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CARGA Y
DESCARGA DEL CONDENSADOR |
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Después de haber visto que el
condensador plano es un dispositivo útil para producir un campo
eléctrico uniforme, nos interesamos por los procesos de
carga y descarga del mismo. |
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La fotografía
más a la izquierda
muestra un montaje de
laboratorio que carga un condensador plano de
placas cilíndricas y el dibujo adyacente muestra
un diagrama
del circuito de carga.
Al
conectar el generador se establece una diferencia
de potencial eléctrico entre las placas y el
campo eléctrico por el cable hace fluir electrones
en el sentido que indican las flechas en el
diagrama, es decir, desde
la placa situada a la izquierda (quedará con
carga positiva), hacia la placa situada a la
derecha (quedará con carga negativa). Aunque los electrones no
pueden atravesar el hueco entre las placas del condensador,
durante periodo de tiempo que dura el proceso de carga,
hay una corriente eléctrica en el
circuito, si bien de intensidad cada vez menor. |
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Hay que tener en cuenta que durante el proceso,
la carga fluye cada vez con mayor dificultad debido a que la fuerza de repulsión de los electrones
acumulados en la placa negativa sobre los que se van
incorporando aumenta paulatinamente y también a que cada vez va
siendo mayor la dificultad de extraer electrones de la placa positiva. |
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El proceso alcanza su
límite cuando las placas no pueden almacenar más carga y
se define la magnitud capacidad, C = Q/V
(Q es la carga almacenada; V es la tensión
aplicada entre las placas) para dar cuenta
justamente de la capacidad máxima de
almacenamiento de carga del condensador. Esta
propiedad del condensador y la resistencia del cable,
influyen en el tiempo que necesita el condensador para
cargarse (se requiere más tiempo cuanto mayor sea cada uno de estos factores).
Estos conceptos
se pueden reforzar usando la animación adjunta. Representa la evolución de la carga de un condensador y permite al usuario modificar
los factores influyentes.
Clic
aquí para descargar esta animación [Si no lo
tienes instala
Modellus 2.5 (32 bits) o
Modellus 3
(64 bits)]
Clic
aquí
para acceder a una deducción sencilla de la ley de carga
del condensador. |
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Una vez alcanzado el límite de
carga que puede almacenar el condensador, la corriente deja de fluir aunque se mantenga
conectado el generador. La carga acumulada queda disponible en
el condensador y no se pierde después de desconectarlo, debido a
que el aire es un buen aislante. No obstante, se puede
reforzar aún más el aislamiento utilizando otros materiales, como,
por ejemplo, algunas resinas sintéticas. |
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Un proceso muy importante
en el
condensador es su descarga. Cuando se conectan por
fuera las dos placas (por ejemplo, mediante un cable
conductor), la diferencia potencial entre
ellas produce un campo eléctrico
que hace fluir a los electrones de la placa
con carga negativa hacia la placa con carga positiva.
En el momento inicial, la carga almacenada
es máxima y la tensión también, de modo que la
intensidad de corriente de descarga también es máxima. Poco a poco,
dicha corriente va decayendo y finalmente se anula cuando
las placas quedan neutras.
Como en el proceso de carga,
aquí también influye la resistencia del cable y la
capacidad del condensador. La
animación adjunta representa el proceso de descarga de
un condensador, permitiendo al usuario modificar estos
factores.
Clic
aquí para descargar esta animación [Si no lo
tienes instala
Modellus 2.5 (32 bits) o
Modellus 3
(64 bits)]
Clic aquí
para acceder a una deducción sencilla de la ley de
descarga del condensador. |
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