Carga y Descarga Condensador Eléctrico. Proyecto de Ciencias.
Summary
TLDREl video ofrece una introducción al proceso de carga y descarga de condensadores eléctricos, específicamente condensadores electrolíticos. Se utilizan dos condensadores con capacidades de 2.200 y 10.000 micro faradios para demostrar cómo la carga y descarga varían según la capacidad. Se destaca la importancia de la polaridad en los condensadores y se muestra cómo conectarlos en un circuito básico con una pila, un conmutador, LEDs y resistencias para visualizar el proceso. Además, se aborda la conexión en paralelo de condensadores para aumentar la capacidad total. El experimento incluye un LED verde como indicador visual de carga, y se sugiere la posibilidad de conectar diferentes tipos de condensadores para comprender mejor su funcionamiento. El video termina con una carga y descarga demostrativas, subrayando la relación entre la capacidad del condensador y el tiempo de carga y descarga.
Takeaways
- 🔋 Los condensadores electrolíticos, que tienen una capacidad medida en microfaradios, requieren respetar la polaridad al ser conectados, de lo contrario podrían explotar.
- 🔌 Al cargar un condensador, se conecta positivo con positivo y negativo con negativo, utilizando una pila como fuente de energía.
- 💡 Para la descarga de un condensador, se puede utilizar un LED con una resistencia en serie, protegiendo al LED y permitiendo visualizar la descarga del condensador.
- 🛠️ Se utilizó una madera como base para construir un circuito más sólido y organizado, incorporando elementos como pinzas de cocodrilo y una pistola de cola caliente para fijar los componentes.
- 🔄 Se introdujo un conmutador en el circuito para alternar entre los procesos de carga y descarga del condensador.
- 📉 Un LED adicional con resistencia se agregó como indicador de carga, permitiendo observar cómo se apaga gradualmente a medida que el condensador alcanza su carga completa.
- 🔬 La capacidad de un condensador se puede modificar conectando varios en paralelo, sumando sus capacidades.
- 🔧 Se presentaron técnicas simples como usar cola caliente para ensamblar el circuito sin soldadura, aunque la soldadura sería ideal para conexiones permanentes.
- ⚡ Al probar el circuito con diferentes condensadores se observa cómo la velocidad de carga y descarga varía en función de la capacidad del condensador.
- 🔗 Se propuso una modificación al circuito para agregar una ficha de conexión, permitiendo la rápida sustitución y prueba de distintos condensadores.
Q & A
¿Qué son los condensadores eléctricos y cómo funcionan?
-Los condensadores eléctricos son dispositivos que almacenan energía en un campo eléctrico. Están compuestos por dos láminas conductoras separadas por un material aislado conocido como dieléctrico. Funcionan almacenando carga en sus platos, y la energía se acumula mientras la electricidad fluye hasta que el condensador se carga completamente.
¿Por qué es importante respetar la polaridad en los condensadores electrolíticos?
-La polaridad en los condensadores electrolíticos es crucial porque estos tienen un plato más grande que actúa como ánodo y uno más pequeño como cátodo. Si se inverte la polaridad, puede causar daños en el condensador o incluso hacerlo explotar.
¿Cómo se carga un condensador eléctrico?
-Un condensador se carga conectándolo a una fuente de energía, como una batería, con el polo positivo conectado al polo positivo y el polo negativo al negativo. La electricidad fluye hasta que el condensador alcanza la capacidad máxima de almacenamiento de energía.
¿Cómo se puede descarga un condensador eléctrico?
-Un condensador se descarga conectándolo a una carga, como un LED, a través de un circuito que permita el flujo de corriente. Al hacerlo, la energía almacenada en el condensador fluye hacia la carga, disminuyendo su nivel de carga.
¿Qué sucede si se conecta un LED directamente a un condensador recién cargado?
-Al conectar un LED directamente a un condensador recién cargado, el LED se encenderá brevemente debido a la descarga rápida de energía del condensador. Esto puede ser peligroso si el condensador tiene una alta capacidad, ya que puede liberar una gran cantidad de energía de forma inmediata.
¿Cómo se puede hacer un circuito de carga y descarga para un condensador?
-Para hacer un circuito de carga y descarga, se necesita una fuente de energía, como una batería, un conmutador o interruptor para controlar el flujo de energía, un condensador, un LED para la descarga y sus correspondientes resistencias para regular la corriente y proteger los componentes. El conmutador se utiliza para conectar y desconectar el circuito de carga y descarga.
¿Por qué se usan resistencias en el circuito de descarga del condensador?
-Las resistencias se utilizan en el circuito de descarga para limitar el flujo de corriente y proteger el LED de una corriente excesiva que podría dañarlo. Además, hacen que la descarga del condensador sea más lenta, lo que permite observar el proceso de descarga con más detalle.
¿Cómo se puede indicar visualmente el proceso de carga en un circuito con un LED?
-Se puede usar un LED en paralelo con una resistencia para indicar el proceso de carga. A medida que el condensador se carga, la corriente que fluye a través del LED disminuye, lo que hace que el LED se apague gradualmente, indicando así el nivel de carga del condensador.
¿Cómo afecta la capacidad de un condensador el tiempo que tarda en cargarse y descargarse?
-La capacidad de un condensador, medida en faradios, afecta directamente el tiempo que tarda en cargarse y descargarse. Un condensador con una capacidad más grande tarda más en cargarse y descargarse en comparación con uno de capacidad más pequeña, ya que tiene más espacio para almacenar energía.
¿Qué ocurre cuando se conectan condensadores en paralelo?
-Cuando se conectan condensadores en paralelo, sus capacidades se suman. Esto es equivalente a tener un solo condensador con una capacidad total igual a la suma de las capacidades individuales de cada uno de ellos. La superficie total de las láminas aisladas aumenta, lo que permite almacenar más energía.
¿Cómo se pueden conectar varios condensadores para probarlos en el mismo circuito?
-Se pueden usar fichas de conexión o patillas soldadas a los condensadores, lo que permite conectar fácilmente diferentes condensadores al circuito sin tener que desolderar o cortar cables. Esto facilita la prueba y comparación de diferentes condensadores en el mismo circuito.
Outlines
🔋 Carga y Descarga de Condensadores Electrolíticos
Se describe el proceso de carga y descarga de condensadores eléctricos, específicamente condensadores de electrolitos con capacidades de 2.200 y 10.000 micro faradios. Se destaca la importancia de la polaridad en los condensadores y cómo se cargan y descargan conectándolos a una fuente de energía y un LED respectivamente. Además, se menciona el uso de resistencias para controlar la intensidad de la corriente y la velocidad de descarga.
💡 Creación de un Circuito de Carga y Descarga
Se explica cómo construir un circuito para cargar y luego descargar un condensador. Se utiliza un switch, dos LEDs (uno para indicar la carga y otro para la descarga), resistencias, cables con pinzas de crocodile y una pistola de cola caliente para asegurar los componentes. Se describe cómo conectar los componentes y se realiza una carga y descarga para observar el funcionamiento del condensador.
🔌 Conexión y Funcionamiento de Condensadores en Paralelo
Se detalla cómo conectar dos condensadores electrolíticos en paralelo para aumentar la capacidad total del sistema. Se suman las capacidades de 2.200 y 4.700 micro faradios, más un tercer condensador de 10.000 micro faradios, para obtener un condensador equivalente de 16.900 micro faradios. Se observa cómo tarda más en cargarse y descargas, reflejando la relación entre la capacidad de los condensadores y el tiempo de carga y descarga.
Mindmap
Keywords
💡Condensador eléctrico
💡Electrolíticos
💡Micro farah
💡Polaridad
💡Carga y descarga
💡LED
💡Resistencia
💡Circuito
💡Conmutador
💡Supercondensadores
💡Capacidad
Highlights
Se discute el proceso de carga y descarga de condensadores eléctricos.
Se utilizan condensadores electrolíticos con capacidades de 2.200 y 10.000 micro faradios.
Se menciona la importancia de respetar la polaridad en los condensadores electrolíticos.
Se describe cómo cargar un condensador conectándolo directamente a una pila.
Se explica el proceso de descarga de un condensador conectándolo a un LED.
Se utiliza un circuito de carga y descarga con un conmutador para controlar el proceso.
Se incluyen LEDs y resistencias en el circuito para visualizar la carga y descarga.
Se utiliza una pistola de cola caliente para fijar los elementos del circuito.
Se describe la estructura de un condensador eléctrico formado por láminas conductoras y un dieléctrico.
Se muestra cómo la electricidad circula hasta que el condensador se carga.
Se realiza una demostración con diferentes condensadores para comparar su tiempo de carga y descarga.
Se discute cómo la capacidad de un condensador se mide en faradios y su relación con el voltaje.
Se muestra el proceso de conexión de condensadores en paralelo para aumentar su capacidad total.
Se utiliza una ficha de conexión para facilitar la prueba de diferentes condensadores en el circuito.
Se destaca la importancia de la experimentación en la comprensión de los conceptos físicos.
Se concluye la demostración con un circuito más consistente y la posibilidad de conectar varios condensadores.
Transcripts
hoy vamos a ver el proceso de carga y
descarga de un condensador eléctrico voy
a cargar y descargar este tipo de
condensadores que se llaman
electrolíticos este en particular tiene
un valor de 2.200 micro farah dios
y este en cambio 10.000 micro far adiós
es decir 10.000 millones y más de farah
dio estos son 10 milésimas de faradje
daos cuenta con farah dio es una
cantidad muy grande en otro episodio
veremos los supercondensadores como este
que tiene nada menos que 100 far adiós
pero esto lo dejamos para más adelante
observad que los condensadores
electrolíticos tienen polaridad veis
aquí el signo menos suele coincidir que
la pata larga es el positivo y la corta
al negativo igual que en los leds en
cambio en las pilas de petacas al revés
el corto es el positivo y el largo el
negativo este como es viejo pues ya no
sé cuál es la pata larga de la corta
porque supongo que están cortadas y os
abraza aquí los signos más
este es el positivo en los condensadores
electrolíticos hay que respetar la
polaridad si la invertimos pueden
explotar la forma más sencilla de cargar
un condensador sería conectarlo
directamente a una pila conectamos
positivo con positivo negativo con
negativo
con estos momentos
y ahora ya el condensador está cargado
y la forma más sencilla de descargarlo
sería conectarlo a este diodo led
positivo con positivo o negativo con
negativo en este caso a largo con largo
o corto con corto a ver si conseguimos
un destello
vale se ha encendido un poquito el led y
el condensador se ha descargado voy a
realizar un circuito de carga y descarga
y para ello utilizar esta madera para
que quede más consistente para que quede
más sólido
aquí colocaremos la pila
el condensador el que utilicemos un
conmutador
lo vimos en el episodio pasado si no
encontramos computadores de este tipo se
podría utilizar un computador doméstico
un interruptor conmutado tienen tres
conexiones
utilizaremos dos leds uno para la carga
y otro para la descarga con sus
correspondientes resistencias
y trozos de cable con latiguillos con
pieza de cocodrilo también voy a
utilizar una pistola de cola caliente
para fijar los elementos tengo aquí este
diodo led amarillo y le voy a conectar
por ejemplo en el terminal negativo
esta resistencia de 100 ohmios va a
tener dos funciones la resistencia en
primer lugar proteger al led de que no
circule demasiada corriente demasiada
intensidad de corriente que lo podría
estropear y por otro lado para que la
descarga del condensador sea más lenta y
nos dé tiempo a verlo bien
para unirlos podría soldar los pero voy
a utilizar un hilo de cobre fino de un
cable de cobre de un conductor eléctrico
de un cable lo pelamos
y sacamos un hilo
con un trocito de cobre
y lo uno
en rollo el cobre alrededor de los dos
terminales
en primer lugar voy a hacer el circuito
de carga para cargar el condensador
simplemente tenemos que conectar
positivo con positivo y negativo el
negativo pero vamos a hacerlo a través
del conmutador voy a utilizar estas
pinzas de cocodrilo de gaiman
positivo con positivo
y este lo voy a intentar conectar
directamente
aquí lo tengo
en el momento que cerremos este circuito
la electricidad circular hasta cargar el
condensador una vez que esté cargado ya
no circularán estos dos se conectan
cuando la palanca se acciona hacia la
derecha recordad que un condensador
eléctrico está formado por dos láminas
conductoras separadas por un material
aislante que se conoce como dieléctrico
de forma que la electricidad
nunca atraviesa el condensador la
electricidad circulará hasta que el
condensador se cargue una vez que está
cargado dejará de circular
y a este lado vamos a hacer el circuito
de descarga del condensador para ello
vamos a conectar el diodo led con la
resistencia en serie que preparado antes
este lado es el negativo voy a
conectarlo directamente
[Música]
esto lo ideal sería soldarlo con un
poquito de estaño y ahora vamos a
conectar el terminal positivo del led
con el terminal positivo del condensador
voy a colocarlo de forma que se vea la
cámara el led cuando se encienda bien
vamos a probarlo apago varias luces para
que se vea mejor el lee cuando acción en
la palanca a la derecha estos dos
terminales y conectarán y cerraremos el
circuito de carga
[Música]
ya está cargado el condensador y ahora
en cuanto a opciones la palanca a la
izquierda se cerrará el circuito de
descarga lo veis de forma que la
electricidad saldrá del condensador
atravesará el conmutador y pasando por
la resistencia encender al led
vamos allá
[Música]
repito
[Música]
vamos a enriquecerlo un poco querría que
tuviera un indicador de carga tenemos
aquí el indicador de descarga pero
también quiero un indicador de carga
para ello voy a colocar este diodo led
en este caso es verde al que ya le unido
en serie otra resistencia de 100 ohmios
así además de proteger el led haremos
que se cargue más despacio el
condensador y podremos ver la luz como
se va apagando mientras se carga en este
caso va al positivo la resistencia es lo
mismo
conecto por ejemplo aquí
voy a sujetar la resistencia al polo
positivo de la pila con esta pinza
así
apunto a la cámara el led para que se
vea bien
y aquí el de descarga cuando mueva la
palanca a la derecha se cerrará el
circuito de carga y el condensador se
empezará a cargar como circular a
corriente por el circuito de carga el
led se encenderá pero llegará un momento
que el condensador esté cargado una vez
que el condensador esté cargado ya no
circula la más corriente y por tanto el
led se apagará así podremos intuir el
procedimiento de carga cuanta más luz
dale más rápido se está cargando y en
cambio cuando el led se atenúa la
velocidad de carga es menor voy a bajar
otra vez las luces
[Música]
[Música]
y ahora voy a cambiar el condensador voy
a poner este que es más pequeño éste
tenía 10.000 micro para dios y este en
cambio 2200 micro far adiós recordad que
la capacidad de un condensador se mide
en pharr adiós también indican voltios
que es el voltaje máximo que soportan
como tenemos 4.5 no hay problema este es
de 50 y este otro es de 25 los cambios
el largo es positivo corto negativo
luego ya así
voy a conectar directamente en negativo
como he hecho antes
y el positivo pues ya lo tenemos vamos a
realizar el proceso de carga y descarga
os pongo una tarjeta y además un enlace
al final al vídeo del condensador
eléctrico en el que hago una
introducción al mismo carga
observad que se ha cargado más rápido
que la anterior debido a que tiene menor
capacidad es como llenar una vasija más
pequeña pues cuesta menos y también por
supuesto se descarga antes la vasija
pequeña se vacía más rápido ahora voy a
hacer una versión un poquito más
consistente que está todo aquí colgando
voy a quitar las pinzas de cocodrilo y
poner unos cables en primer lugar este
cable rojo vamos a ponerlo negro para
negativo
lo conecto al terminal negativo de la
pila de 4.5 voltios
voy a poner un poquito de cola caliente
lo ideal sería soldar lo por supuesto lo
bueno de la cola caliente es que se
puede quitar con facilidad y además es
aislante eléctrico
con esto este cable rojo al positivo
igualmente deberíamos soldar la tarta
minnillo
lo pongo así retorcido
y conectó el otro extremo del cable al
positivo
un poquito de cola caliente este
latiguillo rojo lo vamos a sustituir por
un cable
y este también lo ponemos rojo
por otro
y te voy a utilizar un trozo de hilo de
cobre ya lo tengo enrollado
y ahora tenemos que unir estos dos
cables
con el polo positivo del condensador
otra vez insisto lo ideal sería soldar
lo pero para evitar complejidad de
soldadura lo como la mano eso si le
pongo un poco de cola caliente lo peor
de la cola caliente son los hilos
y ahora por último vamos a conectar el
led con el otro extremo de este cable
rojo positivo a ver si queda bien
enrollando lo así sin necesidad de
ponerle hilo de cobre alrededor
vamos a sujetar un poco todo como cola
caliente
aquí es donde la cola caliente hace su
magia para sujetar los objetos
le damos a que se enfríe
el interruptor podríamos hacer un
agujero y pasarlo por debajo de forma
que sólo quedase la palanca pero para un
proyecto de ciencias es mejor que se
vean los contactos para que así se pueda
intuir perfectamente cómo funciona el
circuito
pongo un poquito de cola también en este
led no se trata de que quede bonito
estéticamente no es un aparato para
vender lo importante es que se vea claro
y se puede hacer la demostración vamos a
probarlo
se me acaba de ocurrir ahora sobre la
marcha que podría poner aquí una ficha
de conexión por eso es tan importante
pasar a la acción por eso es muy
importante experimentar sino muchas
cosas no se nos ocurrirían esta ficha
nos va a permitir conectar diferentes
condensadores
aprieto de los tornillos
y ahora por ejemplo voy a conectar este
otro condensador electrolítico este es
de 4700 más 2.200 que creo que tenía el
otro suman 6 mil 900 voy a conectarlos
en paralelo de forma que su capacidad se
sumará
porque en paralelo se suma a la
capacidad de los condensadores si los
condensadores son láminas separadas por
un aislante al poner en paralelo otro
condensador es como si tuviésemos la
suma de las superficies de las láminas
apretó de nuevo
también podríamos dejar la ficha
simplemente conectada a estos terminales
sin este condensador y esté libre para
probar diferentes condensadores con el
circuito vamos a probarlo cargo
observad que tarda más que antes debido
a que tenemos un condensador equivalente
mayor hemos triplicado la capacidad del
condensador equivalente vamos a
descargar
[Música]
y en nuestro condensador inicial al de
los 10.000 micro fra dios les soldado
unas patillas para que llegase puesto
que están muy cortas rojo al positivo en
negro al negativo lo voy a conectar la
suma será 2200 4700 más 10.000 eso serán
si no me equivoco 16.900 micro far adiós
se tendrá que notar bastante
vamos a probarlo
carga
[Música]
fijaos el rato que está cargando
tenemos tres vasijas que hay que llenar
de agua
[Música]
descarga y ahora vaciamos las tres
vasijas
[Música]
[Música]
y descarga
[Música]
esto ha sido todo espero que os haya
gustado y nos vemos muy pronto en
ciencia beat
[Música]
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