Encuentra la potencia y la energía de un condensador
Los condensadores almacenan energía para su uso posterior. La potencia instantánea de un condensador es el producto de su tensión instantánea y la corriente instantánea. Para encontrar la potencia instantánea del condensador, se necesita lo siguiente definición de potencia, que se aplica a cualquier dispositivo:
Video: POTENCIA Y ENERGÍA DE UN CONDENSADOR
el subíndice do denota un dispositivo de capacitancia (¡sorpresa!). La sustitución de la corriente de un condensador en esta ecuación proporciona la siguiente:
Suponiendo voltaje inicial cero, la energía wdo(T) almacenado por unidad de tiempo es la potencia. La integración de esta ecuación proporciona la energía almacenada en un condensador:
Video: Energía de un capacitor | Circuitos | Física | Khan Academy en Español
La ecuación de la energía implica que la energía almacenada en un condensador es siempre positivo. El condensador absorbe energía de un circuito cuando el almacenamiento de energía. El condensador libera la energía almacenada cuando la entrega de energía al circuito.
Video: Instalación de capacitores para corregir bajo factor de potencia
Para un ejemplo numérico, mira el diagrama superior izquierda se muestra aquí, que muestra cómo cambia el voltaje a través de un condensador de 0,5-mF. Trate de calcular la energía y la potencia del condensador.
La pendiente de la variación de tensión (derivada en el tiempo) es la cantidad de corriente que fluye a través del condensador. Debido a que la pendiente es constante, la corriente a través del condensador es constante para las pistas dadas. Para este ejemplo, se calcula la pendiente para cada intervalo de tiempo en el gráfico de la siguiente manera:
Multiplicar las pistas por la capacitancia (en faradios) para obtener la corriente del condensador durante cada intervalo. La capacitancia es de 0,5 mF, o 0,5 × 10-6 M, así que aquí están las corrientes:
Se ve el gráfico de las corrientes calculadas en el diagrama superior derecha se muestra aquí.
Video: Energía almacenada en un capacitor
A encontrar la potencia multiplicando la corriente y el voltaje, lo que resulta en la gráfica inferior izquierda se muestra aquí. Por último, se puede encontrar la energía mediante el cálculo de (½)do[vdo(t)]2. Al hacer esto, se obtiene la gráfica inferior derecha se muestra aquí. Aquí, la energía del condensador aumenta cuando está absorbiendo energía y disminuye cuando se la entrega de potencia.