores es que las
películas metálicas se autorreparan.
También son muy estables, resistentes
al aislamiento y pueden funcionar a
temperaturas muy elevadas.
- Estos capacitores se caracterizan por
las altas resistencias de aislamiento y
elevadas temperaturas de
funcionamiento. Estos pueden estar
hechos con plástico, papel, o la suma
de los dos y se puede utilizar en
aplicaciones como acoplamiento,
filtrado, cronometraje, suspensión de
ruidos y otras. Una propiedad que
poseen estos capacitores es que las
películas metálicas se autorreparan.
También son muy estables, resistentes
al aislamiento y pueden funcionar a
temperaturas muy elevadas.
- Mica y vidrio
- Aplicaciones
- Fuentes de alimentación
- Sistemas de transferencia de energía
- Se utilizan para facilitar la
transferencia de energía, hacer
más eficiente la carga de energía
eléctrica, permitiendo el
aislamiento de los sistemas UPS
para el funcionamiento de sistemas
eléctricos.
- Se utilizan para facilitar la
transferencia de energía, hacer
más eficiente la carga de energía
eléctrica, permitiendo el
aislamiento de los sistemas UPS
para el funcionamiento de sistemas
eléctricos.
- Sistemas de transferencia de potencia
- se utiliza para el control de los picos de
tensión en sistemas eléctricos. Cuando se
conectan con sistemas de transferencia de
potencia a elementos STATCOM, se produce
una gran inductancia que produce un
incremento en la corriente y picos de tensión,
por lo que es necesario tener condensadores
de gran capacitancia para compensar este
fenómeno. Su uso permite mantener una
corriente constante y menores picos de tensión
para facilitar la transmisión de la energía
eléctrica.
- se utiliza para el control de los picos de
tensión en sistemas eléctricos. Cuando se
conectan con sistemas de transferencia de
potencia a elementos STATCOM, se produce
una gran inductancia que produce un
incremento en la corriente y picos de tensión,
por lo que es necesario tener condensadores
de gran capacitancia para compensar este
fenómeno. Su uso permite mantener una
corriente constante y menores picos de tensión
para facilitar la transmisión de la energía
eléctrica.
- Filtros en circuitos de radio y TV
- Almacenamiento de energía
- Su uso permite mantener el funcionamiento de los
dispositivos durante horas e incluso días.
- Su uso permite mantener el funcionamiento de los
dispositivos durante horas e incluso días.
- Arranque de motores
- Tarjetas madre de
computadoras
- Circuitos temporizadores
- Apoyo energético
- Muchos proyectos en ingeniería, como el
diseño de elevadores, requieren de ciclos
donde en una etapa se requiera una baja
descarga de energía y otros de una alta
descarga (como cuando el elevador desciende y
asciende). Esta demanda requiere de sistemas
que permitan una regulación precisa de la
energía suministrada y una alta capacidad de
almacenamiento de energía. De esta manera
los supercondensadores suministran la energía
necesaria para subir el elevador sin necesidad
de sobrecargar la red eléctrica.
- Muchos proyectos en ingeniería, como el
diseño de elevadores, requieren de ciclos
donde en una etapa se requiera una baja
descarga de energía y otros de una alta
descarga (como cuando el elevador desciende y
asciende). Esta demanda requiere de sistemas
que permitan una regulación precisa de la
energía suministrada y una alta capacidad de
almacenamiento de energía. De esta manera
los supercondensadores suministran la energía
necesaria para subir el elevador sin necesidad
de sobrecargar la red eléctrica.
- Aplicaciones de energía solar
- En aplicaciones de energía solar es necesario
estabilizar la tensión suministrado por las
fotoceldas, por lo que se utilizan
supercondensadores de 2400 F dispuestos en
paralelo para estabilizar el suministro de energía
eléctrica. De las fotoceldas generalmente se
traslada la diferencia de potencial a una válvula de
regulación de descarga ácida. Actualmente se
estudia la manera de controlar la tensión a través
de un banco de supercondensadores que permite
disminuir los picos de tensión y proveer una
corriente constante de 1.37 A por 45 segundos
cada hora, gracias al almacenamiento de energía
en el condensador y su liberación estable en un
circuito equivalente RLC.
- En aplicaciones de energía solar es necesario
estabilizar la tensión suministrado por las
fotoceldas, por lo que se utilizan
supercondensadores de 2400 F dispuestos en
paralelo para estabilizar el suministro de energía
eléctrica. De las fotoceldas generalmente se
traslada la diferencia de potencial a una válvula de
regulación de descarga ácida. Actualmente se
estudia la manera de controlar la tensión a través
de un banco de supercondensadores que permite
disminuir los picos de tensión y proveer una
corriente constante de 1.37 A por 45 segundos
cada hora, gracias al almacenamiento de energía
en el condensador y su liberación estable en un
circuito equivalente RLC.
- Automóviles híbridos
- Por la eficiencia en el uso de la energía estos
dispositivos son un elemento prometedor para
el desarrollo de medios de transporte que
combinen la energía solar con la proveniente
de combustibles fósiles. Su aprovechamiento
se debe fundamentalmente a que permiten
una mejor descarga de energía durante la
aceleración del vehículo.
- Por la eficiencia en el uso de la energía estos
dispositivos son un elemento prometedor para
el desarrollo de medios de transporte que
combinen la energía solar con la proveniente
de combustibles fósiles. Su aprovechamiento
se debe fundamentalmente a que permiten
una mejor descarga de energía durante la
aceleración del vehículo.
- Fuentes de alimentación
- Conceptos
- Farad (F): Es la unidad de
capacitancia
- Potencia reactiva Q:Razon a la cual
un capacitor guarda y regresa energía
a la fuente de modo alterno. La unidad
es VAR.
- Un capacitador guarda energía
en el campo eléctrico presente
entre las placas.
- Reactancia capacitiva: Es la oposicion de un capacitor a
la corriente simusoidal. La unidad es el OHM
- Dielectrico:El material
aislante colocado entre
las placas de un capacitor
- Potencia instantanea (p): Es el
valor de la potencia que hay
en un circuito en cualquier
instante dado
- Potencia real o activa (P):La
potencia disipada en un circuito,
casi siempre ne forma de calor, se
mide en watts
- VAR (Voltaje-ampere
reactivo): Es la unidad de
potencia reactiva.
- Voltaje de fluctuacion: Pequeña oscilacion de
voltaje provocada por la carga y descarga de un
capacitor
- Constante de tiempo RC:Intervalo fijo de tiempo
establecido por los factores R y C que determina
la respuesta de tiempo en un circuito RC en serie.
Es igual al producto de la resistencia y la
capacitancia.
- Construcción básica de un capacitor: En su más simple forma, un
capacitor es un dispositivo eléctrico que guarda energía eléctrica y se
construye con 2 placas conductoras paralelas separadas por un
material aislante llamado dieléctrico. Los conectores están unidos a las
placas paralelas.
- Farad (F): Es la unidad de
capacitancia
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