Un condensador cilíndrico es un dispositivo que almacena una cantidad significativa de corriente eléctrica en una pequeña cantidad de área. Consiste en un cilindro esférico hueco concéntrico que rodea un conductor cilíndrico hueco o sólido. Los motores eléctricos, los molinos de cereales, los exprimidores eléctricos y otros aparatos eléctricos utilizan condensadores cilíndricos. Un capacitor está diseñado para confinar líneas de campo eléctrico a un área confinada. Como resultado, incluso si el campo es muy fuerte, la diferencia de potencial entre los dos conductores de un capacitor es muy pequeña. Aunque los capacitores se pueden agrupar en una variedad de formas para lograr la capacitancia necesaria, las configuraciones más comunes son en serie y en paralelo. La fórmula para calcular la capacitancia cilíndrica se presenta en este artículo.
condensador cilíndrico
La capacitancia por unidad de longitud es la capacitancia para una geometría cilíndrica.
La diferencia de potencial de cada capacitor es única. Hay una serie de circuitos eléctricos en los que los capacitores deben colocarse en el orden correcto para obtener la capacitancia deseada. Los condensadores en serie y los condensadores en paralelo son las dos configuraciones más frecuentes. Farad es la unidad estándar de capacitancia (F). Para el almacenamiento de carga eléctrica, se utiliza comúnmente un capacitor cilíndrico.
Fórmula para capacitor cilíndrico
La capacitancia de un capacitor cilíndrico se puede calcular usando la siguiente fórmula:
C = 2πε 0 × (L / ln(b/a))
Dónde,
- C = Capacidad del Cilindro,
- ε 0 = Permitividad del espacio libre,
- a = radio interior del cilindro,
- b = radio exterior del cilindro,
- L = Longitud del cilindro.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Por qué hay tantos condensadores en forma de cilindro?
Responder:
Dos placas conductoras están separadas por un espacio aislante en la forma general del capacitor. Se pueden usar láminas de metal, películas de polímeros metalizados, electrolitos y otros materiales para crear los componentes aislantes y conductores. Todos los elementos mencionados anteriormente se pueden construir en una forma rectangular plana. Algunos capacitores no tienen forma esférica. Las capas apiladas de material aislante y conductor las forman alternativamente. Los condensadores de chip de cerámica multicapa, por ejemplo, son un buen ejemplo.
Pregunta 2: ¿Cuáles son los componentes de un condensador cilíndrico? Dar algunos usos.
Responder:
Un condensador cilíndrico consta de un conductor cilíndrico rodeado por un cilindro esférico hueco. Los motores eléctricos, los molinos de granos, los exprimidores eléctricos y otros instrumentos eléctricos se encuentran entre los usos más comunes de los capacitores cilíndricos.
Pregunta 3: Calcula la capacitancia de un capacitor cilíndrico empacado en papel y hecho de cilindros con radios interior y exterior de 2 cm y 5 cm, respectivamente.
Responder:
Sustituimos la permitividad, que es igual a 3.85 para el papel, en la fórmula de la Capacitancia del Capacitor Cilíndrico, resultando en:
Dado : ε 0 = 8,85 × 10 -12 , L = 3,85, b = 5 cm, a = 2 cm.
Ya que,
C = 2πε 0 × (L/ln(b/a))
= 2 × 3,14 × 8,85 × 10 -12 × (3,85 / ln(5/2))
= 538,22 × 10 -12 F
Pregunta 4: Un condensador cilíndrico está formado por dos anillos con un radio interior de 6 cm y un radio exterior de 12 cm. Calcule la capacitancia del capacitor con base en su longitud de 16 cm.
Responder:
Dado: a = 6 cm, b = 12 cm, L = 16 cm, ε 0 = 8,85 × 10 -12
Ya que,
C = 2πε 0 × (L/ln(b/a))
= 2 × 3,14 × 8,85 × 10 -12 × (16 × 10 -2 / ln(12/6))
= 2.954 × 10 -11 F
Pregunta 5: Un condensador cilíndrico de 8 cm de longitud está formado por dos anillos concéntricos de 3 cm de radio interior y 6 cm de radio exterior. Calcular la capacitancia del capacitor.
Responder:
Dado: a = 3 cm, b = 6 cm, L = 8 cm, ε 0 = 8,85 × 10 -12
Ya que,
C = 2πε 0 × (L/ln(b/a))
C = 2 × 3,14 × 8,85 × 10 -12 × (8 × 10 -2 / ln(6/3))
= 1.477 × 10 -11 F
Pregunta 6: La longitud de un condensador cilíndrico es de 9 cm. Está formado por dos anillos concéntricos con radios interior y exterior de 2 cm y 7 cm, respectivamente. Calcular la capacitancia del capacitor.
Responder:
Dado: a = 2 cm, b = 7 cm, L = 9 cm, ε 0 = 8,85 × 10 -12
Ya que,
C = 2πε 0 × (L/ln(b/a))
C = 2 × 3,14 × 8,85 × 10 -12 × (9 × 10 -2 / ln(7/2))
= 9.19488 × 10 -12 F
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por swapnilkalyani96 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA