Aptitud: unidades, fórmulas, cálculos, ejemplos

Estas capacidad Es la relación entre la carga (en culombios) de un capacitor o capacitor y su potencial o voltaje (en voltios). Se expresa en entidades de Faraday (F) para conmemorar a Michael Faraday (1791-1867).

La capacitancia también se define como la propiedad o capacitancia de un capacitor o conjunto de capacitores, y se mide por la proporción de carga almacenada separadamente por unidad de potencial de cambio.

Parte de la función de las lámparas y otros equipos eléctricos se debe a los condensadores. Fuente: Pixabay.

El término condensador se ingresó a resultas del avance de un dispositivo eléctrico llamado condensador, inventado por el científico prusiano Ewald Georg von Kleist en 1745 y acuñado de forma sin dependencia por el físico holandés Pieter van Musschenbroek.

Un condensador es un dispositivo eléctrico que guarda una carga eléctrica y la descarga en el instante. Esta función se ha usado en varios dispositivos eléctricos como televisores, radios, lámparas, PCs y muchos otros aparatos eléctricos en la vida diaria.

Condensadores y condensadores

Un condensador o un condensador está formado por 2 conductores con exactamente la misma carga eléctrica y signos opuestos. El conductor lleva por nombre celosía o placa del condensador.

Una placa está conectada al terminal positivo (+) de la batería y la otra placa está conectada al terminal negativo (-). Ya que las placas tienen cargas iguales y opuestas, la carga neta del capacitor es cero (0).

La capacitancia es la relación de la carga en uno o mucho más conductores que forman el capacitor y la diferencia de voltaje entre las placas del capacitor.

Unidades y fórmulas

La fórmula de cálculo de capacidad es la próxima:

C = q / v

Donde C es la capacidad q Carga (en culombios) Â y v Voltaje (voltios)

La unidad de aptitud es el Farad (F), que corresponde al Coulomb / volt. El faradio es una unidad muy grande, con lo que se emplea el microfaradio (µF), que se ajusta a 10. Se ajusta a-6 Farad o pico de faradio (pF), igual a 10-12 Farah.

¿De qué forma se calcula la aptitud?

¿Cuál es el valor de capacitancia de un capacitor y su carga de placa es 5 Ω? diez-3 ¿Cuál es la diferencia de voltaje entre Coulomb y 6 voltios?

Aplicar la fórmula que hemos decidido:

C = q / v

= (5Ω ?? 10-3 Coulomb) / (6 voltios)

= 8,33 Ω 10-4 Faradio

Ejemplo

La fórmula de capacitancia difiere según el género de capacitor.

Condensador de placa paralela

C = kΩOhPublicidad

k es la incesante dieléctrica, que es 1 en aire y vacío. Por tanto, la fórmula se simplifica a:

C =OhPublicidad

εOh ¿Es la constante dieléctrica, su valor cercano a 8.854Ω? diez-12 F ?? metro-1, A es el área o área de la placa paralela, expresada en m2, a pesar de re La distancia entre las placas paralelas.

Condensador esférico

C = 4Ω ΩOhla resistencia

Donde R es el radio de la esfera en metros.

Condensador esférico concéntrico

C = 4Ω ΩOh / (1 / R1 ¿Una especie de? ? ? ? 1 / R2)

Condensador cilíndrico concéntrico

C = 2Ω ΩOhLitro / litro (R2 / R1)

donde es eso Levantarse Es la longitud del cilindro concéntrico en metros.

Ejercicios resueltos

Condensador de placa paralela

¿Cuál es la capacitancia del condensador o condensador en el aire y su área de placa es de 3 cm?2 ¿Y a intervalos de 2 mm?

Contamos la fórmula:

C =OhPublicidad

Y los datos:

εOh = 8.854 x 10-12 F ?? metro-1

A = 3 cm2 (3Ω ?? 10-4 metro2)

d = 2 mm (2Ω? 10-3 Metro)

Seguimos sustituyendo:

C = (8.854 ?? 10-12 F ?? metro-1) (3Ω ?? 10-4 metro2) / (2Ω ?? 10-3 Metro)

= 1.3281 ?? 10-14 F.

Condensador esférico o condensador

Si imaginamos la Tierra como un condensador esférico con un radio (R) de 6.370 km: ¿cuál es su aptitud?

Datos:

C = 4Ω ΩOhla resistencia

= 3,1416

εOh = 8.854Ω diez-12 FM-1

R = 6.370 kilómetros (6.37Ω10Sexto Metro)

Reemplacemos el valor en la fórmula del condensador de nuevo:

C = (4 ?? 3,1416) (8,854 ?? 10-12 F ?? metro-1) (6,37 Ω10Sexto Metro)

= 7.09 diez-8vo F.

= 709 µF

Combinación de condensador

Los condensadores o condensadores se pueden conectar en serie o en paralelo.

Condensador en serie

Condensadores en serie. Fuente Gabriel Bolávar vía CircuitLab

La figura anterior exhibe tres condensadores en serie (C1, VS2 yc3) y baterías con plataformas positivo (+) y negativo (-). Estos condensadores tienen una serie de propiedades relacionadas con su voltaje, carga y aptitud.

La caída de voltaje en el condensador (Δ ?? V)

Vtonelada = V1 Â Â + Â Â ?? V2Â + Â Â ?? V3

La caída de voltaje total en un grupo de capacitores en serie es igual a la suma de las caídas de voltaje en los capacitores.

cargo Una especie de condensador

soliciartonelada = Q1 = Q2 = Q3

La misma proporción de carga fluye por medio de condensadores conectados en serie.

Aptitud del condensador

La aptitud equivalente de un condensador en serie tiene la próxima relación:

1 Cigualada = 1 / C1+ + 1 / C2  +   1 / C3

Condensador de derivación

Los condensadores están conectados en paralelo. Fuente Gabriel Bolávar vía CircuitLab.

Arriba contamos tres condensadores dispuestos paralelamente (C.1, VS2 yc3) tienen los siguientes comportamientos en concepto de caída de voltaje, carga y capacitancia:

Caída de voltaje a través del condensador

Vtonelada = Â Δ ?? V1 =   Π?? V2 = Â Δ ?? V3

Con un capacitor paralelo, la caída de voltaje total a través del capacitor es igual a la caída de voltaje que se encuentra en cada capacitor.

Carga del condensador

soliciartonelada= Q1+ + Q2+ + Q3

En un sistema paralelamente, la carga total de los condensadores es igual a la suma de las cargas de todos y cada uno de los condensadores.

Aptitud del condensador

vs.igualada = C1+ + C2 + C3

En un sistema paralelo, su aptitud equivalente es igual a la suma de las capacidades de todos los condensadores.

Ejemplo practico

Un ejemplo es el problema de capacidad serial y paralela. Fuente Gabriel Bolávar vía CircuitLab.

El diagrama de bloques de los tres condensadores se muestra arriba: C.1 yc2 En serie y paralelo a C. preparados3La capacitancia del condensador es la siguiente: C.1 = 5 µF, C2 = 6 µF y C3 = 3 µF. Encuentre la capacidad semejante del circuito.

Primero encuentre la aptitud semejante de C1 yc2 Que están conectados en serie.

1 CEcuación 1.2 = 1 / C1+ + 1 / C2

1 CEcuación 1.2 = 1/5 µF + 1/6 µF

1 CEcuación 1.2 = (30/11) µF

vs.Ecuación 1.2 = 30 µF / 11

= 2,72 µF

Los condensadores 1 y 2 están paralelamente con C.3Entonces, la aptitud equivalente de C1, VS2 yc3 Igual a CEcuación 1.2 + C3.

vs.Ecuación 1, 2, 3 = 2,72 µF + 3 µF

= 5,72 µF

referencia

  1. Serway, RA y Jewett, JW (2009). Física científica y técnica. Volumen 2. Séptima edición. Publicado Cengage Learning.
  2. Reddick, R. y Halliday, D. (1965). Fasika. Parte 2. Segunda edición en castellano. Equipo editorial de Continental SA
  3. Estudiar. (2015, 22 de abril). Aptitud: unidad y fórmula. Conseguido de: study.com
  4. Física del lumen. (sf). Condensadores en serie y en paralelo. Obtenido de: course.lumenlearning.com
  5. Editor de la Enciclopedia Británica. (2020). Capacidad. Obtenido de: Britica.com

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Subir
error: Content is protected !!