1r ciclo condensador variable

[gaussiano]

hola foreros, no se como manejar esto de los condensadores variables, si me podeis echar un cable

[Al2000]

Re: condensador variable

Si te es posible recortar la imagen y volver a subirla sería bueno pues apenas se puede leer. Si entendí bien debes representar gráficamente el voltaje de cada condensador en función del tiempo en la medida que giras las placas del condensador variable con velocidad angular constante.

Hmmm, interesante problema. No es difícil pero tienes que hacer varios pasos para resolverlo. Voy a puntualizar varios aspectos que probablemente sabes bien pero necesito una base de donde partir.

1. Una vez abierto el interruptor la carga de cada condensador pemanecerá constante (idealizando). Ya sabes entonces que el voltaje de C1 será constante.

2. El voltaje de Cv valdrá Q/Cv, donde Q sería la carga adquirida en el proceso de carga, la cual habrá que determinar a partir de la capacidad equivalente de la combinación.

3. La capacidad del condensador variable depende del ángulo entre las placas. Usualmente se tiene una variación aproximadamente lineal (en función del ángulo) entre una capacidad mínima y una máxima. Como el problema no indica nada en contrario, deberás suponer que la mínima capacidad es cero. Para hallar la capacidad para un ángulo cualquiera haz una proporción entre el área total y el área para un ángulo cualquiera, que es la porción de las placas que queda superpuesta (de nuevo idealizando). En la figura no alcancé a ver ningún ángulo asi que estás en libertad de tomarlo en la posición que te de la gana. Eso no debería afectar el resultado. En el gráfico parece razonable tomar el ángulo obtuso a la izquierda de manera que el ángulo aumente al girar las placas en el sentido mostrado. Si adoptas esta referencia, para un ángulo cero tienes la máxima superposición de placas = capacidad máxima y para un ángulo $\pi$ la mínima superposición = capacidad mínima = cero. Para un ángulo cualquiera $\theta$ el área superpuesta es la fracción $\dst \frac {\pi - \theta }\pi$ del área total.

4. Con la capacidad en función del ángulo, pon ángulo = velocidad angular x tiempo, multiplica por Q para tener el voltaje y grafica la función. Después comparamos resultados

Saludos,

Al

[gaussiano]

Re: condensador variable

tu aportacion es muy buena, como siempre , pero me surge una pequeña duda: dado que la C de un condensador es directamente proporcional al area e inversamente proporcional a la distancia entre placas, ¿como quedaria la expresion de C en funcion del angulo? Y, los 50 v del generador se reparten entre C1 y CV dispuestos en serie, y si V1 va a ser constante, el resto será variable segun sea el angulo, no?

[Al2000]

Re: condensador variable

¿como quedaria la expresion de C en funcion del angulo?

No recuerdo si el enunciado lo dice, pero ese tipo de condensador variable es un condensador de placas planas paralelas y su capacidad es $\dst C = \frac {\epsilon_0 A} d$. Cuando escribas $A$ como una fracción de $A_{max}$ te saldrá $C$ como una fracción de $C_{max}$ que es dato.

Y, los 50 v del generador se reparten entre C1 y CV dispuestos en serie

Correcto, pero recuerda que el voltaje solo se aplica para cargar los condensadores, después se desconecta. Lo vas a usar sólo para calcular cuanta carga recibe cada condensador.

Saludos,

Al

[gaussiano]

Re: condensador variable

entonces, vamos a ver si me aclaro, el area total en funcion del angulo,¿como queda? si el area dices que para un valor del angulo theta vale (pi- theta)/pi de la total....

[gaussiano]

Re: condensador variable

¿y como varia la distancia d? no lo veo

[Al2000]

Re: condensador variable

Si en el dibujo del condensador llamas $\theta$ al ángulo obtuso (que está arriba de la boca del Pac-Man. ¿Sabes que es un Pac-Man? Me estoy poniendo viejo...) el ángulo de la porción de las placas que se superponen es $\pi - \theta$. El área total es $\frac 1 2 \pi R^2$, el área de la porción superpuesta es $\frac 1 2 (\pi - \theta ) R^2$ y por lo tanto la porción superpuesta es $\dst \frac {\pi - \theta } \pi$ partes del área total. La capacidad te queda:

$\dst C_v = \frac {\epsilon_0 A} d = \frac {\epsilon_0 \left(\dst \frac {\pi - \theta } \pi \right) A_{max}} d = \frac {\pi - \theta } \pi \frac {\epsilon_0 A_{max}} d = \frac {\pi - \theta } \pi C_{max} = \left(1 - \frac \theta \pi \right) C_{max}$

$d$ no varía en este tipo de condensador, sólo el área efectiva.

Saludos,

Al

[gaussiano]

Re: condensador variable

como se dice por mi tierra, eres un monstruo!!!! gracias de nuevo