Los condensadores reales pueden variar desde enormes placas de metal suspendidas en aceite hasta los pequeños componentes cilíndricos que se ven dentro de una radio. Una gran cantidad de información sobre ellos está disponible en la Web y en los catálogos de los fabricantes, y solo hago los comentarios más breves aquí.
Un condensador típico de bajo costo visto dentro de una radio no es más que dos tiras de papel de aluminio separadas por una tira de plástico o incluso papel, enrolladas en un cilindro como un rollo suizo. Por lo tanto, la separación de las “placas” es pequeña, y el área de las placas es tanto como se puede enrollar convenientemente en un pequeño componente de radio.
En la mayoría de las aplicaciones, no importa en qué dirección esté conectado el condensador. Sin embargo, con algunos condensadores se pretende que la más externa de las dos tiras de metal esté conectada a tierra (“puesta a tierra” en la terminología del Reino Unido), y la interna está protegida por la externa de los campos eléctricos dispersos. En ese caso, el símbolo utilizado para representar el condensador es
La línea curva es la tira exterior y es la que está destinada a estar conectada a tierra. Sin embargo, debe notarse que no todos parecen estar al tanto de esta convención o se adhieren a ella, y algunas personas usarán este símbolo para denotar cualquier condensador. Por lo tanto, se debe tener cuidado al leer la literatura para asegurarse de que sabe lo que pretendía el escritor y, si está describiendo un circuito usted mismo, debe dejar muy claro el significado previsto de sus símbolos.
Hay un tipo de condensador conocido como condensador electrolítico . Las dos “placas” son tiras de papel de aluminio separadas por una pasta conductora o electrolito. Una de las láminas está cubierta por una capa extremadamente delgada de óxido de aluminio, que se ha depositado electrolíticamente, y es esta capa la que forma el medio dieléctrico, no la pasta que separa las dos láminas. Debido a la extrema delgadez de la capa de óxido, la capacidad es relativamente alta, aunque puede no ser posible controlar el espesor real con gran precisión y, en consecuencia, el valor real de la capacidad puede no conocerse con gran precisión. Es muy importante que un condensador electrolítico se corrija de la manera correcta en un circuito; de lo contrario, la electrólisis comenzará a eliminar la capa de óxido de una lámina y depositarla en la otra, cambiando así la capacidad. Además, cuando esto sucede, una corriente puede atravesar el electrolito y calentarlo tanto que el capacitor puede abrirse con el consiguiente peligro para los ojos. El símbolo utilizado para indicar un condensador electrolítico es:
El lado indicado con el signo más (que a menudo se omite del símbolo) debe conectarse al lado positivo de el circuito.
Cuando sintoniza su radio, generalmente encontrará que, al girar la perilla que cambia la longitud de onda que desea recibir, está cambiando la capacitancia de un capacitor variable con espacio de aire justo detrás de la perilla. Un condensador variable se puede representar con el símbolo
Tal condensador a menudo consta de dos conjuntos de placas superpuestas parcialmente entrelazadas, un conjunto de las cuales se puede girar con respecto al otro , cambiando así el área de superposición y, por lo tanto, la capacitancia. Pensar en esto me sugiere un par de pequeños problemas para que te diviertas.
Problema 1.
( text {FIGURE V.26} ) [19459002 ]
Un condensador (Figura (V. ) 26) está hecho de dos conjuntos de cuatro placas. El área de cada placa es A y el espacio entre las placas en cada conjunto es 2 d . Los dos conjuntos de placas están intercalados, de modo que la distancia entre las placas de un conjunto y las placas del otro es d . ¿Cuál es la capacitancia del sistema?
Problema 2
( text {FIGURE V.27} )
Esto es igual que el problema 1, excepto que un conjunto tiene cuatro placas y el otro tiene tres. ¿Cuál es la capacitancia ahora?
Soluciones . La respuesta al primer problema es 7 ( epsilon_0 A / d ) y la respuesta al segundo problema es 6 ( epsilon_0 A / d ), pero no es lo suficientemente bueno como para afirmar que este es el caso. Debemos dar algunas razones.
Supongamos que el potencial de las placas izquierdas (azules) es cero y el potencial de las placas derechas (azules) es (V. ) El campo eléctrico en cada espacio es [ 19459004] V / d y D = ( epsilon ) 0 V / d ] La densidad de carga superficial en cada placa, según el teorema de Gauss, es, por lo tanto, 2 ( epsilon ) 0 V / d , excepto las dos placas finales, para el cual la densidad de carga es solo ( epsilon ) 0 V / d. La carga total contenida en el condensador del problema 1 es, por lo tanto, ( epsilon_0 AV / d + 3 times 2 epsilon_0 AV / d = 7 epsilon_0 AV / d ), y la capacidad es, por lo tanto, 7 ( epsilon_0 A / d ). Para el problema 2, el conjunto azul tiene dos placas finales y dos placas intermedias, por lo que la carga retenida es (2 times epsilon_0 AV / d + 2 times 2 epsilon_0 AV / d = 6 epsilon_0 AV / d ). El conjunto rojo tiene tres placas intermedias y ninguna placa final, por lo que la carga retenida es (3 times 2 epsilon_0 AV / d = 6 epsilon_0 AV / d ). La capacitancia es por lo tanto 6 ( epsilon_0 A / d ).