Potencia Eléctrica – Condensadores y Bobinas en Circuitos de Corriente Continua

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

La magnitud C representa la capacidad del condensador, y se expresa con la unidad faradio (símbolo: F).

La capacidad de un condensador se puede asumir como constante, y depende únicamente de la estructura geométrica y del dieléctrico empleado. Para un condensador de placas es válida la siguiente relación:

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En esta ecuación, ε0 es la constante eléctrica de campo y posee un valor de 8.8542 x 10-12 AS/Vm, εr es el índice dieléctrico (carente de unidad), A la superficie de una placa y d la distancia entre placas. Si un condensador se conecta a una tensión continua U0 a través de una resistencia de carga R, se carga debido a la presencia de dicha tensión, proceso durante el cual la tensión del condensador, de acuerdo con una función exponencial, aumenta de 0 V hasta alcanzar su valor final U0 (100%) (curva de carga de un condensador, véase la imagen de la izquierda). Si, a continuación, se desconecta el condensador de la fuente de tensión y se lo cortocircuita, se produce un proceso de descarga inverso al proceso de carga (véase la imagen de la derecha).

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Abra el instrumento virtual Fuente de tensión continua a través de la opción de menú Instrumentos | Fuentes de tensión | Fuente de tensión continua, o también pulsando la siguiente imagen, y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla siguiente. En primer lugar, no conecte el instrumento.

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Ajustes de la fuente de tensión continua

Rango:

10 V

Tensión de salida:

10 V

Abra el instrumento virtual Osciloscopio a través de la opción de menú Instrumentos | Instrumentos de medición | Osciloscopio, o también pulsando la siguiente imagen, y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla siguiente.

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Ajustes del osciloscopio

Canal A

5 V / div

Canal B

200 mV / div

Base de tiempo:

200 ms / div

Modo de operación:

X/T, DC

Trigger:

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

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

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CUESTIONARIO. (El Condensador)

- ¿Cuál es la trayectoria de la curva de la tensión del condensador después de que se conecta la tensión continua?

- Salta inmediatamente a un valor de aproximadamente 10 V y se mantiene en este valor.

- Asciende linealmente hasta alcanzar un valor aproximado de 10V y se mantiene en este valor

- Asciende exponencialmente hasta alcanzar un valor aproximado de 10 V y se mantiene en este valor.

- Asciende exponencialmente hasta alcanzar un valor aproximado de 10 V y, a continuación, vuelve a descender a O V.

- ¿Cuál es la trayectoria de la curva de corriente de carga después de que se conecta la tensión continua?

- Durante todo el proceso de carga se mantiene constante.

- En primer lugar, salta a un valor máximo y luego desciende linealmente hasta llegar a cero.

- Asciende exponencialmente de cero a un valor máximo.

- En primer lugar, salta a un valor máximo y, a continuación, desciende exponencialmente hasta llegar a cero.

- ¿Qué reacción ocasionaría una disminución de la resistencia de carga R13 en el valor máximo de la corriente de carga?

- Ninguna.

- La corriente de carga disminuiría.

- La corriente de carga ascendería.

Separe el condensador de la tensión de alimentación retirando el cable del clavijero V43 y observe la tensión del condensador durante un tiempo prolongado.

- ¿Qué sucede con la tensión del condensador?

- Permanece constante.

- Aumenta

- Desciende paulatinamente hasta llegar a 0 V.

- Primeramente asciende y luego desciende hasta 0 V.

- ¿Cómo se puede explicar esta reacción?

- El condensador, una vez que se ha retirado la tensión de alimentación, representa una resistencia óhmica.

- El condensador se descarga a través de la resistencia interna de la medición.

- El condensador mantiene su tensión puesto que la carga no puede salir al exterior.

- ¿Qué se puede observar en contraposición a la medición continua?

- No se observa ninguna diferencia con la medición continua.

- La tensión desciende ahora más rápidamente.

- La tensión desciende ahora más lentamente.

- La tensión permanece ahora constante.

FUNDAMENTO TEORICO DE LA BOBINA EN EL CIRCUITO DE CORRIENTE CONTINUA

INDUCTANCIA DE UNA BOBINA

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