Carga del condensador de energía
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La mayoría de nosotros hemos visto dramatizaciones del personal médico que utiliza un desfibrilador para hacer pasar una corriente eléctrica por el corazón de un paciente y conseguir que lata con normalidad. A menudo con detalles realistas, la persona que aplica la descarga indica a otra que “esta vez haga joules”. La energía suministrada por el desfibrilador se almacena en un condensador y puede ajustarse a la situación. A menudo se emplean unidades SI de julios. Menos dramático es el uso de condensadores en microelectrónica para suministrar energía cuando se cargan las baterías (Figura 4.3.1). Los condensadores también se utilizan para suministrar energía a las lámparas de flash de las cámaras.
La energía almacenada en un condensador es energía potencial electrostática y, por tanto, está relacionada con la carga y la tensión entre las placas del condensador. Un condensador cargado almacena energía en el campo eléctrico entre sus placas. A medida que el condensador se va cargando, el campo eléctrico se va acumulando. Cuando un condensador cargado se desconecta de una batería, su energía permanece en el campo en el espacio entre sus placas.
Energía almacenada en el condensador
La mayoría de nosotros hemos visto dramatizaciones en las que el personal médico utiliza un desfibrilador para hacer pasar una corriente eléctrica por el corazón de un paciente y conseguir que lata con normalidad (revise la Figura 2.29). A menudo, la persona que aplica la descarga es muy realista y ordena a otra persona que “esta vez sean 400 julios”. La energía suministrada por el desfibrilador se almacena en un condensador y puede ajustarse a la situación. A menudo se emplean unidades SI de julios. Menos dramático es el uso de condensadores en la microelectrónica, como ciertas calculadoras de mano, para suministrar energía cuando se cargan las pilas (véase la figura 2.29). Los condensadores también se utilizan para suministrar energía a las lámparas de flash de las cámaras.
La energía almacenada en un condensador es energía potencial eléctrica, por lo que está relacionada con la carga QQ tamaño 12{Q} {} y la tensión VV tamaño 12{V} {} en el condensador. Debemos tener cuidado al aplicar la ecuación de la energía potencial eléctrica ΔPE=qΔVΔPE=qΔV tamaño 12{? “PE”=q?V} {} a un condensador. Recuerda que ΔPEΔPE tamaño 12{? “PE”} {} es la energía potencial de una carga qq tamaño 12{q} {} pasando por un voltaje ΔV.ΔV. tamaño 12{?V} {} Pero el condensador comienza con una tensión nula y llega gradualmente a su tensión completa a medida que se carga. La primera carga colocada en un condensador experimenta un cambio de tensión ΔV=0,ΔV=0, size 12{?V=0} {} ya que el condensador tiene tensión cero cuando no está cargado. La carga final colocada en un condensador experimenta ΔV=V,ΔV=V, tamaño 12{?V=V} {} ya que el condensador tiene ahora toda su tensión VV tamaño 12{V} {} en él. La tensión media en el condensador durante el proceso de carga es V/2,V/2, tamaño 12{V/2} {} y por lo tanto la tensión media experimentada por la carga completa qq tamaño 12{q} {} es V/2,V/2. tamaño 12{V/2} {} Así, la energía almacenada en un condensador, Ecap,Ecap, tamaño 12{E rSub { tamaño 8{“cap”} } } {} es
Energía almacenada en el inductor
La mayoría de nosotros hemos visto dramatizaciones del personal médico que utiliza un desfibrilador para hacer pasar una corriente eléctrica por el corazón de un paciente y conseguir que lata con normalidad. A menudo con detalles realistas, la persona que aplica la descarga indica a otra que “esta vez sean 400 julios”. La energía suministrada por el desfibrilador se almacena en un condensador y puede ajustarse a la situación. A menudo se emplean unidades SI de julios. Menos dramático es el uso de condensadores en microelectrónica para suministrar energía cuando se cargan las baterías (Figura 8.15). Los condensadores también se utilizan para suministrar energía a las lámparas de flash de las cámaras.
La energía UCUC almacenada en un condensador es energía potencial electrostática y, por tanto, está relacionada con la carga Q y la tensión V entre las placas del condensador. Un condensador cargado almacena energía en el campo eléctrico entre sus placas. A medida que el condensador se va cargando, el campo eléctrico se va acumulando. Cuando un condensador cargado se desconecta de una batería, su energía permanece en el campo en el espacio entre sus placas.
Energía en una bobina
Un condensador es un componente electrónico utilizado habitualmente en los circuitos. Su función es almacenar una carga eléctrica. En los condensadores estándar de placas paralelas, hay cargas de valor igual pero opuesto en las placas adyacentes (para un condensador esférico hay esferas concéntricas en lugar de placas). Estas cargas crean un campo eléctrico entre ellas, formado por una cierta cantidad de energía del circuito. Como se trata de cargas almacenadas, es un ejemplo de energía potencial. Sin embargo, en este caso no se puede utilizar la fórmula estándar de la energía potencial.
¿Cómo se calcula la energía, E, almacenada en un condensador con una capacitancia, C, y una tensión aplicada, V? Es equivalente al trabajo realizado por una pila para mover la carga Q al condensador. La ecuación resultante es:
Por cierto, si tienes un sistema con más de un condensador, es mejor que consultes nuestras calculadoras de condensadores en serie o condensadores en paralelo para encontrar rápidamente la capacitancia total, porque éste es el valor que debes utilizar en la fórmula de la energía del condensador.
