Condensadores eléctricos

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En la figura ves distintos tipos de condensadores utilizados en el mundo de la electricidad.

Se trata de un elemento o dispositivo capaz de almacenar energía eléctrica en forma de campo eléctrico.

Se compone de dos láminas conductoras separadas por un material aislante que llamamos dieléctrico (que no conduce la electricidad como: el aire, papel, cerámica, porcelana, vidrio, etc.):

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(1) Un condensador muy elemental.

(2) Se enrollan las láminas y el dieléctrico con lo que se gana en capacidad.

 

En un esquema quedaría representado del modo siguiente:

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Tratemos de comprender bien cómo funciona un condensador.

Comencemos por entender bien la inducción:

La palabra inducir significa incitar, instigar, animar, persuadir, convencer a que alguien haga algo.

En Electrostática empleamos la palabra inducción para animar, incitar… a que unas cargas eléctricas se dirijan hacia un lugar, por ejemplo:

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Hemos frotado el capuchón del bolígrafo con la manga del jersey y se ha cargado de electrones (cargas negativas).

Si acercamos al bolígrafo una bola de plumavit (poliestireno) o una bola metálica, las cargas negativas del capuchón inducen a las positivas de la bola a concentrarse próximas a él.

Las negativas de la bola se han trasladado al lado opuesto.

La bola se ha electrizado por la influencia, la presencia o la inducción del capuchón del bolígrafo.

A la figura siguiente ya la conocemos:

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El suelo de la Tierra se mantenía en estado neutro (ni positivo ni negativo), pero aparece una nube cargada del modo que vemos y provoca la inducción en el suelo que tiene debajo (las cargas positivas se aproximan a la superficie).

Volvamos al condensador.

En la figura siguiente tenemos una fuente de alimentación (pila) y un condensador:

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Un condensador está cargado cuando las dos placas metálicas tienen la misma tensión de la que tiene la pila y en este caso, si interrumpes la energía de la pila, el circuito se alimentaría, por un tiempo limitado, de la energía que almacena el condensador.

En el momento de conectar la corriente a un condensador se observa que la intensidad de la corriente entre las placas es muy intensa y que a medida que ambas placas van adquiriendo el mismo valor esta intensidad disminuye hasta cero.

Generalmente cuesta entender bien lo que sucede con el modo de funcionar un condensador. Analicemos paso a paso lo que sucede:

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En un principio, las dos armaduras son neutras, es decir, cada una de ellas tiene tantas cargas positivas como negativas, pero si unimos la lámina metálica (1) con el positivo de la pila encontrándose el interruptor abierto (desconectado), lo que sucederá es que perderá cargas negativas y por esta razón esta armadura, eléctricamente hablando, se hace positiva:

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En este momento las cargas negativas de la armadura (2), por inducción de (1) varían su posición situándose cercanas al campo eléctrico. Lo mismo sucede con las positivas de esta armadura, se quedan situadas hacia el exterior de la lámina (2).

¿Qué sucedería si cerramos el circuito al conectar el interruptor?

Los electrones de la pila (polo negativo) irán hacia la positiva armadura (2) hasta llenar negativamente esta placa:

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Ahora, la placa (1) trata captar electrones pero lo que más cerca tiene es el dieléctrico que es una materia que apenas tiene electrones libres y los que tiene, los tiene fuertemente unidos a los núcleos.

En este momento no hay corriente en el circuito, se ha cortado el paso en el condensador.

La diferencia de potencial (V) en las armaduras del condensador disminuye a medida que su carga aumenta.

Cuando esta diferencia es 0V, no hay paso de electrones por el circuito eléctrico.

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