FUNDAMENTO TEORICO DE CONDENSADORESLos condensadores son estructuras en las que se puede almacenar cargas elctricas en reposo. En su estructura bsica, un condensador consta de dos placas metlicas que representan los electrodos del condensador. Por medio del aislamiento de las cargas se forma una diferencia de potencial elctrico (tensin) U entre los electrodos. La imagen siguiente muestra como ejemplo un condensador de placas, con la superficie A y la distancia entre placas d, que porta la carga Q. Debido al aislamiento de cargas se forma un campo elctrico entre las placas (no representado en esta imagen).

Entre las placas, por lo general, se encuentra un material aislante, esto es, el elemento que se conoce como dielctrico (no representado en la parte superior). Entre la carga y la tensin existe una relacin lineal; es vlida la siguiente relacin

La magnitud C representa la capacidad del condensador, y se expresa con la unidad faradio (smbolo: F). Mientras mayor sea la capacidad de un condensador, se debe aplicar un volumen mayor de carga para generar una tensin determinada entre sus electrodos. Anlogamente, podemos tomar como ejemplo una piscina, en donde la capacidad es la superficie de su fondo, la carga el volumen de agua de la piscina y la tensin la altura de llenado: Mientras ms grande sea la superficie de la base (capacidad) de la piscina, se necesitar ms agua (carga) para conseguir una determinada altura de llenado (tensin). La capacidad de un condensador se puede asumir como constante, y depende nicamente de la estructura geomtrica y del dielctrico empleado. Para un condensador de placas es vlida la siguiente relacin:

En esta ecuacin, e0 es la constante elctrica de campo y posee un valor de 8.854210-12 AS/Vm, er es el ndice dielctrico (carente de unidad), A la superficie de una placa y d la distancia entre placas. Si un condensador se conecta a una tensin continua U0 a travs de una resistencia de carga R, se carga debido a la presencia de dicha tensin, proceso durante el cual la tensin del condensador, de acuerdo con una funcin exponencial, aumenta de 0 V hasta alcanzar su valor final U0 (100%) (Curva de carga de un condensador, vase la imagen de la izquierda). Si, a continuacin, se desconecta el condensador de la fuente de tensin y se lo cortocircuita, se produce un proceso de descarga inverso al proceso de carga (vase la imagen de la derecha).

Proceso de carga del condensador en el circuito de corriente continaEn el experimento siguiente se debe analizar el proceso de carga de un condensador de 100 F (curva de la tensin del condensador y corriente de carga). Monte el circuito experimental representado a continuacin:

La siguiente animacin ilustra el montaje experimental:

Abra el instrumento virtual Fuente de tensin continua a travs de la opcin de men Instrumentos | Fuentes de tensin | Fuente de tensin continua, o tambin pulsando la siguiente imagen, y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla siguiente. En primer lugar, no conecte el instrumento.Ajustes de la fuente de tensin continua

Rango:10 V

Tensin de salida:10 V

Abra el instrumento virtual Osciloscopio a travs de la opcin de men Instrumentos | Instrumentos de medicin | Osciloscopio, o tambin pulsando la siguiente imagen, y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla siguiente.Ajustes del osciloscopio

Canal A5 V / div

Canal B200 mV / div

Base de tiempo:200 ms / div

Modo de operacin:X/T, DC

Trigger:Canal A / flanco ascendente / SINGLE / pre-Trigger 25%

Aplique ahora un salto de tensin al condensador, conectando la fuente de tensin continua por medio de la tecla POWER. Arrastre el oscilograma obtenido hacia la siguiente ventana.

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