DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRÓNICOS SEMANA Nº 3 CONDENSADORES J. García V.
CONDENSADORES
EL CONDENSADOR Los Condensadores constituyen uno de los componentes pasivos fundamentales. En su forma básica, están compuestos por dos placas separadas por un aislante llamado dieléctrico, La habilidad de almacenar cargas eléctricas es la definición de capacitancia. Conductores Conductors
Dieléctrico
SÍMBOLO DEL CONDENSADOR Y SU ESPECIFICACIÓN TÉCNICA
CONDENSADOR FIJO
CONDENSADOR POLARIZADO
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA DE UN CONDENSADOR: Capacidad / Tensión de trabajo Ejemplo:
Un condensador de 0,01 microfaradios / 50 Voltios
EL CONDENSADOR BÁSICO Dieléctrico
Terminales de conexión
Placas conductoras
CONSTRUCCIÓN
SÍMBOLO
CONSTRUCCIÓN BÁSICA DE UN CONDENSADOR TUBULAR CON TERMINALES AXIALES Y DIELÉCTRICO DE PELÍCULA DE PLÁSTICO Terminal conectado a la lámina exterior
Lámina interior Película de plástico Lámina exterior
Terminal conectado a la lámina interior
CONDENSADOR DE CERÁMICA ( DISCO )
CONDENSADORES RECUBIERTOS
UNIDADES La cantidad de energía que puede almacenar un condensador se conoce como CAPACIDAD y la unidad de medida es el FARADIO ( F nombrado en honor a Michael Faraday ). Frecuentemente se emplean los submúltiplos : 1 Faradio = 1F 1 microFaradio ( µF ) = 10-6 F 1 nanoFaradio ( ηF ) = 10-9 F 1 picoFaradio ( pF ) = 10-12 F
MICHAEL FARADAY Inglaterra 1791 - 1867
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CONVERSIÓN DE UNIDADES a.- Convertir un condensador de 0,01µF a pF. 0,01 µF = 0,01 x 10 − 6 F x
1 pF = 0,01 x 10 − 6 x 1012 pF = 0,01 x 106 pF = 10 000 pF −12 10 F
b.- Convertir un condensador de 1000 pF a µF. 1000 pF = 1000 x 10 −12 F x
1 µF −12 6 −6 = 1000 x 10 x 10 µ F = 1000 x 10 µF = 0,001 µF 10− 6 F
c.- Convertir un condensador de 0,1 µF a ηF
0,1 µF = 0,1 x 10− 6 F x
1 ηF −6 9 3 = 0 , 1 x 10 x 10 nF = 0 , 1 x 10 nF = 100 nF −9 10 F
Un condensador de 470 pF es igual a
Un condensador de 220 nF es igual a
0,47 nF
0,22 ÂľF 220 000 pF
Un condensador de 0,027 ÂľF es igual a
27 nF 27 000 pF
CIRCUITO FUNDAMENTAL DE CARGA DE UN CONDENSADOR
PROCEDIMIENTO DE CARGA DE UN CONDENSADOR
PROCEDIMIENTO DE DESCARGA DE UN CONDENSADOR
CURVA EXPONENCIAL DE VOLTAJE PARA LA CARGA Y DESCARGA DE UN CIRCUITO RC Vi (voltaje inicial)
VF (voltaje final)
Curva de carga con porcentajes del voltaje final
−t R C Vc = V 1 − = V
Curva de descarga con porcentajes del voltaje inicial
−t τ 1 −
τ = Constante de tiempo RC (segundos)
CURVA UNIVERSAL DE CARGA DEL CONDENSADOR
CURVA UNIVERSAL DE CARGA Y DESCARGA DEL CONDENSADOR Para un circuito RC, la constante de tiempo es :
95%
98%
99%
86%
80% Percent of final value
τ = RC
100%
CARGA Rising exponential 63%
60%
40%
37%
DESCARGA Falling exponential 20%
14% 5%
0 0
1τ
2%
2τ 3τ 4τ Number of time constants Número de constantes de tiempo
1% 5τ
EN EL SIGUIENTE CIRCUITO LA LECTURA DEL VOLTIMETRO ES
LA LECTURA DEL VOLTIMETRO, 10 SEGUNDOS DESPUES DE HABER CERRADO EL INTERRUPTOR S1 ES :
0V
20V
SI AHORA ABRIMOS EL INTERRUPTOR S1, LA LECTURA DEL VOLTIMETRO ES 20 V AL UNIR LOS TERMINALES DEL CONDENSADOR SE PRESENTA
UN ARCO ELÉCTRICO (CHISPA)
CARGA DE UN CONDENSADOR −t RC Vc = V 1 − =V
τ = RC τ=
1 segundo
−t 1 − τ
t = 1τ
Vc = 63,2V
t = 2τ
Vc = 86,4V
t = 3τ
Vc = 95,0V
t = 4τ
Vc = 98,1V
t = 5τ
Vc = 99,3V
CARGA DE UN CONDENSADOR −t RC Vc = V 1 − =V
τ = RC τ=
470 micro segundos
−t 1 − τ
t = 1τ
Vc = 9,48V
t = 2τ
Vc = 12,96V
t = 3τ
Vc = 14,25V
t = 4τ
Vc = 14,72V
t = 5τ
Vc = 14,89V
OTROS TIPOS DE CONDENSADORES
OTROS TIPOS DE CONDENSADORES
CONDENSADORES DE PELÍCULA DE PLÁSTICO Los condensadores de película de plástico son pequeños y no polarizados. Ellos tienen relativamente alta capacidad debido a la gran área de sus placas. H ig h - p u r it y f o il e le c t ro d e s P la s tde ic f ilm Dieléctrico ie le c t ric películad de plástico
Terminales L e a d w ir e S o ld e r c o a t e d e n d
O u t e r w ra p o f Condensador p o ly e s t del e r f ilm (película C a dieléctrico p a c it o r s e c t io n ( a ltalternado e rn a t e s t ripcon s of f ilm película d ie le c t de r ic a n d f o il estaño) e le c t ro d e s )
CONDENSADORES ELECTROLÍTICOS Los condensadores electrolíticos tienen alta capacidad,pero no son tan precisos como los otros tipos. Los condensadores electrolíticos son polarizados.
+ _
Al electrolytic
Condensador de tantalum Ta electrolytic (tipo perla)
Symbol for anycondensador electrolytic capacitor Símbolo para cualquier electrolítico
OTROS TIPOS DE CONDENSADORES ELECTROLÍTICOS
CONDENSADORES
ETIQUETADO DE LOS CONDENSADORES Los condensadores usan varios métodos para etiquetar su capacidad. Los de pequeña capacidad son frecuentemente estampados tales como .001 or .01, quienes tienen sus unidades en microfaradios. + ++ +
47VTTMFVTT
Los condensadores electrolíticos son de mayor capacidad y su valor es µF. La unidad usualmente estampada es µF, pero algunos más antiguos están indicados en MF or MMF.
. 022
ETIQUETADO DE LOS CONDENSADORES Una etiqueta tal como 103 o 104 es leida como 10x103 (10,000 pF) or 10x104 (100,000 pF) respectivamente. (El tercer dígito es el multiplicador.) Cuando los valores están marcados como 330 or 6800, las unidades son picofaradios. 222
Cuál es el valor de cada condensador?
Ambos son de 2200 pF.
2 20 0
ETIQUETADO DE LOS CONDENSADORES
CODIFICACIÓN DE LOS CONDENSADORES
338M
Condensador en un circuito DC Cuando un condensador es cargado a travĂŠs de una resistencia serie y una fuente DC, la curva de carga es exponencial.
V f in a l
0
t
( a ) C a p a c it o r c h a rg in g v o lt a g e
Voltaje de carga del condensador
I in it ia
l
0 ( b ) C h a rg in g c u r re n t
Corriente de carga
t
Condensador en un circuito DC Cuando un condensador es descargado a travĂŠs de una resistencia, la curva de descarga es tambiĂŠn exponencial. (Note que la corriente es negativa )
V in it ia
l
t
0
( a ) C ade p adescarga c it o r d is c hdel a r g descarga in g v o lt a g e Voltaje
− I in it ia
l
0
t
( b ) D is c h a rg in g c u rre n t
Corriente de descarga
Condensador en circuitos DC Si se usa como fuente un generador de onda cuadrada, se obtiene las sgtes. formas de onda. Cuรกl es la forma de onda de la corriente?
VS
VC
R V
C S
La corriente tiene la misma forma de onda de VR.
VR
CONDENSADOR VARIABLE DE AIRE
CONDENSADORES DE MICA
CONDENSADOR PARA RED SNUBBER ( CAJA OVALADA LLENA DE ACEITE )
CONSTRUCCIÓN INTERNA DEL FLASH DE UNA CÁMARA
TAREAS A REALIZAR HOY DIA
Condensador
C1
C2
C3
C4
C5
Aspecto Físico Valor indicado CONDENSADOR VALOR EN µF VALOR EN ηF VALOR EN pF 0,1 µF
0,1 µF
3 300 pF
3 300 pF 1,8 ηF
1η8 103 0,0022 µF
10 000 pF 0,0022 µF
Condensa dor Aspecto FĂsico
Valor indicado Valor med Mult. digital Valor med RLC meter
C1
C2
C3
C4
C5
CONDENSADOR SOMETIDO A UNA TENSION D.C. ( CONTINUA )
CONDENSADOR SOMETIDO A UNA TENSION C.A. ( ALTERNA
CARGA DE UN CONDENSADOR −t Vc = V 1 − RC = V
−t τ 1 −
VOLTAJE DE CARGA EN EL CONDENSADOR (Vc) t = 1τ
t = 2τ
Calculado Calculado
t = 3τ
t = 4τ
t = 5τ
Calculado
Calculado
Calculado
CURVA UNIVERSAL DE CARGA DE UN CONDENSADOR
APLICACIONES DEL CONDENSADOR DIBUJE LAS FORMAS DE ONDA OBTENIDAS CON EL OSCILOSCOPIO
APLICACIONES DEL CONDENSADOR DIBUJE LAS FORMAS DE ONDA OBTENIDAS CON EL OSCILOSCOPIO
THE END