CAPACIDAD ELÉCTRICA: CONDENSADORES TEORÍA Y EJERCICIOS

Tema correspondiente a la curricula de Física 6º secundaria

1. Dispositivos de uso cotidiano que almacenan Energía eléctrica Unidad # 4

2. Capacitancia Eléctrica Es la propiedad de los cuerpos (materia) conductores de acumular y mantener las cargas eléctricas. La capacidad es también una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada El dispositivo más común que almacena energía de esta forma es el condensador o capacitor.

3. Magnitudes y Unidades En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la capacidad se mide en faradios (F), siendo un faradio la capacidad de un conductor que sometido a una diferencia de potencial de 1 voltio, adquiere una carga eléctrica de 1 culombio. Q=Es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios; La capacitancia se expresa a través de la siguiente formula: donde: C= Es la capacidad, medida en faradios (en honor al físico experimental Michael Faraday ) V= Es la diferencia de potencial (o tensión), medida en voltios.

4. Magnitudes y Unidades La unidad de capacidad, faradio (se designa con F), es muy grande. Por lo que generalmente se emplean unidades más pequeñas: el microfaradio ( μF ), que es la millonésima parte del faradio:

5. Los capacitores son dispositivos que almacenan energía, disponibles en muchos tamaños y formas. Consisten en dos placas de material conductor (generalmente un metal fino) ubicado entre un aislador de cerámica, película, vidrio u otros materiales, incluso aire. Capacitores Los capacitores y las baterías almacenan energía. Mientras que las baterías liberan energía poco a poco, los capacitores la descargan rápidamente.

6. Aires acondicionados Aplicaciones de los Capacitores Hornos microondas Focos ahorradores Televisores Computadoras portátiles

7. Un circuito eléctrico es el conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa), energía lumínica (bombilla) o energía mecánica (motor). Circuito Eléctrico Generador. Se encarga de producir la electricidad, manteniendo una diferencia de tensión entre sus extremos. Conductor. Hilo (cable) por donde circulan los electrones impulsados por el generador. Resistencia eléctrica. Elementos del circuito que se opone al paso de la corriente eléctrica. Interruptor . Elemento que permite abrir o cerrar el paso de la corriente eléctrica.

8. Diagrama Eléctrico.- Es el dibujo o esquema que representa una conexión o instalación eléctrica por medio de símbolos. Esquema de un Circuito Eléctrico Esta representación exhibe los componentes del circuito con pictogramas uniformes de acuerdo a ciertas normas, junto a las interconexiones (sin que éstas se correspondan con las ubicaciones físicas).

9. Símbolos de Circuitos Eléctricos

10. Varios condensadores según distintos esquemas de conexión, se asocian de tal forma que todos se comporten como si fueran un solo condensador equivalente. Asociación de Condensadores La capacidad del condensador equivalente depende de la de los condensadores asociados y del tipo de disposición que se elija para ellos.

11. Dos o más condensadores están asociados en serie cuando están conectados en una sola línea. El positivo de un condensador está conectado a la placa negativa del siguiente condensador. Asociación en Serie

12. Los condensadores en paralelo son dos o más condensadores que están conectados en forma paralela, es decir, ambos de sus terminales están conectados a cada terminal de la otra condensador o condensadores respectivamente. Asociación en Paralelo

13. Asociación Mixta 1.-A) Calcular la el C eq del siguiente circuito V=220 V

14. Asociación Mixta V=220 V

15. Asociación Mixta V=220 V V=220 V

16. B) La carga eléctrica “Q” del sistema Asociación Mixta Q =6,1 x10 -7 . 220 Q =1,3 x10 -4 C C) La energía almacenada “E” del sistema E=0,015 J

17. Asociación Mixta 2.- Calcular ·” Ceq ” B) “Q” C) “E”

18. Asociación Mixta 3.- Calcular ·” Ceq ” B) “Q” C) “E”

19. Dos o más condensadores están asociados en serie cuando están conectados en una sola línea. El positivo de un condensador está conectado a la placa negativa del siguiente condensador. Características de la a sociación en serie

20. 1.- Un circuito esta formado por tres condensadores de 3pF , 9pF y 6 pF unidos en serie y conectados a 220 V. Calcular: a) Condensador equivalente b)La carga eléctrica de cada condensador c)El voltaje que recibe cada uno Ejercicios

21. Ejercicios 2- Un circuito esta formado por tres condensadores de 5 uF , y 8 pF unidos en serie y conectados a 110 V. Calcular: a) Condensador equivalente b)La carga eléctrica de cada condensador c)El voltaje que recibe cada uno

22. Los condensadores en paralelo son dos o más condensadores que están conectados en forma paralela, es decir, ambos de sus terminales están conectados a cada terminal de la otra condensador o condensadores respectivamente. Características de la asociación en paralelo

23. Ejercicios 1.- Un circuito esta formado por tres condensadores de 5pF , 9pF y 3 pF unidos en paralelo y conectados a 60 V. Calcular: a) Condensador equivalente b)El voltaje que recibe cada uno c)La carga eléctrica de cada condensador

24. Ejercicios 2.- Un circuito esta formado por tres condensadores de 5pF , 9pF y 3 pF unidos en paralelo y conectados a 120 V. Calcular: a) Condensador equivalente b)El voltaje que recibe cada uno c)La carga eléctrica de cada condensador