Componentes Eléctricos Fundamentales: Capacitores e Inductores
Enviado por Chuletator online y clasificado en Electricidad y Electrónica
Escrito el en 
español con un tamaño de 4,91 KB
Los capacitores e inductores son componentes esenciales en los circuitos eléctricos, cada uno con la capacidad de almacenar energía y exhibir características particulares ante cambios en el voltaje o la corriente.
Capacitores
Los capacitores están conformados por dos placas conductoras paralelas, separadas por un material aislante. Se pueden conectar tanto en serie como en paralelo. Su función principal es almacenar energía en forma de campo eléctrico, diseñados para establecer un campo eléctrico intenso entre sus placas.
Capacitancia
La capacitancia mide la habilidad de un capacitor para almacenar carga eléctrica en sus placas. Se expresa en Faradios (F) y se calcula mediante la fórmula:
C = Q/V
C= Capacitancia (Faradios)Q= Carga eléctrica (Coulombs)V= Voltaje (Voltios)
Corriente y Voltaje en Capacitores
La constante de tiempo (τ) en un circuito RC, que representa el tiempo necesario para que el capacitor se cargue o descargue hasta aproximadamente el 63.2% del valor final, se define como
τ = RC.Si un capacitor se carga durante 5 constantes de tiempo, se considera prácticamente cargado o descargado (su carga se aproxima a cero).
El voltaje de un capacitor no puede ser mayor al voltaje de la fuente y no puede cambiar de forma instantánea. Los circuitos con capacitores presentan una fase de carga, donde el capacitor se carga hasta alcanzar el voltaje de la fuente, y una fase de descarga, donde libera la energía almacenada a una velocidad determinada por la constante de tiempo.
En la descarga, si el capacitor se cargó al voltaje completo de la batería, la ecuación del voltaje capacitivo (Vc) será igual al voltaje de la resistencia (Vr). Si la fase de carga se interrumpe antes de alcanzar el voltaje de alimentación, el voltaje capacitivo será menor.
Conexiones de Capacitores
- Capacitores en Serie: La carga es la misma en cada capacitor (
QT = Q1 = Q2 = Q3). - Capacitores en Paralelo: El voltaje es el mismo a través de cada capacitor, y la carga total es la suma de las cargas individuales (
QT = Q1 + Q2 + Q3).
Inductores
Los inductores pueden ser representados como un circuito cerrado durante condiciones de estado constante. Almacenan energía en forma de campo magnético, diseñados para establecer un campo magnético que enlaza la unidad.
Campo Magnético e Inductancia
El campo magnético se manifiesta a través de líneas de flujo magnético, similares a las líneas de flujo eléctrico. La inductancia, medida en Henries (H), determina la fuerza del campo magnético alrededor de la bobina; a mayor inductancia, mayor será la fuerza del campo magnético.
La polaridad del voltaje inducido en un inductor siempre se opondrá a la del voltaje aplicado. Si la corriente que fluye por la bobina no cambia con el tiempo, el voltaje a través de ella será cero.
Corriente en Inductores
La corriente de un inductor no puede ser mayor al voltaje de la fuente y no puede cambiar de forma instantánea. La constante de tiempo (τ) para un circuito RL es
τ = L/R.Conexiones de Inductores
- Inductores en Serie: La inductancia total aumenta al sumar las inductancias individuales (
Lt = L1 + L2 + L3). - Inductores en Paralelo: La inductancia total se calcula mediante la inversa de la suma de las inversas de las inductancias individuales (
1/Lt = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3).
Instrumentación Electrónica
La instrumentación electrónica se enfoca en la detección y procesamiento de información proveniente de variables físicas y químicas mediante tecnologías electrónicas.
Conceptos Clave
- Controlar: Dominar el funcionamiento o la evolución de un proceso o sistema.
- Medir: Comparar una cantidad con su unidad de medida correspondiente.
Aplicaciones de Instrumentos de Medición
- Regular el intercambio social y comercial.
- Monitoreo de procesos y variables.
- Control de procesos mediante retroalimentación.
Factores para el Funcionamiento Exitoso de Plantas Industriales
El éxito operativo de las plantas industriales depende de varios factores críticos, incluyendo:
- Seguridad.
- Cumplimiento de especificaciones de producción.
- Adhesión a regulaciones ambientales.
- Respeto a restricciones operacionales.
- Consideraciones económicas.