sábado, 16 de julio de 2016

chip y nanotecnologia



LA INFORMÁTICA Y LA NANOTECNOLOGÍA

El mundo es testigo de una nueva evolución científica identificada como Nanotecnología (manipulación de la materia a escala molecular), donde surge una nueva revolución tecnológica concerniente a: Nanorobots circulando por las arterias, ordenadores invisibles, chips con ADN, biochips, nanosatélites entre otras muchas cosas.

Las aplicaciones de la Nanotecnología



En la alimentación mejorarán las posibilidades de detección de pequeñas cantidades de sustancias nocivas, crear censores ópticos para las freidoras industriales para conseguir un control online de la producción.

En la Medicina la Nanotecnología permite fabricar vehículos que funcionan como nanomáquinas, sobre las que se puede modular detalles estructurales a un nivel extremadamente pequeño y con elevada precisión.

En los Ordenadores Moleculares que ahora son un millón de veces más eficaz que un ordenador basado en chips de silicio.

La Nanotecnología en la Industria de la Energía con aparatos eólicos, sistemas de colector de energía; repele la suciedad y evita el desgaste por condiciones atmosféricas. Como ejemplos de algunas otras cosas más.

FUTURAS APLICACIONES


Las diez aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología son:
• Almacenamiento, producción y conversión de energía.
• Mejoras en la productividad agrícola.
• Diagnóstico y cribaje de enfermedades.
• Sistemas de administración de fármacos.
• Procesamiento de alimentos.
• Remediación de la contaminación atmosférica.
• Construcción.
• Monitorización y control de plagas.
• Informática

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Nanotecnología avanzada

La Nanotecnología avanzada, llamada también “La Fabricación Molecular”, es un término dado al concepto de ingeniería de nanosistemas (máquinas a escala nanométrica) operando a escala molecular. Se basa en los productos manufacturados, se realizan a partir de átomos. Las propiedades de estos productos dependen de cómo estén esos átomos dispuestos. Así por ejemplo, si reubicamos los átomos podemos hacer diamantes. Si reubicamos los átomos de la arena (compuesta básicamente por sílice) y agregamos algunos elementos extras se hacen los chips de un ordenador.

A partir de las incontables funciones orgánicas encontradas en la biología se sabe que miles de millones de años de retroalimentación evolucionada pueden producir máquinas biológicas sofisticadas y optimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos en nanotecnología harán posible su construcción a través de algunos significados más cortos, quizás usando principios biomiméticos.


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Nanorobots

Imagínese que usted va al médico para recibir tratamiento por una fiebre persistente. En lugar de darle una pastilla o una inyección, el médico que se refiere a un equipo médico especial que los implantes de un pequeño robot en el torrente sanguíneo. El robot detecta la causa de la fiebre, viaja al sistema apropiado y proporciona una dosis de la medicación directamente a la zona infectada.

Ahora los desafíos que enfrentan los ingenieros son de enormes proporciones. Un nanorobot viable tiene que ser pequeño y lo suficientemente ágil para navegar por el sistema circulatorio humano, una red muy compleja de venas y arterias. El robot también debe tener la capacidad de llevar las herramientas de medicamentos o en miniatura. Suponiendo que el nanorobot no tiene la intención de permanecer en el paciente para siempre, sino que también tiene que ser capaz de hacer su salida del huésped.

Los desafíos que enfrentan los ingenieros son de enormes proporciones. Un nanorobot viable tiene que ser pequeño y lo suficientemente ágil para navegar por el sistema circulatorio humano, una red muy compleja de venas y arterias. El robot también debe tener la capacidad de llevar las herramientas de medicamentos o en miniatura. Suponiendo que el nanorobot no tiene la intención de permanecer en el paciente para siempre, sino que también tiene que ser capaz de hacer su salida del huésped.

Más información en: http://electronics.howstuffworks.com/nanorobot.htm






El tamaño de las computadoras del futuro también podría sorprender, ya que podría ser cincuenta veces menor de una computadora actual de semiconductores que contuviera similar número de elementos lógicos. La reducción del tamaño desemboca en dispositivos más veloces; las computadoras podrán operar a velocidades mil veces mayores que las actuales.


Algunos estudios pronostican que la técnica híbrida, que conjuga microcircuitos semiconductores y moléculas biológicas, pasará bastante pronto del dominio de la fantasía científica a las aplicaciones comerciales. Las pantallas de cristal líquido ofrecen un espléndido ejemplo del sistema híbrido que ha triunfado. Casi todas las computadoras portátiles utilizan pantallas de cristal líquido, que combinan dispositivos semiconductores con moléculas orgánicas para controlar la intensidad de la imagen en la pantalla.

A su vez, las moléculas biológicas que se podrían utilizar con vistas a su utilización en componentes informáticos. Gracias una vez más a la Nanotecnología

Más información en: http://www.portalciencia.net/nanotecno/nanoinfor.html



Las computadoras cuánticas, trabajan utilizan un fenómeno físico conocido como “superposición”, donde objetos de tamaño infinitesimal como electrones o átomos pueden existir en dos o más lugares al mismo tiempo, o girar en direcciones opuestas al mismo tiempo. Esto significa que las computadoras creadas con procesadores superpuestos puedan utilizar bits cuánticos llamados qubits que pueden existir en los estados de encendido y apagado simultáneamente.

A diferencia de las computadoras convencionales trabajan simbolizando datos como series de unos y ceros dígitos binarios conocidos como bits. El código binario resultante es conducido a través de transistores, switches que pueden encenderse o prenderse para simbolizar un uno o un cero.

De esta manera, estas computadoras cuánticas pueden calcular cada combinación de encendido y apagado al mismo tiempo, lo que las haría muchísimo más veloces que los actuales procesadores de datos a la hora de resolver ciertos problemas complejos de cálculos matemáticos. Todo gracias a la nanotecnología.

Nanotecnología aplicada a los ordenadores

Con la aplicación de esta nueva y revolucionaria tecnología tendremos en el futuro las posibilidades de desarrollar miniordenadores de cien a mil veces más potentes que los actuales; se podría suponer que éstos tuvieran inteligencia propia, lo que cambiaría los sistemas de comunicaciones. Las PCs estarán compuestas, en lugar de transistores, por otros componentes como las moléculas, neuronas, bacterias u otros métodos de transmisión de información. Por ejemplo, los datos podrían transmitirse con imágenes visuales mediante "displays" incorporados en forma de lentillas. La comunicación telefónica se realizaría por audioconferencias en 8 o 10 idiomas.

Por lo tanto, se están elaborando proyectos para el futuro; un ordenador "químico", desarrollado por científicos de Hewlett-Packard y de la Universidad de California (Los Ángeles). Los circuitos de este nuevo modelo son moléculas, lo que supone transistores con un tamaño millones de veces más pequeños que los actuales.


A su vez, Intel ya presentó en Washington una nueva estructura para transistores, que permitirá que los chips funcionen más rápido y consuman menos energía. Lo llaman el Transistor TeraHertz, porque su ciclo de encendido y apagado es de un billón de veces por segundo.





Nuevos llaveros

Científicos de la Universidad de Arizona han creado un nuevo tipo de memoria en estado solidó que es mucho más barato y eficiente que la flash. Utilizando la nanotecnología que promete una capacidad de almacenamiento mayor gracias a una “metalización de células” (PMC), escala molecular para crear “nanowires” (alambres) de cobre, de modo que pueda guardar la información, permitiendo de esta manera guardar gran capacidad de datos en espacios pequeños. De esta manera, nos pueda dar llaveros USB de 1TB en pocos años. 125 veces mayor que las capacidades actuales de 8GB.








Definición de Nanotecnología

La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala.

A su vez, es un campo de las ciencias aplicadas dedicados al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales). Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Se tiene una idea de lo pequeño que puede ser un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tamaño de 5 capas de moléculas o átomos -depende de qué esté hecho el nanobot.

La nanotecnología promete soluciones vanguardistas y más eficientes para los problemas ambientales, así como muchos otros enfrentados por la humanidad, desde nuevas aplicaciones médicas o más eficientes a soluciones
 de problemas ambientales y muchos otros.

miércoles, 13 de julio de 2016

diodos y transistores



TRANSISTOR




   ¿Qué es un Transistor?

    Un transistor es un dispositivo que regula el flujo de corriente o de tensión actuando como un interruptor o amplificador para señales electrónicas.

   El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella, pues inició una auténtica revolución en la electrónica que ha superado cualquier previsión inicial. También se llama Transistor Bipolar o Transistor Electrónico.

   El Transistor es un componente electrónico formado por materiales semiconductores, de uso muy habitual, pues lo encontramos presente en cualquiera de los aparatos de uso cotidiano como las radios, alarmas, automóviles, ordenadores, etc.

      Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente "transistores", televisores que se encendían en un par de segundos, televisores en color, etc. Antes de aparecer los transistores, los aparatos a válvulas tenían que trabajar con tensiones bastante altas, tardaban más de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningún caso podían funcionar a pilas debido al gran consumo que tenían. 
     Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y facilidad de control. En la siguiente imagen podemos ver varios transistorores diferentes.

transistores



   En la imagen siguiente vemos a la izquierda un transistor real y a la derecha el símbolo usado en los circuitos electrónicos. Fíjate que siempre tienen 3 patillas y se llaman emisor, base y colector. Es muy importante saber identificar bien las 3 patillas a la hora de conectarlo. En el caso de la figura, la 1 sería el emisor, la 2 el colector y la 3 la base.

patillas del transistor

   Un transistor es un componente que tiene, básicamente, dos funciones:

   - 1. Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando. Como Interruptor. Abre o cierra para cortar o dejar pasar la corriente por el circuito.

   - 2. Funciona como un elemento Amplificador de señales. Le llega una señal pequeña que se convierte en una grande.

   Pero el Transistor también puede cumplir funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.
 
   Veamos como funciona un transistor. 


    Funcionamiento del Transistor

   Un transistor puede tener 3 estados posibles en su trabajo dentro de un circuito:

   - En activa : deja pasar mas o menos corriente.

   - En corte: no deja pasar la corriente.

   - En saturación: deja pasar toda la corriente.

   Para comprender estos 3 estados lo vamos hacer mediante un símil hidráulico que es más fácil de entender.

   Lo primero imaginemos que el transistor es una llave de agua como la de la figura. Hablaremos de agua para entender el funcionamiento, pero solo tienes que cambiar el agua por corriente eléctrica, y la llave de agua por el transistor y ya estaría entendido (luego lo haremos). Empecemos.

transistor

   En la figura vemos la llave de agua en 3 estados diferentes. Para que la llave suba y pueda pasar agua desde la tubería E hacia la tubería C, es necesario que entre algo de agua por la pequeña tubería B y empuje la llave hacia arriba (que el cuadrado de líneas suba y permita el paso de agua). En el símil tenemos:

   B = base

   E = Emisor

   C = Colector

   - Funcionamiento en corte: si no hay presión de agua en B (no pasa agua por su tubería), la válvula esta cerrada, no se abre la válvula y no se produce un paso de fluido desde E (emisor) hacia C (colector). La válvula está en reposo y no hace nada.

   - Funcionamiento en activa: si llega (metemos) algo de presión de agua por la base B, se abrirá la válvula en función de la presión que llegue, comenzando a pasar agua desde E hacia C.

   - Funcionamiento en saturación: si llega suficiente presión por B se abrirá totalmente la válvula y todo el agua podrá pasar desde el emisor E hasta el colector C (la máxima cantidad posible). Por mucho que metamos más presión de agua por B la cantidad de agua que pasa de E hacia C es siempre la misma, la máxima posible que permita la tubería. Si metiéramos demasiada presión por B podríamos incluso estropear la válvula.

   Como ves una pequeña cantidad de agua por B permite el paso de mucho más agua entre E y C (amplificador).

   ¿Entendido? Pues ahora el funcionamiento del transistor es igual,  pero el agua lo cambiamos por corriente eléctrica y la llave de agua será el transistor.

   En un transistor cuando no le llega nada de corriente a la base,
 no hay paso de corriente entre el emisor y el colector (en corte), funciona como un interruptor abierto entre el emisor y el colector, ycuando tiene la corriente de la base máxima (en saturación) su funcionamiento es como un interruptor cerrado dejando pasar la corriente, entre el emisor y el colector. Además pasa la máxima corriente permitida por el transistor entre E y C.

  El tercer caso es que a la base del transistor le llegue una corriente más pequeña de la corriente de base máxima para que se abra el transistor, entonces entre Emisor y Colector pasará una corriente intermedia que no llegará a la máxima.

   Como ves el funcionamiento del transistor se puede considerar como un interruptor que se acciona eléctricamente, por medio de corriente en B, en lugar de manualmente como son los normales. Perotambién se puede considerar un amplificador de corriente por que con una pequeña corriente en la base conseguimos una corriente mayor entre el emisor y colector. Acuérdate del símbolo y mira la siguiente figura:

transistor como amplificador

   Las corrientes en un transistor son 3, corriente de base Ibcorriente de emisor Ie y corriente del colector Ic. En la imagen vemos las corrientes de un transistor tipo NPN.

corrientes del transistor

 
      Los transistores están formados por la unión de tres cristales semiconductores, dos del tipo P uno del tipo N (transistores PNP), o bien dos del tipo N y uno del P (transistores NPN). Puedes saber más sobre estas uniones aquí: Unión PN. Según esto podemos tener 2 tipos de transistores diferentes: PNP o NPN.

tipos de transistores

   Polarización de un Transistor


   Polarizar es aplicar las tensiones adecuadas a los componentes para que funcionen correctamente.

   Un polo P estará polarizado directamente si se conecta al positivo de la pila, el polo N estará polarizado directamente si se conecta al polo negativo. El revés estarían polarizados inversamente.

   Hay una gama muy amplia de transistores, por lo que antes de conectar deberemos identificar sus 3 patillas y saber si es PNP o NPN. En los transistores NPN se debe conectar al polo positivo el colector y la base, y en los PNP el colector y la base al polo negativo.

   La unión BASE-EMISOR siempre polarizado directamente, y la unión COLECTOR–BASE siempre polarizado inversamente en los dos casos. 

polarizacion del transistor


   Diferencias entre el transistor PNP y el NPN


   Fíjate en los 2 tipos, la principal diferencia es que en el PNP la corriente de salida (entre el emisor y colector) entra por el emisor y sale por el colector. Fíjate que la flecha en el símbolo "pincha a la base". Una regla para acordarse es que el PNP pincha (la p del principio).

   En el NPN la corriente entra por el colector y sale por el emisor, al revés. Si te fijas en la flecha la flecha "no pincha a la base". Según la regla NPN = no pincha (la N del NPN). Con esta regla te acordarás muy fácilmente si el símbolo es de un PNP o NPN. Recuerda pincha PNP, no pincha NPN.

   Otra cosa muy importante a tener en cuenta, es la dirección de las corrientes y las tensiones de un transistor, sea NPN o PNP. Fíjate en la siguiente imagen. En este caso hemos puesto el emisor abajo y el colector arriba, no pasa nada es lo mismo, pero en algunos esquemas te los encontrarás de esta forma y es bueno verlos así también.

transistor corrientes y tensiones


   Si te fijas, es fácil averiguarlas por intuición con la flecha del símbolo. Si es PNP lógicamente la I del emisor (IE) tendrá la dirección del emisor, por que entra por él. Por donde entran las corrientes estará el positivo de las tensiones. Si la corriente del emisor entra por el emisor (PNP), la tensión emisor colector tendrá el positivo por donde entre, es decir en el emisor, y se llamará Tensión emisor-colector (Ve-c). Si la corriente entra por el colector, o lo que es lo mismo sale por el emisor se llamara Tensión colector-emisor (Vc-e) y la corriente saldrá por el emisor. No te líes que es muy fácil, solo tienes que fijarte un poco, y no hace falta aprenderlas de memoria.

  Formulas del Transistor

   Si te fijas en un PNP la corriente que entra es la del emisor, y salen la del colector + la corriente de  la base, pero al ser la de base tan pequeña comparada con las otras dos, se puede aproximar diciendo que IE = IC. En realidad las intensidades en un transistor serían:

  IE = IC + IB; para los 2 tipos de transistores. Fíjate en la flecha del símbolo y las deducirás.

   Si nos dan 2 intensidades y queremos calcular la tercera solo tendremos que despejar.

   ¿Cómo serían las intensidades en corte? Pues todas cero.

   Otro dato importante en un transistor es la ganancia, que nos da la relación que hay entre la corriente de salida IC y la necesaria para activarlo IB (corriente de entrada). Se representa por el símbolo beta β.

    β = IC / IB

   La ganancia es realmente lo que se amplifica la corriente en el transistor. Por ejemplo una ganancia de 100 significa que la corriente que metamos por la base se amplifica, en el colector, 100 veces, es decir será 100 veces mayor la de colector que la de la base. Como la de colector es muy parecida a la del emisor, podemos aproximar diciendo que la corriente del emisor también es 100 veces mayor que la de la base.

   En un transistor que tenga una ganancia de 10, si metemos 1 amperio por la base, por el colector obtendremos 10 amperios. Como ves, el transistor también es un amplificador. Pero OJO imagina que el transistor que tienes solo permite como máximo 5 amperios de salida, ¿qué pasaría si metemos 1 amperio en la base? ¡¡¡Se quemaría!! por que no soportaría esa corriente de 10A en el colector.

   También es muy importante que sepas que la corriente del colector depende del receptor que tengamos conectado a la salida, entre el colector y el emisor. La corriente del colector será la que "chupe" ese receptor, nunca mayor. Si en el caso anterior el receptor fuera un lámpara que solo consumiera 3 amperios no pasaría nada, ya que entre el emisor y el colector solo circularían los 3 amperios que demanda la lámpara. Fíjate en el siguiente circuito:

transistor con bombilla

    La lámpara "chupa" 3 amperios, pues la corriente máxima que pasará entre emisor y colector, o lo que es lo mismo la corriente que circulará por el circuito de salida será 3A, nunca más de 3 Amperios, que es la que demanda la lámpara.

   En ese circuito para que la lámpara luzca necesitamos meter una pequeña corriente por la base para activar el transistor. Si no hay corriente de base la lámpara no lucirá, por que el transistor actúa como un interruptor abierto entre el colector y el emisor.

   De todas formas hay que fijarse muy bien en las corrientes máximas que aguanta el transistor que estemos usando para no quemarlo.

   Otro dato importante es la potencia máxima que puede disipar el transistor. Según la fórmula de la potencia: P = V x I, en el transistor sería:

   P = Vc-e x Ic  tensión colector-emisor por intensidad del colector.

   Tenemos que saber la potencia total que tiene el receptor o los receptores que pongamos en el circuito de salida para elegir un transistor que sea capaz de disipar esa misma potencia o superior, de lo contrario se quemaría.

   En el caso del circuito anterior P = 3A x 6V = 18w, con lo cual el transistor para el circuito deberá ser de esa misma potencia, mejor un poco mayor.

  Po último hablemos de las tensiones. Todos los transistores cumplen que Vcb + Vbe = Vce, es decir las tensiones de la base son iguales a la tensión de salida.

   El circuito básico de un transistor es el que ves a continuación:

circuito transistor

   La resistencia de base sería la de 20KΩ (kilo ohmios) y la resistencia de 1KΩ sería el receptor de salida. Muchas veces se usa la misma pila para todo el circuito, como verás más adelante.

   Ejercicios con Transistores

   Los ejercicios con transistores, como ves por las fórmulas, suelen ser muy sencillos, pero alguno hay que se complica un poco.

   ¿Hacemos un ejercicio complicado? Venga.

   Un transistor de tipo npn y β= 100 se conecta de la siguiente manera: la base se conecta al terminal positivo de una pila de 5 V a través de una resistencia de 100 kohmios; el colector se conecta al terminal positivo de otra pila de 10 V a través de una resistencia de 100 ohmios el emisor se conecta a los terminales negativos de ambas pilas. En estas condiciones calcule la corriente de colector. tensión base-emisor 0,7A. Aquí tienes la solución:

circuitos con transitores

  ¿No lo entiendes? Te lo explico:

   Si aíslas el circuito de entrada (el de la base) tenemos una pila de 5V con una resistencia de 100 Kohmios y la tensión de la base- emisor. Si I = V / R. Intensidad es igual a la tensión partido por la resistencia (ley de ohm).

   IB = (Vpila - Vb-e)/ Rb = (5-0,7)/ 100.000 = 4,3 x 10 elevado a menos 5 o lo que es lo mismo 0,000043A.

   La tensión de la Vb-e es contrario a la de la pila (recuerda los signos) y por eso se restan.

  Aplicando la fórmula de la ganancia β = IC/IB si despejamos la IC sería IC =β x IB= 0,0043A y ya está resuelto.

  En este circuito por el receptor de salida, cuando se activa el transistor, circulan 0,0043A. Pero fíjate para activar el transistor solo hace falta una corriente de base de 0,000043A, mucho menor.

   Si no te enteras no te vendría mal repasar las leyes de Kirchhoff.

   ¿Por qué la base siempre lleva una Resistencia?

   En todos los circuitos que veas con transistores verás que hay una Rb (resistencia de base) colocada en serie con la base. Su misión es proteger la base para que no le llegue nunca una corriente muy grande a la base y se queme el transistor. La Rb al estar en serie con la base limita la corriente que le llega a la base, de tal forma que no sea más grande que la que puede soportar la base. Recuerda I = V / R (ley de ohm), si no hubiera Rb la I sería infinito. Cuanto mayor sea la Rb menor será la IB.

   ¿Hacemos un circuito con el transistor?


    Circuitos con Transistores

   Empecemos por uno básico. Se trata de un circuito que cuando ponemos los dedos entre 2 chapas se active un motor de c.c. (corriente continua). Aquí lo tenemos:

circuito transistor

  Según esta en el esquema no hay corriente de base y el transistor será un interruptor abierto entre el emisor y colector, lo que hace que el motor no gire.

   Si ponemos lo dedos uniendo las dos chapas de la izquierda, a la base le llegará una pequeña corriente a través de la Rb de 2,2Kohmios. Esto hace que el transistor se active y se comporte como un interruptor cerrado entre emisor y colector, permitiendo paso de corriente en el circuito de salida, con lo que el motor gira.

   ¿Fácil NO? Pues ya tienes tu primer circuito con un transistor. Vamos a por otro.

  Ahora vamos a construir una alarma por rotura de un cable. Cuando el cable se rompe un zumbador (timbre) suena. Aquí tienes el circuito:

   circuito basico transistor

   Fíjate que cuando el cable no esta roto la corriente de la pila se cierra por la Rb de 10Kohmios y vuelve a la pila por el cable que no  le ofrece ninguna resistencia. El transistor esta en corte, no hay Ib, y por el circuito de salida no pasa corriente, lo que implica que la alarma no suena.

   Cuando el cable se rompe la corriente entra por la Rb y pasa a la base por que no puede circular por el cable. ¿Qué pasará?. Pues que hay corriente en la base, el transistor se activa y la alarma suena.

  Por último te dejamos dos videos que te explican el transistor por si algo no te ha quedado claro y si quieres aprender electrónica de forma fácil para todos, te recomendamos el siguiente libro que contiene los conceptos básicos de electrónica explicados de forma sencilla y amena, ahora en oferta por solo 4€. 



   El Transistor como Interruptor















   Funcionamiento y Explicación de los Transistores











condensadores y resistencia



CONDENSADORES

DENIFICION
Se denomina condensador al dispositivo formado por dos placas conductoras cuyas cargas son iguales pero de signo opuesto. Básicamente es un dispositivo que almacena energía en forma de campo eléctrico. Al conectar las placas a una batería, estas se cargan y esta carga es proporcional a la diferencia de potencial aplicada, siendo la constante de proporcionalidad la capacitancia: el condensador.

ECUACION

Fig 6.1 Capacitancia entre dos conductores
Donde Q es la carga de una de las placas y V la diferencia de potencial entre ellas.
La unidad de la capacitancia es el Faradio y la podemos definir como:
Es la capacidad de un condensador, en el que sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de un voltio, esta adquiere una carga eléctrica de un coulomb.

Fig .6.2 Condensador

La unidad del Faradio es muy grande (un condensador de placas paralelas de un Faradio, ocuparía un área aproximada de 1011mque en la práctica es imposible)              por lo tanto para fines prácticos se utilizan submúltiplos como: micro Faradio 10-6F, nano Faradio 10-9F y el picofaradio 10-12F.
Los condensadores tienen muchas formas geométricas y aquí estudiaremos solo tres, que son: Los de placas paralelas, los cilíndricos y los esféricos.
CONDENSADOR DE PLACAS PLANAS

Es aquel condensador formado por dos láminas conductoras de área A y separadas paralelamente por una distancia d, que es pequeña comparada con las dimensiones de las aristas del área (fig.6.3). Al conectar el condensador a una fuente de poder (dispositivo que suministra energía eléctrica) cada una de las placas adquiere una carga de valor Q. De la sección de campo eléctrico, tenemos que el campo total entre dos placas planas paralelas era:
Campo entre las placas
Fig.6.3 Condensador plano
Si entre ellas lo que existía era aire. La diferencia de potencial es:
Y la densidad  de carga está dada por:
Tenemos que la diferencia de potencial es:
Aplicando la ecuación 6.1, nos queda:

ENERGÍA ALMACENADA EN UN CONDENSADOR

En el proceso de cargar un condensador, se va generando un campo eléctrico en toda la región entre placas, lo cual implica una cantidad de energía eléctrica cuya densidad es proporcional al cuadrado de la magnitud del campo eléctrico. Esta energía es proporcionada externamente y consiste en el trabajo que se debe realizar para colocar una carga extra y del mismo signo sobre la placa ya parcialmente cargada, venciendo la repulsión coulombiana. En virtud de que el campo eléctrico generado es conservativo, el condensador almacena esta energía suministrada.
CONEXIÓN DE CONDENSADORES
El fin de estas conexiones es tener una mayor o menor capacitancia en un circuito.

CONDENSADORES EN PARALELOS
Fig.6.6 Condensadores en paralelos
Tres o mas condensadores estan conectados en paralelos cuando se conectan de la manera que estan en la figura.6.6.
Las primeras tres placas estan conectadas al terminal positivo, mientras que que las otras tres estan conectadas al terminal negativo. De esta forma, la diferencia de potencial entre las placas del condensador es la misma para todas. La carga sumunistrada por la fuente se reparte entre los tres condensadores. En resumen:
a.- La carga total es igual a la suma de las cargas de cada condensador.
b.-La diferencia de potencial es la misma en cada uno de los condensadores.
Es posible sustituir el conjunto de condensadores por uno solo, sabemos que:
Y asi para Q1, Q2  y  Q3. Introduciendo en (6.6) y desarrollando:
Es decir, al colocar los condensadores en paralelos, su capacidad aumenta.
CONDENSADORES EN SERIES
Fig.6.7 Condensadores en series
Tres o mas condensadores estan conectados en serie cuando se conectan como  en la fig.( 6.7).
Al conectarse los condensadores a la pila o bateria, se extraen electrones de la placa izquierda de C1, los cuales son trasladados a la placa derecha de C3, como consecuencia ambas= placas adquieren la misma carga, despues la placa derecha de C1 se carga por induccion se carga con signo contrario, y este proceso continua con C2. En resumen:
a.- La carga de los condensadores es la misma para cada uno de los condensadores que intervienen en la conexión.
b.-El voltaje V, aplicado a los capacitores conectados, se divide de manera que se cumple :
Podemos obtener un condensador equivalente aplicando las dos condiciones anteriores. Sabemos que:
Y para V1, V2 y V3. Introduciendo en (6.10), obtenemos:
INSERTANDO UN DIELECTRICO CON LA BATERIA CONECTADA
Tenemos un condensador de capacidad  que adquiere una carga  mediante una batería. Si se introduce un dieléctrico, se observa que la carga aumenta en un factor k. Como el voltaje  no se altera, porque la batería está conectada, podemos concluir que la nueva capacitancia del condensador es:
Fig.6.8 Condensadores sin dieléctrico
Fig. 6.9 Condensador con dieléctrico
La capacidad aumenta en un factor k.
INSERTANDO UN DIELECTRICO CON LA BATERIA DESCONECTADA
Tenemos un condensador de capacidad  que adquiere una carga  mediante una batería:
Fig.6.10 Condensadores sin dieléctrico

Ahora se desconecta de la batería y se introduce un dieléctrico. Se observa que la diferencia de potencial disminuye ( V = V0/k). Como la carga no se altera, podemos concluir que el condensador tiene una nueva capacitancia:
Fig. 6.11 Condensador con dieléctrico
La capacidad también aumenta en un factor K.

DENTRO DEL DIELECTRICO
Un dieléctrico puede estar compuesto por moléculas polares o por no polares. ¿Que son moléculas polares? Son aquellas en la cual el centro de distribución de cargas negativas no coincide con el de cargas positivas, por ejemplo el agua H20. ¿Que son moléculas no polares? Son aquellas en la cual el centro de distribución de cargas negativas coincide con de cargas positivas, por ejemplo las moléculas de N2 y O2.
Bajo la acción de un campo eléctrico, se produce cierto grado de orientación. Cuanto más intenso es el campo, tanto mayor es el número de dipolos que se orientan en la dirección del campo sean polares o no polares las moléculas de un dieléctrico, el efecto neto de un campo exterior se encuentra representado en la figura inferior.


CARGAS LIBRES Y CARGAS INDUCIDAS
La densidad de carga inducida en la superficie del dieléctrico  es manor que la densidad de cargas libres en la placa metálica . Para un capacitor de placas paralelas podemos hallar una relación entre esas dos densidades de cargas.
El campo eléctrico es de magnitud /, mientras que el campo inducido es opuesto y de magnitud , fIg (6.12),  por lo tanto:
Desarrollando, tenemos:
Como k > 0, de esta expresión se deduce que la densidad de carga inducida siempre es menor que la densidad de carga libre.