INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO Asignatura: Electromagnetismo Profesora: Arcos Pichardo Areli

Capacitancia

Construcción de un capacitador

Ruiz Serrano Reyna OsirisNavarrete Luna Luis Martínez Martínez Martín

OBJETIVO

Comprender un poco más sobre el tema de capacitancia, pero además aprender cómo funciona un capacitor y darnos cuenta de los diferentes materiales dieléctricos con los que puede estar transformado un capacitor.

MARCO TEÓRICO

¿Qué es capacitancia?

La capacitancia es un parámetro del condensador eléctrico/ capacitador eléctrico que indica la capacidad de almacenamiento de carga que éste tiene y su unidad es el Faradio. También se define como la propiedad de un capacitor de oponerse a toda variación de la tensión en el circuito eléctrico. La capacitancia, como la resistencia, aparece en toda clase de circuitos eléctricos y electrónicos.

La capacitancia C de un conductor se define como la razón de la carga Q en el conductor al potencial V producido.

La unidad de la capacitancia se da en Coulombs y su fórmula es:

C=QVUnidades :Coulombs por Volt

Un farad (F) es la capacitancia C de un conductor que retiene un Coulomb de carga por cada Volt de potencial. Esta unidad es muy grande y para representar valores de este elemento se utilizan los submúltiplos del Faradio, como por ejemplo:

El F (microfaradio) El F (picofaradio)

El F (nanofaradio)Tipos de capacitadores

1.-Capacitor eléctrico de aluminio: este posee una capacitancia por volumen muy elevada y además, son muy económicos, es por esto que son sumamente utilizados. Estos contienen hojas metálicas que poseen un electrolito que puede ser seco, pastoso o acuoso. Los capacitores eléctricos de aluminio se pueden encontrar no polarizados y polarizados.

2.- Capacitor eléctrico de tantalio: si bien estos son más caros que los anteriores, se destacan por poseer una mayor confiabilidad y flexibilidad. Dentro de este tipo de capacitores existen tres clases: capacitores de hojas metálicas, capacitores de tantalio sólido y capacitores de tantalio.

3.-Capacitores eléctricos de cerámica: estos se destacan por ser económicos y de reducido tamaño. Además, poseen un gran intervalo de valor de aplicabilidad y capacitancia. Son ideales para aplicaciones de derivación, filtrado y acoplamiento de aquellos circuitos que son híbridos integrados que logran tolerar cambios importantes en la capacitancia. El material dieléctrico que se utiliza en estos capacitores puede ser titanato de calcio, de bario o bien, dióxido de titanio a los que se les agregan otros aditivos. Los capacitores eléctricos de cerámica adquieren forma de disco o tubular.

4.- Capacitores eléctricos de plástico o papel: estos pueden estar hechos con plástico, papel, o la suma de los dos y se los 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 autor reparan. También son muy estables, resistentes al aislamiento y pueden funcionar a temperaturas muy elevadas.

5.-Capacitores de vidrio y mica: estos son utilizados cuando se precisa muy buena estabilidad y una carga eléctrica alta. Se caracterizan por poder operar a frecuencias muy altas y tener gran estabilidad en relación a la temperatura. Estos capacitadores se encuentran en distintos tamaños.

Circuitos de capacitores en serie y paralelo

Circuito Serie.

Un circuito serie es aquel en el que el terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente. El símil de este circuito sería una manguera, la cual está recorrida por un mismo caudal (corriente).

Una resistencia es cuándo pisamos de forma parcial dicha manguera, obstruyéndose de esta forma al flujo de corriente.

Respecto a las tensiones, estas son mayores en aquellas zonas de la manguera que pisamos más y por tanto se oponen más al paso de dicho corriente. La caída de tensión es mayor en aquellas zonas que presentan una mayor obstrucción a la corriente.

Circuito Mixto.

Un circuito mixto es lo que nos encontraremos en la realidad, y se trata de una mezcle de circuito serie y paralelo.

Materiales dieléctricos

Los capacitores con dieléctricos tiene el funcionamiento específico la cual es inducirle carga a una de las placas del capacitor y esta cargar a la otra con el mismo valor de carga pero con signo contrario.

El dieléctrico tiene una función muy importante aquí ya que impide el paso del campo eléctrico pero no en su totalidad ya que no es un aislante tota, este deja pasar un mínimo de carga a través de si llevando la carga de una placa a otra.

¿CÓMO SE ELABORA UN CAPACITADOR CASERO?

En este caso nosotros construimos un capacitor casero que consta de los siguientes materiales

Diurex Hojas de aluminio de 16,5 x 10 12 Hojas de acetato 2 trozos de cable Silicón

Los pasos son los siguientes:

1.- Primero se coloca una tira de cinta adhesiva, un trozo de cable, una placa de aluminio y papel parafinado tal y como se muestra en la siguiente imagen.

2.- Ya teniendo todo esto se coloca la otra tira de aluminio, el trozo de cable y el adhesivo como se muestra en la imagen 2.

3.- Por ultimo lo enrollamos y tenemos nuestro capacitor así como se muestra en la imagen.

RESULTADOS

C= kℇ ⃘ Ad

C= Capacitancia

k=constante dieléctrica

E0=8.854x10-12

A=Área

d=distancia entre las placas

C=(5)(8.854 x 10−12)(0.0165)(0.22)

(1.5 x10−3)

C=1.0715 x10−9

C=1nF