Guía práctica para resolver ejercicios de capacitores en serie y paralelo
Antes de adentrarnos en el tema de la suma de capacitores en serie, es fundamental contar con un conocimiento previo sobre la capacitancia y el funcionamiento de los capacitores de placas paralelas, ya que nos apoyaremos en ciertas fórmulas en este contexto.
Revisando la definición y funcionamiento del dispositivo denominado capacitor o condensador
Hablemos sobre el capacitor:
Es importante destacar que el capacitor, también conocido como condensador, puede ser encontrado en diversas fuentes. Por lo tanto, lo mencionaré indistintamente con ambos términos a lo largo de este escrito.
El capacitor es un dispositivo con la capacidad de almacenar energía eléctrica a través de un campo eléctrico, el cual suele tener una polaridad con un extremo positivo (+) y otro negativo (-).
De manera más sencilla de comprender, el condensador puede verse como una pequeña batería cargada, aunque es importante tener en cuenta que su función difiere de la de las baterías. Su propósito es almacenar energía y liberarla en un proceso llamado descarga.
Cálculo del voltaje en un circuito en serie de capacitancias
Observa con atención como el resultado obtenido se aproxima a 24v. ¡No te preocupes!, este pequeño desfase se debe a la utilización de decimales.
De todas formas, podemos afirmar que los datos calculados y los teóricos son equivalentes, lo cual es muy positivo.
Enhorabuena, mi apreciado lector, has finalizado con éxito el primer apartado y estoy seguro de que te has convertido en todo un experto saiyajin en esta topología en serie. Ahora pasemos a analizar la topología en paralelo, ¡para que te vayas de aquí como un verdadero ganador!
Optimización de un sistema mixto de capacitores reducción y resolución
PARTES DEL CIRCUITO Y SU CAPACITANCIA
Comenzaremos con la primera sección, la cual está compuesta por dos capacitores, C5 y C6, en un arreglo en paralelo. Por lo tanto, su capacitancia total se refleja en el valor de C5-6, el cual es la suma de ambos capacitores reducidos.
A continuación, el circuito queda conformado por:
- Parte #1: C5-6
- Parte #2: C3 en serie con (C2 en paralelo con C4)
- Parte #3: (C1 en serie con (C8 en paralelo con C7)) en paralelo con C9
Comprendiendo la conexión en serie de los capacitores
Los conjuntos de condensadores en serie son formaciones de dos o más componentes conectados en una misma línea de conexión, lo cual permite su funcionamiento de forma conjunta. Para comprender mejor este concepto, observemos un esquema que clarifique cualquier posible confusión.
Descubre la manera de hallar la tensión en capacitores conectados en serie
Para determinar el voltaje de cada capacitor en serie en tu circuito, es necesario tener en cuenta dos aspectos importantes: la capacitancia equivalente y la diferencia de potencial. Ambos son elementos fundamentales en la medición del voltaje en un circuito con capacitores en serie.
Primero, debes calcular la capacitancia equivalente, la cual es la suma de todas las capacitancias individuales en serie. Esta cantidad te dará una idea del total de carga eléctrica que puede almacenar tu circuito. Una vez que tengas este valor, podrás continuar con la siguiente fase del cálculo.
El segundo paso será determinar la diferencia de potencial de cada capacitor en serie. Para ello, necesitarás conocer la ley de Ohm y aplicarla a cada capacitor individualmente. Esta ley establece que la diferencia de potencial es igual al producto de la corriente eléctrica que circula y la resistencia que encuentra. En el caso de capacitores en serie, la resistencia es la capacitancia equivalente que calculaste previamente.
Así, al multiplicar la corriente por la capacitancia equivalente, obtendrás la diferencia de potencial de cada capacitor en serie en tu circuito. Este valor te permitirá tener una visión más completa del voltaje en cada parte del circuito y así asegurarte de que todo funciona correctamente.
Con esta información, podrás verificar el correcto funcionamiento de tu circuito y realizar ajustes si es necesario. Recuerda siempre tener en cuenta estos aspectos al trabajar con circuitos eléctricos.
Capacitores en paralelo
Centrémonos ahora en uno de los tipos de circuitos con capacitores más conocidos, que puede resultar un poco más complejo de analizar.
Los circuitos con capacitores son un componente esencial en la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos y existen distintos tipos. Uno de los más populares es el que se conoce como circuito RC, que consta de una resistencia y un capacitor en serie.
Existen diversos tipos de circuitos con capacitores, los cuales son elementos fundamentales en la mayoría de los aparatos electrónicos actuales. Uno de los más reconocidos es el llamado circuito RC, compuesto por una resistencia y un capacitor dispuestos en serie.
El análisis de estos circuitos puede ser un poco más complicado que otros circuitos con capacitores, pero con los conceptos adecuados se puede comprender fácilmente su funcionamiento.
La comprensión de la operación de estos circuitos puede resultar un poco más desafiante que en otros casos, sin embargo, con los conocimientos adecuados es posible entender su funcionamiento de manera sencilla.
Comprendiendo los condensadores en conexión paralela
Circuitos de condensadores en paralelo: una forma de conexión eficienteLos circuitos de condensadores conectados en paralelo, también conocidos como circuitos paralelos, son una forma de conectar dos o más capacitores en distintos puntos de un circuito. Si te estás preguntando cómo funciona esta conexión, es muy sencillo y lo ilustraremos en el siguiente ejemplo.
En la figura de arriba, puedes ver un ejemplo de un circuito de capacitores en paralelo. Notarás que cada extremo del capacitor (positivo y negativo) se conecta en diferentes puntos, tal y como lo mencionamos en la definición.
A diferencia de la conexión en serie, donde el voltaje se divide entre los capacitores, en la conexión en paralelo, el voltaje total o suministrado es el mismo para todos los capacitores. Esta diferencia se puede ver claramente en la siguiente expresión:
Voltaje total = Voltaje del primer capacitor = Voltaje del segundo capacitor = ... = Voltaje del n-ésimo capacitor
Equivalencia de Capacitancia en un Circuito Paralelo de Condensadores
El cálculo de la capacitancia total en un circuito con capacitores en paralelo es sencilla, pues solo hay que sumar las capacitancias individuales de cada condensador. En cambio, en el caso de la conexión en serie, el proceso de obtener la capacitancia equivalente es más complejo.
