capacitores y resistencias

8/18/2019 Capacitores y Resistencias

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Rojas Mariano Electrónica5° 1° EMEC Hoja N°1

Trabajo Práctico de Capacitores y resistencias.

Alumno: Rojas Mariano.

Profesor: Galián Oscar.

Condensadores : Son dispositivos que almacenan cargas eléctricas; se dice quedos cuerpos forman un condensador cuando entre ellos existe un campo eléctrico. Engeneral un condensador se compone esencialmente de dos conductores (armaduras)aislados y separados por un dieléctrico (aislador. Pueden conducir cc durante un instante,aunque funcionan bien como conductores en circuitos de ca; esta propiedad los convierteen dispositivos muy tiles para impedir que la cc entre a determinada parte de un circuitoeléctrico. !os condensadores de capacidad fi"a y variable se usan con las bobinas,formando circuitos en resonancia en radios y otros equipos eléctricos.!os #apacitores se fabrican en gran variedad de formas, siendo la m$s sencilla elformado por dos placas separados por un dieléctrico. El aire, la mica, la cer$mica, elpapel, el aceite o el vac%o se usan de aisladores segn la utilidad dada al dispositivo.

En su forma m$s sencilla, un condensador est$ formado por dos placas met$licas oarmaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una l$mina noconductora o dieléctrico. &l conectar una de las placas a un generador, ésta se carga einduce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de lasplacas cargada negativamente (') y la otra positivamente (') sus cargas son iguales yla carga neta del sistema es *, sin embargo, se dice que el condensador se encuentracargado con una carga '.

!os condensadores pueden conducir corriente continua durante s+lo un instante, aunquefuncionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedadlo convierte en dispositivos muy tiles cuando se debe impedir que la corriente continuaentre a determinada parte de un circuito eléctrico.

!os condensadores se utilian "unto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, enlas radios y otros equipos electr+nicos. &dem$s, en los tendidos eléctricos se utiliangrandes condensadores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir latransmisi+n de m$s potencia.

&dem$s son utiliados en- entiladores, motores de &ire &condicionado, en /luminaci+n,0efrigeraci+n, #ompresores, 1ombas de &gua y 2otores de #orriente &lterna, por lapropiedad antes explicada.


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!os condensadores se fabrican en gran variedad de formas y se pueden mandar a 3acerde acuerso a las necesidades de cada uno. El aire, la mica, la cer$mica, el papel, el aceitey el vac%o se usan como dieléctricos, segn la utilidad que se pretenda dar al dispositivo.Pueden estar encapsulados en baquelita con v$lvula de seguridad, sellados, resitentes ala 3umedad, polvo, aceite; con terminales para conector 3embra y4o soldadura. 5ambién

existen los condensadores de 2arc3a o 2antenimiento los cuales est$n encapsulados enmetal. 6eneralmente, todos los #ondensadores son secos, esto quiere decir que sonfabricados con cintas de pl$stico metaliado, autoregenerativos, encapsulados en pl$sticopara me"or aislamiento eléctrico, de alta estabilidad térmica y resistentes a la 3umedad.

7tro tipo de condensador es la botella de !eyden, el cual es un condensador simple en elque las dos placas conductoras son finos revestimientos met$licos dentro y fuera delcristal de la botella, que a su ve es el dieléctrico. !a magnitud que caracteria a uncondensador es su capacidad, cantidad de carga eléctrica que puede almacenar a unadiferencia de potencial determinado.

!a botella de !eyden, uno de los condensadores m$s simples, almacena una cargaeléctrica que puede liberarse, o descargarse, mediante una varilla de descarga(iquierda). !a primera botella de !eyden se fabric+ alrededor de 89:, y todav%a se utiliaen experimentos de laboratorio.

Tipos de condensadores

< Placas paralelas: #onsiste b$sicamente en dos placas puestas en paralelo, una de laotra, y a la ve separadas por un material aislante sea este aire o vaci+. Si bien los m$sprimitivos se 3ac%an con placas de metal s+lidas, los modernos son 3ec3os con 3o"asmet$licas particularmente de aluminio.

< Electrolíticos : Se 3acen de formas y tama=os sumamente variables, con recipientes decart+n o met$licos y distintos tipos de terminales. Son empleados para capacidades superiores a 8mfd. & diferencia de otroscondensadores este esta polariado y si se conecta mal se rompe y 3ace corto circuito.

< Variables - >n tipo especial es el de mica que tiene una capacidad inferior a ** mmf. ,#onsiste en dos placas separadas por una lamina de mica. Para acerca las placas seutilian un tornillo; a"ustando este tornillo se modifica la capacitancia delcondensador.esta clase de condensador se construye a veces adentro de un condensador variable de aire m$s grande, para usar en paralelo con el capacitor variable m$s grande yofrecer un a"uste de capacitancia m$s exacto.

Condensador variable de Aire :


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Se usa muc3o en los aparatos de radio, esta constituido de ? series de laminas metalicassemicirculares que enca"an unas dentro de las otras ; una de las series es movil alrededor de un e"e y la otra es fi"a.

Condensador de Mica(eléctrodos de ban3o deprata)5oler@ncia- A *. pB8C (D pB)5ensFo 2$x.- ** d.c.6ama 5emp.- :* G# a H G#

Condensador dePolystyrene (pel%cula)5oler@ncia- A 8C#oef. 5emp.- 8? A *ppm4G#0esistIncia /sol.- 8** 6J

Condensador dePolypropilene (pel%cula)5oler@ncia- A ?*C#oef. 5emp.- ?** ppm4G#0esistIncia /sol.- 8** 6J5ensFo 2$x.- 8*** d.c.6ama 5emp.- G# a 8**G#

Condensador dePolicarbonato (pel%cula)5oler@ncia- A C#oef. 5emp.- A 8** ppm4G#6ama 5emp.- G# a 8?G#

Condensador de Papel5oler@ncia- A ?*C5ensFo 2$x.- ?* a.c. K* d.c.

Condensador dePolypropilene (pel%cula)5oler@ncia- A ?*C#oef. 5emp.- ?** ppm4G#0esistIncia /sol.- 8** 6J5ensFo 2$x.- 8*** d.c.6ama 5emp.- G# a 8**


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G#

Condensador dePolicarbonato (pel%cula)5oler@ncia- A C0esistIncia /sol.- 8** 6J

Condensador de Polyester

(pel%cula)5oler@ncia- A 8*C0esistIncia /sol.- K* 6J5ensFo 2$x.- 8** a :** 6ama 5emp.- :* G# a H G#

Condensador de Polyester(pel%cula)5oler@ncia- A C0esistIncia /sol.- K* 6J

Condensador de Polyester(pel%cula)5oler@ncia- A 8*C0esistIncia /sol.- 8* 6J5ensFo 2$x.- K

Condensador Cerâmico(Placa)5oler@ncia- *.? pB (L8*pB)A ?C (M 8* pB)0esistIncia /sol.- 8* 6J5ensFo 2$x.- 8** a :**

6ama 5emp.- :* G# a H G#

Condensador Cerâmico(2ulticamada)5oler@ncia- A 8*C#oef. 5emp.- A ?*C6ama 5emp.- G# a 8?G#

0esistIncia /sol.- D 8** 6J


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Condensador Cerâmico5oler@ncia- ?*C

0esistIncia /sol.- 8* 6J

Condensador Electrolítico(alum%nio; polariado)5oler@ncia- A ?*C (M 8* pB)5ensFo 2$x.- K (esq.) K (dto.)

/perdas- K J& ou /N*.*8O#O(o maior valor)6ama 5emp.- :* G# a H G#

Condensador Electrolítico(alum%nio; nFopolariado)5oler@ncia- A ?*C5ensFo 2$x.- .K

/perdas- /N*.*KO#O6ama 5emp.- :* G# a H G#

Condensador Electrolítico(t@ntalo s+lido seco;polariado)5oler@ncia- A ?*C5ensFo 2$x.- K /perdas- 8 J& ou /N*.*?O#O(o maior valor)

6ama 5emp.- G# a H G#

Condensador Electrolítico(alum%nio; polariado;montagem superficial)5oler@ncia- A ?*C5ensFo 2$x.- * (esq.) 8* (dto.)/perdas- K J& ou /N*.*8O#O(o maior valor)

6ama 5emp.- :* G# a H G#

Condensador Electrolítico(t@ntalo s+lido; polariado;montagem superficial)5oler@ncia- A 8*C5ensFo 2$x.- 8 /perdas- *. J&6ama 5emp.- G# a H G#


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Condensador de Sulfito dePolyphenylene (pel%cula;montagem superficial)5oler@ncia- A ?C5ensFo 2$x.- * (d.c.)

0esist. /sol.- K6J6ama 5emp.- G# a 8? G#

Condensador Variável dePolypropylene8 volta- ? pB a 8* pBimensFo- mm

5ensFo 2$x.- 8** d.c6ama 5emp.- :* G# a 9* G#

Capacidad y factores de los que depende la capacidad de uncondensador

O!a capacidad eléctrica es la relaci+n constante entre la carga eléctrica que recibe unconductor y el potencial que adquiere. !a capacidad de un condensador se mide enfaradios y viene expresada por la f+rmula-

# N q

onde q es la carga (en culombios) de uno de los dos conductores, y es la diferencia

de potencial (en voltios) entre ambos. !a capacidad depende s+lo de la superficie de losconductores y del espesor y la naturalea del dieléctrico del condensador.

OBactores que afectan la capacidada)!a superficie de las placas- es un factor important%simo para determinar la cantidad decapacitancia, puesto que la capacidad var%a en proporci+n directa con la superficie de lasplacas. e este modo el aumento de la superficie de la placa incrementa la capacitancia,mientras que su disminuci+n la 3ace mermar.!a mayor superficie de placa aumenta la capacidad.


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b) !a distancia entre las placas- el efecto que tiene dos cuerpos cargados entre ellosdepende de la distancia que los separa .#omo la acci+n de capacitancia depende de ?placas y de la dif. e sus cargas, la capacidad varia cuando se modifica la distancia entrelas placas.

!a capacidad de ? placas aumenta a medida que las placas se acercan y disminuyecuando se ale"an.

#) #ambiando el material dieléctrico- la capacidad se modificara si se utilian comodielectricos materiales distintos. El efecto de los distintos materiales, es comparable al delaire, o sea que si un condensador tiene una capacitancia dada cuando se utilia airecomo dieléctrico, otros materiales, en ve de aire, multiplicaran la capacidad en ciertamedida. & esta medida se le denomina- constante dieléctrica.

Diferencia de potencial

!a diferencia de potencial entre dos puntos es el traba"o que tienen que realiar las fueras exteriores contra las del campo eléctrico para trasladarla unidad de carga eléctrica positiva de un punto a otro.En el interior de los conductores no existe diferencia de potencial de un punto a otro seancual sean estos. 5odos los puntos tienen el mismo potencial que los de la superficie.!a diferencia de potencial entre las placas es igual a V !" #E $% & d

siendo q la carga por unidad de superficie y d la distancia entre ellas.

Carga y descarga de un condensador

#uando al condensador le aplicamos una diferencia de potencial este se carga, ya que alno estar las dos placas met$licas unidas entre si directamente, sino por medio de unabater%a o pila, cada una de las placas se cargar$ con electricidad positiva o negativa, yaque una de las placas ceder$ electrones para que la otra los gane.

O#arga del condensador- las armaduras de un condensador cuando se conectan a lospolos de un generador de cc, adquieren cargas iguales y de signo contrario, diciéndoseentonces que el condensador esta cargado.!a carga se debe a un flu"o de electrones que va 3acia una de las placas desde la otra,dando por resultado una placa con carga negativa y otra con carga positiva.

Este proceso no es instant$neo sino que se va realiando paulatinamente, dependiendo lamayor o menor rapide del mismo de la capacidad del condensador y de la resistencia delcircuito.Oescarga del condensador- se lleva a cabo cuando un flu"o de electrones desde la placade un condensador con cargo negativa va 3acia la placa con carga positiva, eliminandoas% las cargas en las placas.

Qormalmente en un circuito, los condensadores se cargar$n y se descargar$n a través deresistencias. !a carga y descarga de un condensador a través de resistencias se produce


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segn una constante de tiempo y dependiendo de la resistencia y de ddp que leadministremos segn la f+rmula ' ( C siendo el tiempo en segundos, 0 el valor de laresistencia en 73mios y # el valor del condensador en Baradios. En una constante detiempo el condensador se carga aproximadamente un KC, en la segunda constante detiempo se carga otro KC y as% sucesivamente, se considera que el condensador est$

totalmente cargado en constantes de tiempo. El proceso de descarga es similar al decarga.

!as corrientes de carga y descarga de un condensador comienan con un valor maximo yvan declinando a cero a medida que el condensador se carga del todo o se descarga. Enel caso del condensador en carga , las placas descargadas ofrecen poca oposici+n a lacorriente de carga al principio, pero a medida que se van cargando ofecen m$s y masoposicion. 0educiendo el flu"o de corriente . el mismo modo, la corriente de descarga esgrande al iniciarse la descarga porque la tension del condensador cargado es alta , pero amedida que se produce la descarga , la tension del condensador cae, dando comoresultado un flu"o de corriente menor. ebido a que las corrientes de carga y descragason m$s grandes en la iniciacion de la carga y de la descarga del condensador, elpromedio de corriente es mas alto si la polaridad se invierte rapidamente manteniendo lacirculacion de la corriente en valores altos.

E"emplo-

Car)a

#N8*** B

0N 8* R

N ?*

N 0 < #

N 8* < 8*** B <

N 8* < N *$s

*$s

8*s 8K.K

?*s 89.K

K*s 8H.?

:*s 8.:8

*s 8.8


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+escar)a

0 N 8* R

# N 8*** B

*s ?*

8*s .?

?*s ?.?

K*s *.

:*s *.K

*s *.8

Energía almacenada en un condensador

!a energ%a almacenada en un condensador ser$ igual a la suma de todos los traba"os,desde el momento en que la carga es igual a cero, 3asta llegar a un valor dado de lamisma, al que llamaremos '

T N v x dq N (84c) x (q x dq ) N U ('? x #)

Si ponemos la carga en funci+n de la 5ensi+n y #apacidad- ' NO#, la expresi+n de laenergia almacenada en un condensador ser$-

VN U x # x ?

Medida en unidad de trabajo.

!a energ%a acumulada en un condensador ser$ igual al traba"o realiado para transportarlas cargas de una placa a la otra, venciendo la diferencia de potencial existente entreellas.

V N x q N (q 4# ) x q


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Resistencias:Se denomina resistor o bien resistencia al componente electrónico diseñado para introducir

una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. En el propio

argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En otros

casos, como en las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias para producir calor

aprovechando el efecto Joule.

Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente

que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente m!ima en un resistor viene

condicionada por la m!ima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede

identificar visualmente a partir del dimetro sin que sea necesaria otra indicación. Los

valores ms comunes son ",#$ %, ",$ % y & %.

E!isten resistencias de valor variable, que reciben el nombre de potenciómetros.

Los resistores se tili!an en los circitos "ara li#itar el $alor %e la corriente o

"ara &jar el $alor %e la tensión' ()ase la Le* %e +,#' - %i.erencia %e otros

co#"onentes electrónicos/ los resistores no tienen "olari%a% %e&ni%a'

Código de colores


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'ara caracteri(ar un resistor hacen falta tres valores) resistencia eléctrica, disipación

m!ima y precisión o tolerancia. Estos valores se indican normalmente en el encapsulado

dependiendo del tipo de éste* para el tipo de encapsulado a!ial, el que se observa en las

fotograf+as, dichos valores van rotulados con un código de franas de colores.

Estos valores se indican con un conunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento.

Son tres, cuatro o cinco rayas* deando la raya de tolerancia -normalmente plateada o

dorada a la derecha, se leen de i(quierda a derecha. La /ltima raya indica la tolerancia

-precisión. 0e las restantes, la /ltima es el multiplicador y las otras indican las cifras

significativas del valor de la resistencia.

El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un n/mero de una, dos

o tres cifras* se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en 1hmios -2. El

coeficiente de temperatura /nicamente se aplica en resistencias de alta precisión o

tolerancia menor del &3.

Color dela banda

Valor de la!cifra

si"ni#cati$a

Valorde la

Multi

plicador

Tol

erancia

Coe#ciente detemperatura

Nero

0 1

Marrón

1 101

100""#°C

Rojo 2 1002

50""#°C

Naranja

3 1000

15""#


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°C

-#ari

llo 4

10

000

4

25"

"#°C

(er%e 5100000

0/5

20""#°C

-!l 61

000

000

0/25

10""#

°C

Mora%o

710000000

0/1

5""#°C

ris 810000000

0

0'05

1""#°C

lanco

91000000000

ora%o

0/15

latea%o

0/0110

Ninno

20


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Como leer el valor de una resistencia

En una resistencia tenemos generalmente 4 l+neas de colores, aunque podemos encontrar

algunas que contenga $ l+neas -4 de colores y & que indica tolerancia. 5amos a tomar como

eemplo la ms general, las de 4 l+neas. 6on la banda correspondiente a la tolerancia a la

derecha, leemos las bandas restantes de i(quierda a derecha, como sigue) Las primeras dos

bandas conforman un n/mero entero de dos cifras)

• La "ri#era lnea re"resenta el %ito %e las %ecenas'

• La sen%a lnea re"resenta el %ito %e las ni%a%es'

Luego)

• La tercera lnea re"resenta la "otencia %e 10 "or la cal se #lti"lica eln:#ero'

El resultado numerico se e!presa en 1hms.

Resistencias de precisión

Las resistencias de precisión o de hoas metlicas, conocidas también por su nombre en

inglés foil resistors, son aquellas cuyo valor se austa con errores de &"" partes por millón o

menos y tienen adems una variación muy pequeña con la temperatura, del orden de &"

partes por millón entre #$ y $ grados 6elsius. Este componente tiene una utili(ación muy

especial en circuitos analógicos, con austes muy estrechos de las especificaciones. La

resistencia logra una precisión tan alta en su valor, como en su especificación de

temperatura, debido a que la misma debe ser considerada como un sistema, donde los

materiales que la comportan interact/an para lograr su estabilidad. 7na hoa de metal muy

fino se pega a un aislador como el vidrio o cermica, al aumentar la temperatura, la

e!pansión térmica del metal es mayor que la del vidrio o cermica y al estar pegado al

aislador, produce en el metal una fuer(a que lo comprime reduciendo su resistencia

eléctrica, como el coeficiente de variación de resistencia del metal con la temperatura es

casi siempre positivo, la suma casi lineal de estos factores hace que la resistencia no var+e o

que lo haga m+nimamente.

El hecho de utili(ar una hoa metlica para crear un medio resistivo, le da el nombre de foil

resistors en inglés.

Efecto pieorresistivo


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6omo se indicó inicialmente, hay un efecto de interacción de fuer(as entre la hoa metlica

y el substrato, la hoa metlica se comporta como una galga e!tensométrica, que es un

sensor basado en el efecto pie(orresistivo, un esfuer(o que deforma a la galga producir

una variación en su resistencia eléctrica.

Este sensor, en su forma bsica fue usado por primera ve( en &89:. El descubrimiento del

principio fue reali(ado en &;$: por Lord


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