Casi todos los circuitos eléctricos incluyen elementos capacitivos. Los condensadores se conectan entre sí según un diagrama de circuito. Es imprescindible conocerlos tanto en el cálculo como en la instalación.
Conexión en serie
El condensador, o en lenguaje común la "capacitancia", es una parte necesaria de todo circuito electrónico o eléctrico. Incluso en los aparatos modernos está presente, aunque de forma modificada.
Recordemos qué es este elemento radioeléctrico. Es un almacén de cargas eléctricas y energía, 2 placas conductoras, entre las que hay un dieléctrico. Cuando se aplica una fuente de corriente continua a las placas, fluirá una corriente a través del dispositivo durante un breve periodo de tiempo y se cargará hasta la tensión de la fuente. Su capacidad se utiliza para resolver problemas técnicos.
La propia palabra se originó mucho antes de que se inventara el dispositivo. El término se originó cuando la gente creía que la electricidad era una especie de líquido y que podía llenarse en un recipiente. Cuando se aplica a un condensador, es desafortunado porque implica que el aparato sólo puede contener una cantidad finita de electricidad. Aunque no es el caso, el término ha permanecido inalterado.
Cuanto más grandes sean las placas y menor la distancia entre ellas, mayor será la capacidad del condensador. Si sus cubiertas están conectadas a un conductor, se producirá una descarga rápida a través de ese conductor.
En las centrales telefónicas de coordenadas, las señales se intercambian entre aparatos mediante esta función. La longitud de los pulsos requeridos para los comandos como: "conexión de línea", "respuesta del abonado", "cancelación", está regulada por el valor de la capacitancia de los condensadores instalados en el circuito.
La unidad de capacitancia es 1 Farad. Al tratarse de un valor grande, se utilizan microfaradios, picofaradios y nanofaradios (µF, pF, nF).
En la práctica, conectando en serie, es posible aumentar la tensión aplicada. En este caso, las 2 cubiertas exteriores del sistema montado reciben la tensión aplicada y las cubiertas del interior se cargan mediante la distribución de la carga. Este método se utiliza cuando no se dispone de los elementos necesarios pero sí de piezas de otras tensiones.
Un circuito con 2 condensadores en serie conectados para 125 V puede conectarse a una alimentación de 250 V.
Mientras que para la corriente continua, el condensador es un obstáculo debido a su hueco dieléctrico, es diferente con la corriente alterna. Para diferentes corrientes de frecuencia, al igual que las bobinas y las resistencias, la resistencia del condensador variará. Las corrientes de alta frecuencia pasan bien, pero para sus homólogas de baja frecuencia se crea una barrera.
Los radioaficionados tienen una forma de hacerlo: conectan una luz de 220V a la radio en lugar de la antena a través de una capacitancia de 220-500pF. Filtrará la corriente de 50 Hz y permitirá el paso de las corrientes de alta frecuencia. Esta resistencia del condensador se calcula fácilmente mediante la fórmula de la resistencia capacitiva:RC =1/6*f*C.
Dónde:
- Rc es la capacitancia, en ohmios;
- f - frecuencia de la corriente, Hz;
- C - capacidad del condensador, Ф;
- 6 se redondea a un número entero de 2π.
Pero no sólo se puede cambiar la tensión aplicada de un circuito utilizando un circuito similar. Así es como se consiguen los cambios de capacidad en las conexiones en serie. Para que sea más fácil de recordar, se les ocurrió la pista de que el valor de la capacitancia total que se obtiene al elegir un circuito de este tipo es siempre menor que el menor de los dos incluidos en la cadena.
Si conectas 2 piezas de la misma capacitancia de esta manera, su valor total será la mitad del valor de cada una de ellas. El cálculo de las conexiones en serie de los condensadores se puede realizar mediante la siguiente fórmula:
Cpc = C1*C2/C1+C2,
Si C1=110 pF y C2=220 pF, entonces Cobsc = 110×220/110+220 = 73 pF.
No hay que olvidar la sencillez y la facilidad de instalación, así como garantizar el funcionamiento de calidad del aparato o equipo montado. En las conexiones en serie, los condensadores deben tener 1 fabricante. Y si las piezas de toda la cadena son del mismo lote de fabricación, no habrá problemas con el funcionamiento del circuito creado.
Conexión en paralelo
Se distinguen los acumuladores de carga eléctrica con una capacitancia constante:
- de cerámica;
- papel;
- mica;
- papel; mica; papel-metal;
- condensadores electrolíticos.
Se dividen en 2 grupos: baja tensión y alta tensión. Se utilizan en los filtros rectificadores, para la comunicación entre secciones de baja frecuencia de los circuitos, en las fuentes de alimentación de diversos dispositivos, etc.
También existen condensadores de capacidad variable. Se utilizan en los circuitos de oscilación sintonizable de los receptores de televisión y radio. La capacitancia se regula cambiando la posición de las placas entre sí.
Considera la conexión de los condensadores cuando sus cables están conectados por pares. Esta conexión es adecuada para 2 o más elementos con la misma tensión. No debe superarse la tensión nominal indicada en el cuerpo del componente. De lo contrario, se producirá una ruptura dieléctrica y el elemento fallará. Sin embargo, un condensador puede conectarse en un circuito cuya tensión sea inferior a la nominal.
Si se conectan condensadores en paralelo, se puede aumentar la capacidad total. En algunas aplicaciones es necesario proporcionar una gran cantidad de carga eléctrica. Las clasificaciones existentes son insuficientes, hay que ir en paralelo y utilizar lo que se tiene a mano. Determinar el valor total de la conexión resultante es sencillo. Para ello, basta con sumar los valores de todos los elementos utilizados.
Para calcular las capacitancias de los condensadores, la fórmula es la siguiente
Cpc = C1+C2, donde C1 y C2 son las capacidades de los elementos respectivos.
Si C1=20 pF y C2=30 pF, entonces Cobsc = 50 pF. Puede haber un número n de elementos en paralelo.
En la práctica, esta conexión se utiliza en dispositivos especiales utilizados en sistemas de energía y en subestaciones. Se ensamblan, sabiendo conectar los condensadores para aumentar su capacidad, en bloques completos de baterías.
Para mantener el equilibrio de la potencia reactiva tanto en las instalaciones de suministro como en las de consumo, es necesario incluir unidades de compensación de potencia reactiva (RCCU) en funcionamiento. Para reducir las pérdidas y regular las tensiones de red, es necesario conocer los valores de las resistencias reactivas de los condensadores utilizados en la instalación a la hora de calcular el dispositivo.
Puede ser necesario calcular la tensión de los condensadores según una fórmula. En este caso supondremos que C=q/U, es decir, la relación entre la carga y la tensión. Y si el valor de la carga es q y la capacitancia es C, podemos obtener el número que buscamos sustituyendo los valores. Tiene la forma:
U=q/C.
Conexión mixta
Para calcular un circuito que es una combinación de las combinaciones mencionadas, hacemos lo siguiente. En primer lugar, busque condensadores en un circuito compuesto que estén conectados entre sí en paralelo o en serie. Sustituyéndolos por un elemento equivalente, obtenemos un circuito más sencillo. Luego, en el nuevo circuito, realizamos las mismas manipulaciones con las secciones del circuito. Simplifique hasta que sólo quede una conexión en paralelo o en serie. Ya hemos aprendido a calcularlos en este artículo.
La conexión en paralelo es aplicable para aumentar la capacidad, la batería o para garantizar que la tensión aplicada no supere la tensión de trabajo del condensador.
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