Sirven para almacenar carga eléctrica de manera que posea una energía potencial eléctrica. Esta energía se puede recuperar introduciendo el condensador en un circuito, en la actualidad estos dispositivos se utilizan en diferentes áreas de la electricidad y la electrónica, como por ejemplo en los receptores de radio se observan muchos de ellos, son de tamaño y forma muy diferente al mostrado en la figura.
Todo condensador posee terminales y tiene la capacidad de almacenar carga eléctrica cuando se aplica una diferencia de potencial entre dichos terminales.
La capacidad eléctrica C es una constante y viene dada por la formula:
La unidad de capacidad en el SI es el Faradio , esta unidad es muy grande, por lo que es usual expresarla en micro faradios µF, la capacidad de un condensador depende de los materiales, el tamaño y la geometría del mismo.
Combinación de condensadores
Condensadores en paralelo
Todas las armaduras positivas se conectan a un mismo punto A y por consiguiente resultan a un mismo potencial; lo mismo sucede con las armaduras negativas que se conectan también a un punto común B.
Lo que se desea es encontrar la capacidad de un único condensador Ceq que sea equivalente al sistema anterior, o sea que tenga la carga total y que su diferencia de potencial se VAB. Se tiene que:
Consideremos los tres condensadores conectados en serie tal como lo indica la figura de la izquierda.
Por medio de un generador se carga la primera armadura del primer condensador con +Q y la segunda armadura del último condensador con ─Q. Cada una de estas armaduras induce en la armadura vecina una carga igual y de signo contrario y así sucesivamente.
La capacidad Ceq de un único condensador que sea equivalente al sistema anterior se definirá como la razón de la carga de una sola armadura Q a la diferencia de potencial total VAB, o sea:
c.1 ¿Cuál es la capacidad equivalente Ceq entre los puntos X y Y del sistema de la figura de la izquierda. (Las capacidades están dadas en µF)?.
Sucesivamente se remplaza parte del circuito por su capacidad equivalente parcial hasta llegar a un solo condensador de capacidad equivalente Ceq=6µF
Los condensadores se utilizan mucho en telecomunicaciones, es decir en la generación de ondas de radio (antenas emisoras) y en la captación de las mismas (antenas receptoras). En telefonía corrigen retrasos que se producen en la propagación por los cables de las corrientes eléctricas producidas por los sonidos de diferentes frecuencias. En los automóviles eliminan las chispas y las descargas que se producen al interrumpir el paso de la corriente eléctrica. Etc.
Para circuitos con resistencias en serie y en paralelo se tiene el siguiente videos, espero lo disfruten.
HEEYY UNA BOBINA DE TESLA CREO QUE ESTE PROYECTO SERIA UN PELIGROSO PARA ALGUIEN QUE NO CONOSCA MUY SOBRE LOS RIESGOS DE JUGAR CON MUY ALTO VOLTAJE 15.000 VOLT NO ES RELAJO TE COCINARIA EN MINUTOS YO SOY ELECTRONICO Y AVECES PIENSO EN HACER ESTO SE LO QUE SE NECESITA Y POR CIERTO MUY INTERESANTE PERO EL QUE LO HAGA LE RECOMIENDO UNA ASESORIA PROFECIONAL NO ES QUE QUIERAS SER AGUAFIESTAS NI NADA PERO ESTO SI ES ALGO SERIO MILLENIUN LA BOTASTES AWUOO
La electricidad y el magnetismo son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno físico, denominado electromagnetismo, descrito matemáticamente por las ecuaciones de Maxwell.
El electromagnetismo estudia la electricidad y el magnetismo.
Cuando las cargas eléctricas están en movimiento relativo se ejercen también fuerzas magnéticas.
ELECTRICIDAD
La electricidad es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. Se puede observar de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman una parte). Otros mecanismos eléctricos naturales los podemos encontrar en procesos biológicos, como el funcionamiento del sistema nervioso. Es la base del funcionamiento de muchas máquinas, desde pequeños electrodomésticos hasta sistemas de gran potencia como los trenes de alta velocidad, y de todos los dispositivos electrónicos.
La electricidad es originada por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas.
ELECTROSTATICA
El átomo está formado por tres tipos de partículas: electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones se localizan en el centro o núcleo del átomo y los electrones giran en órbita alrededor del núcleo.
El protón tiene carga positiva.
El electrón tiene carga negativa.
La carga de un electrón o un protón se llama electrostática. Las líneas de fuerza asociadas en cada partícula producen un campo electrostático. Debido a la forma en que interactúan estos campos, las partículas pueden atraerse o repelerse entre sí. La ley de las cargas eléctricas dice que las partículas que tienen cargas iguales se repelen y las que tienen cargas opuestas se atraen.
Ley de cargas
Un protón (+) repele a otro protón (+)
Un electrón (-) repele a otro electrón (-)
Las propiedades de un átomo dependen del número de electrones y protones.
Si el número de protones es mayor al de electrones, tendrá una carga positiva. Si el número de protones es menor al de electrones tendrá una carga negativa. Los átomos cargados reciben el nombre de iones. Los átomos con igual número de protones y electrones son eléctricamente neutros.
Se conocen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas. Los átomos que conforman la materia contienen partículas subatómicas positivas (protones), negativas (electrones) y neutras (neutrones). También hay partículas elementales cargadas que en condiciones normales no son estables, por lo que se manifiestan sólo en determinados procesos como los rayos cósmicos y las desintegraciones radiactivas.
La diferencia entre cargas eléctricas negativas (electrones) y positivas (protones) que posee un cuerpo se llama carga neta.
LEY DE COULOMB
Coulomb fue el primero en determinar, en 1785, el valor de las fuerzas ejercidas entre cargas eléctricas. Usando una balanza de torsión determinó que la magnitud de la fuerza con que se atraen o repelen dos cargas eléctricas puntuales q=q1 y Q=q2 en reposo es directamente proporcional al producto de las magnitudes de cada carga e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Donde F esfuerza entre las cargas. q1 y q2son las cargas, res la distancia que las separa y la constante de proporcionalidad k depende del sistema de unidades y para el vacío o el aire es igual a:
La fuerza eléctrica en otros materiales
Para expresar la influencia del medio, la constante se puede expresar como
En esta expresión, es la llamada constante dieléctrica del medio material y es un número que carece de unidades. En la tabla siguiente aparecen las constantes de algunas sustancias
Valores de la constante dieléctrica
Vacío
1
Aire
1
Vidrio
4,5
Aceite
4,6
Mica
5,4
Agua
81
a.Ejemplo: Calcula la fuerza entre dos cargas cuyos valores son: 3µC y ─4µC que se encuentran separados una distancia de 1cm dentro de agua.
Mediante la expresión
Calculamos el valor de la constante en el agua
Por tanto la fuerza eléctrica es igual a
Campo eléctrico
Es una región del espacio perturbada por cargas en reposo. Dicha región ejerce fuerza sobre cualquier carga que a ella se lleve. Generalmente se utiliza una pequeña carga positiva qo, llamada de prueba
Un campo eléctrico tiene como características: La dirección, el sentido y la Intensidad.
El campo eléctrico apuntará hacia afuera, si la carga Q es positiva y hacia la carga Q, si ella es negativa.
Calculo del campo eléctrico
Si suponemos una carga de prueba colocada en un punto p del espacio y que se encuentra a una distancia r de la carga que genera el campo eléctrico , entonces vendrá dado por:
La anterior expresión sirve para calcular el campo eléctrico generado por Q a una distancia r de esta. El campo eléctrico depende de la carga Q que lo genera y de la distancia r de la carga Q al punto p.
La unidad de campo eléctrico , en el sistema SI es :
Cuando el campo en un punto p es generado por varias cargas puntuales Q1, Q2, Q3, Q4,…, Qn, el campo resultante en dicho punto será:
Ejemplos
a.1.1 En un punto p del espacio existe un campo eléctrico dirigido hacia arriba. Si una carga de prueba positiva de , se coloca en p ¿Cuál será el valor de la fuerza eléctrica que actúa sobre ella? ¿En qué sentido se moverá la carga de prueba?
Datos:
, ,
Formula
La carga de prueba se moverá en el mismo sentido de E ya que la dirección y el sentido de E son los mismos de la fuerza que actúa sobre la carga de prueba.
