Читать книгу Aprender Arduino, prototipado y programación avanzada con 100 ejercicios - Rubén Beiroa Mosquera - Страница 12

La capacidad es una propiedad de los condensadores, que nos indica la cantidad de carga eléctrica que pueden almacenar, que dependerá de la tensión de carga.

La fórmula que define un condensador es la siguiente:

•Q = C * V

•Q -> carga (culombios)

•C -> capacidad (faradios)

•V -> voltios

De la expresión anterior deducimos que la carga que almacena un condensador dependerá de la capacidad de este por la tensión de carga; por lo tanto, en el capítulo anterior que teníamos un condensador de 1000 μF a una tensión de carga de 5 V, la carga que almacena es de 0,005 culombios.

•Un culombio es la cantidad de carga transportada por segundo (1 C = 1 A * s), y a su vez 1 C = 6,24 * 10 ^ 18 electrones.

Hasta aquí hemos estudiado el comportamiento básico del condensador, así que pasemos a analizar sus características de carga y descarga.

Cuando un condensador se carga o descarga, no lo hace de forma lineal. Si tuviéramos que hacer una gráfica que represente este proceso, se mostraría una gráfica en forma de curva; para entender este fenómeno, será necesario un ejemplo de la carga de un condensador:

1. Conectamos una resistencia de 1 kΩ en serie con un condensador de 1000 μF al pin A0 (valdría cualquier otro pin).

2.Una vez activemos la salida, el condensador se empezará a cargar: la intensidad inicial a la que lo haga será la intensidad máxima. A medida que se vaya cargando, irá disminuyendo .

3.Esta intensidad se puede calcular por la ley de Ohm, V = R * I -> I = V / R -> I = 5 / 1000 = 5 mA.

4.Este efecto es debido a la conexión en serie entre la resistencia y el condensador. Inicialmente, la tensión del condensador será 0 V, por lo tanto, la diferencia de tensión en la resistencia es de 5 V, lo que haría que la intensidad fuese de 5 mA .

5.El condensador se irá cargando por el flujo de intensidad, al igual que un vaso cuando abrimos un grifo y se va llenando de agua.

6.Supongamos que el condensador acaba de llegar a los 2,5 V, pues resulta que, si analizamos el circuito , la resistencia ya no tiene una caída de tensión de 5 V sino de 2,5 V, por lo tanto, la intensidad será de I = 2,5 / 1000 = 2,5 mA.

7.Esto se producirá a lo largo de la carga del condensador. Entonces, ¿cómo podemos saber en qué momento se cargará el condensador? Existe una fórmula matemática que nos dice que el condensador llegará al 63,2 % de la carga en un tiempo tau (t).

t = R * C

8.La unidades con las que debemos trabajar en la ecuación anterior son Ω y F, para que el resultado sea en segundos.

9.El tiempo final para el cual el condensador estará cargado totalmente será 5 * t.

Vamos a realizar un caso práctico para comprobar estas leyes, pero, para ello, tenemos que ampliar nuestro lenguaje de programación.