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• Jhonny Chuquilla Mendoza

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD: Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemáticas. CARRERA: Ingeniería en Informática. ESTUDIANTE: Chuquilla Mendoza Jonathan Hernán

PARALELO: 2

Combinación de capacitores en serie

Tipos de capacitores. Capacitores Fijos. Estos capacitores tienen una capacidad fija determinada por el fabricante y su valor no se puede modificar. Sus características dependen principalmente del tipo de dieléctrico utilizado, y por medio del dieléctrico se le da el nombre al capacitor.

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Capacitores cerámicos. El dieléctrico utilizado por estos capacitores es la cerámica, siendo el material más utilizado el dióxido de titanio. Este material confiere al capacitor grandes inestabilidades por lo que en base al material se pueden diferenciar dos grupos: Grupo I: caracterizados por una alta estabilidad, con un coeficiente de temperatura bien definido y casi constante. Grupo II: su coeficiente de temperatura no está prácticamente definido y además de presentar características no lineales, su capacidad varía considerablemente con la temperatura, la tensión y el tiempo de funcionamiento. Las altas constantes dieléctricas características de las cerámicas permiten amplias posibilidades de diseño mecánico y eléctrico.

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Capacitores de plástico. Estos capacitores se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y elevadas temperaturas de funcionamiento. Según el proceso de fabricación podemos diferenciar entre los de tipo k y tipo MK, que se distinguen por el material de sus armaduras (metal en el primer caso y metal vaporizado en el segundo).

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Capacitores de mica. El dieléctrico utilizado en este tipo de capacitores es la mica o silicato de aluminio y potasio y se caracterizan por bajas pérdidas, ancho rango de frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo.

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Capacitores electrolíticos. En estos capacitores una de las armaduras es de metal mientras que la otra está constituida por un conductor iónico o electrolito. Presentan unos altos valores capacitivos en relación al tamaño y en la mayoría de los casos son polarizados. Podemos distinguir dos tipos: -

Electrolíticos de aluminio: la armadura metálica es de aluminio y el electrolito de tetra borato armónico. Electrolíticos de tántalo: el dieléctrico está constituido por óxido de tántalo y nos encontramos con mayores valores capacitivos que los anteriores para un mismo tamaño. Por otra parte las tensiones nominales que soportan son menores que los de aluminio y su costo es algo más elevado.

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Capacitores de doble capa eléctrica. También se conocen como súper capacitores o CAEV debido a la gran capacidad que tienen por unidad de volumen. Se diferencian de los capacitores convencionales en que no usan dieléctrico por lo que son muy delgados. Las características eléctricas más significativas desde el punto de su aplicación como fuente acumulada de energía son: altos valores capacitivos para reducidos tamaños, corriente de fugas muy baja, alta resistencia serie, y pequeños valores de tensión.

Capacitores variables y ajustables. Presentan una capacidad que podemos variar entre ciertos límites. Igual que pasa con las resistencias podemos distinguir entre capacitores variables, su aplicación conlleva la variación con cierta frecuencia (por ejemplo sintonizadores); y capacitores ajustables o trimmers, que normalmente son ajustados una sola vez (aplicaciones de reparación y puesta a punto).

Ecuaciones y unidades. 

Capacidad total en serie

La capacidad total (o equivalente) en serie se calcula sumando las inversas de cada una de las capacidades y calculando la inversa del resultado. 1 1 1 1 = + + 𝐶𝑒𝑞 𝐶1 𝐶2 𝐶3 Generalizando: 1 1 1 1 1 = + + + ⋯+ 𝐶𝑒𝑞 𝐶1 𝐶2 𝐶3 𝐶𝑛

Unidades: [

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𝐶𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏 ] = [𝐹𝑎𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜] 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜

Tensión de capacitores en serie La suma de las caídas de tensión de cada capacitor da como resultado la tensión total aplicada entre los bornes a y b. 𝑉𝑡 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 Unidad de medida: 𝑉𝑡 = [𝑉𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠]

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Carga de capacitores en serie La carga de cada uno de los capacitores de una rama en serie es igual a la de los demás y es igual a la carga equivalente acumulada en toda la rama (entre A y B). 𝑞1 = 𝑞2 = 𝑞3 = 𝑞0

Unidad de medida: 𝑞0 = [𝐶𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏] A su vez, cada carga puede ser calculada como 𝑞 = 𝐶 ∗ 𝑉 de cada capacitor, con lo que:

Unidad de medida: 𝑞1 , 𝑞2 , 𝑞3 = [𝐶𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏]

Clase de combinaciones de capacitores y características. Los circuitos eléctricos por lo general contienen a dos o más capacitores conectados entre sí, esta conexión puede ser: 

Capacitores en serie. Un capacitor puede ser armado acoplando otros en serie y/o en paralelo. El acoplamiento de capacitores en serie se realiza conectando en una misma rama uno y otro capacitor,

obteniendo una capacidad total entre el primer borne del primer capacitor y el último del último. Capacitores conectados uno después del otro, están conectados en serie. Estos capacitores se pueden reemplazar por un único capacitor que tendrá un valor que será el equivalente de los que están conectados en serie. Características. El voltaje en cada capacitor es diferente y su suma debe ser igual al voltaje total aplicado. La carga en los capacitores en serie se mantiene constante.

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Capacitores en paralelo. El tipo de capacitor más común se compone de dos placas paralelas, separadas por una distancia d que es pequeña comparada con las dimensiones lineales de las láminas. El acoplamiento en paralelo de los capacitores se realiza conectándolos a todos a los mismos dos bornes. Características. El voltaje en cada capacitor permanece constante y es igual al voltaje total aplicado. La carga en cada capacitor es diferente, de tal manera que la suma de sus cargas sea igual a la carga total.

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Capacitores mixtos. Un circuito mixto es una mezcla de componentes, en este caso condensadores, que se acomodan de tal forma que llegan a formar una combinación de condensadores agrupados de tal forma que la circulación de la corriente no se hace en un solo sentido a lo largo de toda su trayectoria.

Definición de capacitancia equivalente para asociaciones en serie. La capacidad total (o equivalente) en serie, se define como la suma de las inversas de cada una de las capacidades de cada capacitor y, para obtener el resultado final se lo hace obteniendo la inversa del resultado.

Bibliografía. (1) http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/capacitores/capac.htm (2) http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/capacitores/asoc.htm (3) http://es.slideshare.net/yoite/capacitores-en-serie-y-en-pararelo1 (4) http://univirtual.unicauca.edu.co/moodle/file.php/61/capitulo%204/html/Capacitores%2 0en%20serie.htm (5) http://univirtual.unicauca.edu.co/moodle/file.php/61/capitulo%204/html/Capacitores%2 0en%20paralelo.htm