Capacitancia

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Capacitancia Cuando se conectan a las terminales de un fuente de alimentación dos elementos metálicos paralelos, una cantidad de las cargas de la alimentación se desplazará a tales elementos. Nótese que las cargas positivas y negativas provienen de una terminal correspondiente y en conjunto tendrán una misma magnitud si son comparadas. Dado que existen cargas de signos opuestos habrá un campo eléctrico y una tendencia a la atracción. Si la alimentación es desconectada, una pequeña cantidad de energía eléctrica quedará almacenada en el arreglo y se ira liberando poco a poco según sea el material de las placas, las condiciones de aislamiento entre estas, etc. La capacitancia es entonces la medida de la capacidad de almacenamiento de la carga eléctrica y está definida como la cantidad de carga almacenada por unidad de diferencia de potencial aplicada. De lo que se obtiene: C = Q / V, donde Q es la cantidad de carga almacenada, V el voltaje o diferencia de potencial aplicado y C la capacitancia. Unidad En el SI la unidad de la capacitancia es el Farad (F) el cual está en unidades de (m-2 * kg-1 * s4 * A2 ). Capacitor Es el elemento de uso eléctrico y electrónico que se ocupa para almacenar carga eléctrica, los hay de diferentes tipos:

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Cerámico.- Consta de dos pequeñas placas paralelas q ue están separadas por un elemento dieléctrico que impide la conducción entre estas, su forma común es la de una lenteja y su construcción es cerámica. Electrolítico.- Puede constar de dos placas, pero comúnmente está conformado por dos laminillas que se rodean mutuamente en forma de rollo; el elemento dieléctrico es mica o algún plástico. Todo el arreglo se encuentra sumergido en una solución que puede modificar el funcionamiento del capacitor. En este caso, los capacitores electrolíticos a diferencia de los cerámicos, cuentan con una polarización y se encuentran dentro de un almacenaje metálico parecido a un bote. Capacitores cerámico y electrolítico respectivamente

Nota: En el símbolo del capacitor electrolítico ha de añadirse un signo positivo a la izquierda de este para indicar su polarización. Si es el caso de un capacitor variable, ya no muy usados, ha de añadirse una flecha en diagonal para indicar tal caso. Comportamiento en circuitos de CA La mayoría de las instalaciones eléctricas en la industria y en los hogares cuentan mayormente con bobinas, esto implica el retraso de la fase de intensidad con respecto a la de voltaje y acarrea un mayor cobro por energía eléctrica. La forma más económica de realizar una ajuste es el uso de capacitores ya que estos adelantan la fase de intensidad. Dado que el capacitor almacena energía eléctrica, este puede liberarla gradualmente y cuando sea necesario, todo depende de sus características. En una primera distinción se tiene: t -

-

t

En el primer caso, las características de la corriente alterna no se ven afectadas o están configuradas para que así se den. En el segundo caso, la fase de intensidad (rojo) se ve adelantada y es la primera que llega a un circuito eléctrico. El máximo ángulo de adelanto de intensidad o de atraso es de 90° o 0.5π radianes.

La liberación de la energía almacenada por el capacitor puede provocarse por un consumo externo, por un corto circuito, por tendencias de las ondas de la energía eléctrica (descarga), etc. En una analogía, un capacitor puede describirse como un deposito lleno de agua que se va quedando vacío a conforme se necesite pero que está siendo alimentado constantemente por un flujo uniforme. Un uso que saca ventaja de esta situación es el de rectificación de ondas eléctricas, el funcionamiento sería el siguiente: -

Supóngase un capacitor electrolítico conectado con su terminal negativa al neutro de una alimentación de CA, mientras que la terminal positiva se encuentra conectada al cátodo de un diodo que sólo deja circular la parte positiva de la onda. De lo que se obtendría en el cátodo del diodo: t

t

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El capacitor se va cargando uniformemente a conforme avance la onda hasta llegar al valor máximo de esta, cuando esto sucede, el capacitor empieza a descargarse y a liberar energía eléctrica hacía el circuito en que esté conectado. Cuando nuevamente aparece la onda, el capacitor vuelve a cargarse a partir de determinado valor y el ciclo se repite de nuevo. De lo que se obtendría después del capacitor (aproximadamente): t

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La descarga y el tiempo en que sucede esta hasta llegar a un valor mínimo depende de las características del capacitor. (Considérese lo dicho con respecto a la capacitancia). Nótese que la onda no quedo rectificada, pero los fundamentos básicos de cómo se hace tal acción han sido explicados.

Referencia: http://la-cantina.tripod.com