1.2 El Condensador Ideal – PREGUNTAS CONCEPTUALES

Aula Virtual Análisis de Circuitos A.C. –Facultad Tecnológica – Universidad Distrital “Francisco José de
Caldas.” Trabajo de Grado Tecnología en Electricidad. Guarnizo, Romero, Pérez. Marzo 2013
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1. RESPUESTA
CIRCUITO EN ESTADO TRANSITORIO
(DOMINIO DEL TIEMPO)
DEL
1.2 El Condensador Ideal
– PREGUNTAS CONCEPTUALES
1. Suponiendo una valor predeterminado de carga para un condensador de placas
paralelas, figura de abajo, ¿qué parte del diseño modificaría para almacenar más carga?
Rta: modificaría el área de las placas porque es ahí donde se estaciona la carga.
2. El condensador es un elemento
a) Activo porque no almacena energía
b) Activo porque almacena energía
c) Pasivo porque no almacena energía
d) Pasivo porque almacena energía
Rta: d) porque almacena y no consume energía.
3. El condensador se opone a los cambios de voltaje debido a que
a) almacena la carga en el área de las placas
b) hay un material dieléctrico entre las placas
c) el campo eléctrico entre las placas aumenta
d) todas las opciones anteriores
Rta: d) Todas. El diseño de construcción junto con las características de los materiales
producen el efecto.
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– ANÁLISIS SINUSOIDAL
1. La siguiente figura muestra una fuente conectada a un condensador, en el cual la
corriente del circuito
a) Es cero ya que el condensador tiene la carga plena
b) Va de la fuente y la devuelve el condensador con la energía ya almacenada
c) Es cero porque el condensador iguala el voltaje de la fuente
d) Se desfasa positivamente 90° con respecto al voltaje del condensador
Rta: b) Cuando el condensador iguala el voltaje de la fuente se descarga.
2. Si del punto anterior el condensador se desconecta de la fuente, la carga en el
condensador
a) Se descarga en las parte internas del condensador
b) Se conserva en el campo eléctrico
c) Se transforma en otro tipo de energía
d) Se conserva en las placas del condensador
Rta: b) Debido a que la carga positiva y negativa se estaciona en cada una de las placas,
el circuito no se cierra para realizar la descarga.
3. Si el condensador del punto anterior conecta a una resistencia, el condensador se
comportaría como:
a) una fuente de tensión
b) una fuente de corriente
c) una fuente de corriente desfasa positivamente 90°
d) una fuente de tensión desfasa positivamente 90°
Rta: c) Dado que el condensador se opone a los cambios de tensión, Cdv/dt, la corriente
es demora por el proceso de oposición.
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– CONEXIÓN SERIE Y PARALELO
1. La figura inferior muestra la conexión mixta de condensadores en serie y paralelo,
determine su equivalente.
Solución
I. Observando los nodos a-b-c, los tres elementos comparten los mismo terminales,
luego están en paralelo, el equivalente es igual a:
3
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖 =
𝑖=1
𝐶𝑖 = 𝐶 + 𝐶 + 𝐶 = 3𝐶
II. Para los nodos d-e-f la situación es la misma del punto anterior.
3
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖 =
𝑖=1
𝐶𝑖 = 𝐶 + 𝐶 + 𝐶 = 3𝐶
III. La reducción condujo a una conexión en paralelo de tres elementos.
3
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖 =
𝑖=1
𝐶𝑖 = 3𝐶 + 3𝐶 + 𝐶 = 7𝐶
IV. Finalmente, el circuito se reduce a un condensador equivalente.
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖 = 7𝐶
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2. Utilizando la figura anterior, encuentre la capacitancia equivalente retirando el
condensador en los puntos c-f, remplazándolo por los terminales de la fuente, positivo y
negativo.
Solución
I. Los nodos a-b-c son compartidos, los elementos están en paralelo, el equivalente es
igual a:
3
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖 =
𝑖=1
𝐶𝑖 = 𝐶 + 𝐶 + 𝐶 = 3𝐶
II. Para los nodos d-e-f la situación es la misma del punto anterior.
3
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖 =
𝑖=1
𝐶𝑖 = 𝐶 + 𝐶 + 𝐶 = 3𝐶
III. La reducción condujo a una conexión en serie de tres elementos que están en
paralelo con un condensador.
1
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖
3
=
𝑖=1
1
1
1
1
5
=
+
+ =
𝐶𝑖
3𝐶 3𝐶
𝐶
3𝐶
2
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖 =
𝑖=1
𝐶𝑖 =
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖 =
3𝐶
5
3𝐶
8𝐶
+𝐶 =
5
5
IV. Finalmente, el circuito se reduce a un condensador equivalente.
𝐶𝑒𝑞𝑢𝑖 =
8𝐶
5
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