Cómo los condensadores almacenan energía sin transferir electricidad

8

No es necesario enchufar nada a la pared para almacenar electricidad. Esto sucede dentro del condensador.

Las dos piezas metálicas se colocan por separado. Hay una brecha entre ellos. Aire, plástico o cerámica llenan el espacio. no se tocan. no deben ser tocados. Si esto sucede, la carga saltará y será neutralizada. Pero como están separados por un material no conductor, la energía queda atrapada.

Esto es capacitancia.

La capacidad de dos conductores para retener una carga eléctrica. La transferencia de electrones de una placa a otra marca la diferencia. El otro lado está lleno de electrones negativos. El otro lado los pierde y se vuelve positivo. Los discos se cargan uniformemente, pero en direcciones opuestas.

Se crea una diferencia de potencial. El voltaje aumenta.

Cuanta más carga se inyecta, mayor es el voltaje. Al final, se defiende. No se puede forzar la entrada sin aumentar la presión. Los límites están definidos por la capacitancia.

Se mide como la cantidad de carga separada acumulada por unidad potencial. Cálculo fácil.

C = q/V

C es capacitancia. q es la carga. V es el voltaje.

Si tienes 1 culombio de carga y una diferencia de potencial de 1 voltio, tienes 1 faradio. La unidad es culombio/voltio. Lo llamamos faradio, en honor a Michael Faraday. 1 faradio es una capacitancia enorme. La mayoría de los dispositivos, como teléfonos móviles y ordenadores, utilizan microfaradios o picofaradios. Pequeñas fracciones.

¿Por qué es esto importante?

Porque permite que los dispositivos mantengan la energía durante fracciones de segundo. Hace que el flujo sea uniforme. Filtra el ruido. Sin esto, la pantalla parpadeará. Su radio silbaría. El flash de la cámara tarda 10 segundos en cargarse.

La clave es un material no conductor entre las placas. Esto se llama dieléctrico. No puede conducir electricidad. Pero permite que los campos eléctricos lo atraviesen. Este material separa las cargas de forma más eficaz que el aire solo. Más separación significa más espacio de almacenamiento.

Por lo tanto, al cargar un condensador, la electricidad no se puede almacenar en las propias placas. Manténgalo en un campo eléctrico entre ellos. Un plato es sólo un recipiente. El campo es un banco.

La avería ocurre si el voltaje sube demasiado. El dieléctrico ya no puede retener un campo eléctrico. El aire o el plástico se ioniza. La brecha se vuelve conductora. Las chispas vuelan. El condensador hace cortocircuito. Está arruinado.

Por eso las calificaciones son importantes. Si aplicas 20 voltios a un capacitor de 10 voltios, explotará. Física sencilla.

Los condensadores se utilizan en todas partes. En cuanto a la fuente de alimentación. en el circuito de sincronización. Bloquea la corriente directa del dispositivo de audio y transfiere corriente alterna. Amortiguador para dispositivos electrónicos. Atrapan espinas. Cuando se corta la red eléctrica, se libera la energía almacenada.

La unidad Farad rara vez se utiliza en las conversaciones cotidianas. Es demasiado grande. Los ingenieros hablan en microfaradios (10^-6) o nanofaradios (10^-9). Pero el principio sigue siendo el mismo.

Dos conductores. Una brecha. Un cargo.

eso es todo. Ese es todo el truco.