Este documento describe los conceptos básicos de inductancia y capacitancia, y sus aplicaciones principales. Explica que los inductores almacenan energía en campos magnéticos mientras que los capacitores lo hacen en campos eléctricos. Luego detalla usos comunes de capacitores como en motores eléctricos, fuentes de alimentación, osciladores y cámaras fotográficas. También cubre aplicaciones de inductores como electroimanes.

1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO
ESCUELADE INGENIERIA
ALUMNO:
Benítez Carlos
C.I: 14.585.103
Sección: SAIA A
Profesor: JOSÉ MORILLO

2. INTRODUCCIÓN
El concepto de Inductancia y Capacitancia es muy importante en el campo de los
Circuitos Eléctricos, ya que aparte de otros elementos pasivos como los resistores, los
inductores (o bobinas) y capacitores son utilizados en una gran cantidad de
aplicaciones de diversa índole. El funcionamiento principal de los inductores es
oponerse a cualquier cambio en la corriente, mientras que los capacitores se oponen a
cualquier cambio en el voltaje. En cuanto al almacenamiento de energía, los inductores
lo hacen en su campo magnético y los capacitores en su campo eléctrico.
CAPACITORES
Un capacitor es compuesto básicamente de dos conductores separados por un
aislante. A un conductor se aplica el terminal negativo de la fuente y al otro conductor
se le aplica el terminal positivo de la fuente. Al conectar el capacitor a la batería, los
electrones en el alambre conectado a la terminal negativa de la batería se mueven
hacia el conductor, dándole una carga negativa. Los electrones en el conductor
conectado a la terminal positiva salen del conductor, dándole una carga positiva. De
esta manera se almacena la carga en el capacitor. Si se conectan ambos conductores
después de haber cargado el capacitor, la carga se moverá entre los conductores y se
descargará el capacitor.
Los condensadores se utilizan en una gran cantidad de aplicaciones, para cada una de
ellas son diseñados con distinta geometría, ya sea de placas paralelas, cilíndricos
concéntricos, o esféricos concéntricos, entre otros. En algunos tipos se inserta un
material dieléctrico entre los conductores, lo cual aumenta la capacitancia del mismo.
APLICACIONES
A continuación se resumen algunas de las aplicaciones de los capacitores.
MOTORES ELÉCTRICOS MONOFÁSICOS
Los capacitores denominados “capacitores de arranque” se utilizan para mejorar el
arranque de los motores monofásicos. Estos motores sólo cuentan con una fase y un
devanado principal, de modo que no es posible hacer girar al rotor por medio de la
inducción electromagnética. Para esto es necesario un devanado auxiliar, el cual
provoca un desfasamiento eléctrico y físico que permite impulsar al rotor. El capacitor
de arranque hace este desfasamiento aun mayor mejorando notablemente el par.
El capacitor de marcha es usado en los motores para mejorar su eficiencia, disminuir la
corriente de operación, disminuir el ruido y mejorar el factor de potencia. Es
importante resaltar que no se debe alterar el valor de la capacitancia especificada de
los capacitores y, muy en particular la del capacitor de marcha, ya que colocar un
capacitor con un valor de capacitancia por encima o por debajo de la especificada, en
ambos casos causan una elevación en el consumo de corriente y con seguridad
provocará un sobrecalentamiento del motor.

3. DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA EN UNIDADES DE DESTELLO
ELECTRÓNICAS,
En laboratorios científicos donde se necesita una muy gran cantidad de energía en
unos instantes para hacer usada en aceleradores de partículas o equipos semejantes,
la energía de la compañía eléctrica no es suficiente para ello. En estos casos se utilizan
bancos de capacitores, donde se almacena la energía en una gran cantidad de
capacitores para ser utilizada en el instante requerido.
SENSORES Y TRANSDUCTORES
Como transductores entre ondas acústicas y eléctricas, elementos capacitivos se usan
como emisores y como receptores de ecógrafos en medicina y de sonares en biología
marina.
En audio se usan en los antiguos fonocaptores ("cápsulas de cristal y cerámicas"), en
micrófonos cerámicos y en altavoces de agudos ("tweeters").
Banco de Capacitores en
Laboratorios FermiLab, Estados
Unidos
Capacitorde Arranque conectado
a un Motor Monofásico
Aceleradorde Partículasde LaboratoriosFenilo,
EstadosUnidos.Aquí se utilizalaenergíadel bancode
capacitores.

4. También se usan con piezoeléctricos en micro-manipuladores de microscopios y en
cubas de limpieza por ultrasonido.
Como sensores se utilizan en varios tipos de medidores, como por ejemplo de presión,
tensión y aceleración. También se usan en sistemas microelectromecánicos
(MEMs, MicroElectroMechanical Systems) con dispositivos cuyo tamaño es del orden
de 0.01 mm.
SINTONIZADORES DE FRECUENCIA
En receptores de radio, TV, etcétera, se utilizan los condensadores variables para
igualar la impedancia en los sintonizadores de las antenas y fijar la frecuencia de
resonancia para sintonizar la radio.
COMPUTADORES
Los circuitos digitales en las computadoras transportan pulsos electrónicos a altas
velocidades. Estos pulsos en un circuito pueden interferir con las señales de un circuito
Ejemplosde SensoresyTransductores
Ejemplode CapacitorVariable

5. lindante, por lo cual los diseñadores de computadoras incluyen capacitores para
minimizar la interferencia. A pesar de que son más pequeños que los usados en los
suministros de energía, realizas la misma función básica: absorber el ruido eléctrico
que se pierde
FUENTES DE ALIMENTACIÓN
En las fuentes de alimentación (de corriente y/o de voltaje), los capacitores se utilizan
para eliminar ("filtrar") el rizado o ripple remanente de la conversión de corriente
alterna (AC) en continua (DC) realizada por un circuito rectificador.
OSCILADORES
Un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en
corriente alterna a una determinada frecuencia. El funcionamiento es en base al
principio de oscilación natural que constituyen una bobina y un condensador.
EL FLASH DE LAS CÁMARAS FOTOGRÁFICAS
Los brillantes flash de las cámaras usados para tomar fotografías con baja luz vienen de
una lámpara de xenón. Un pulso de alto voltaje enciende la lámpara por unas pocas
milésimas de segundo, el tiempo suficiente para iluminar un cuarto. Para obtener un
alto voltaje a partir de la batería de la cámara, que produce sólo pocos voltios, un
circuito "bombea" cargas eléctricas en el capacitor. El voltaje se acumula en el
capacitor hasta que tiene suficiente luz como para la lámpara de xenón. Cuando la
cámara hace el flash, envía la electricidad del capacitor a la lámpara. Esto vacía el
capacitor, que la cámara recarga para otra imagen.
El altovoltaje parael Flashde una Cámara
Fotográficaviene de uncapacitor.

6. TUBOS FLUORESCENTES.
A menudo se intercala entre los terminales de entrada de un tubo fluorescente un
condensador que tiene la finalidad de permitir que el factor de potencia del dispositivo
sea cercano a 1. A este tipo de compensación se le denomina «compensación en
paralelo» debido a este arreglo.
COMPENSACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA.
El factor de potencia es el indicador utilizado para medir la eficiencia eléctrica, siendo
el valor de 1 (100%) el óptimo. Cuando el indicador de potencia posee un valor de 1,
significa que toda la energía se convierte en trabajo. Si el factor de potencia es menor
a 0.9 las empresas eléctricas pueden aplicar multas. Cualquier instalación residencial,
comercial, o industrial en la cual existan algún tipo de motores eléctricos, (bombas de
agua, elevadores, compresores, etc.), pueden presentar necesidades de contar con
bancos de capacitores para corregir el factor de potencia y evitar las penalizaciones de
las empresas eléctricas
CIRCUITOS DE AUDIO
Los capacitores tienen muchos usos en los equipos de audio. Bloquean la corriente
continua de las entradas de los amplificadores, previniendo un repentino ruido sordo o
estampido que podría dañar los parlantes y el oído humano. Los capacitores usados en
los filtros de audio te permiten controlar la respuesta de los bajos, los rangos medios y
el sobreagudo. Los instrumentos musicales como los órganos usan capacitores de
Mylar o de poliestireno para crear tonos musicales.
Diagrama de la conexiónde untubo
fluorescenteconuncapacitor,y un balastro
(inductor).

7. DESFILIBRADORES
El desfibrilador es un aparato que se usa para reanimar enfermos en situaciones de
emergencia cardíaca. El desfibrilador usa un condensador que puede almacenar 360J y
entregar esta energía al paciente en 2ms.
INDUCTORES
Un inductor funciona de acuerdo al fenómeno de la autoinducción,
almacenando energíaen forma de campo magnético.
Está constituido normalmente por una bobina o enrollado de conductor,
típicamente alambre o hilo de cobre esmaltado. Existen inductores con núcleo de aire o
con núcleo hecho de material ferroso (por ejemplo, acero magnético), para incrementar
su capacidad de magnetismo. Si se aplica una corriente a la bobina que aumenta o
disminuye con el tiempo, conforme cambia esta corriente, el flujo magnético a través
de la bobina también cambia e induce una fuerza electromotriz en la bobina. De
acuerdo a la ley de Lenz, la polaridad de este voltaje se opone al cambio en el campo
Ejemplode uncircuitode
audioque contiene
capacitores
Ejemplodel usode un
desfilibrador

8. magnético de la corriente de la fuente. Por tanto, la bobina provoca que el circuito se
vuelva “perezoso” conforme reacciona a los cambios en la corriente.
APLICACIONES
Se consideran algunas aplicaciones de los inductores:
ELECTROIMÁNES
El Electroimán constituye un uso directo del concepto de las bobinas. Un electroimán
es un tipo particular de imán en el que el campo magnético se produce mediante el
flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo el campo en cuanto cesa dicha
corriente. Tal efecto se consigue mediante el contacto de dos metales; uno en estado
neutro y otro formado por un cable enrollado sobre el primero y atravesado por dicha
corriente. Son componentes principales en los motores eléctricos, en los muchos
interruptores eléctricos en los frenos y embragues electromagnéticos de los
automóviles, (de todos estos hablaremos mas luego), en tubos de rayos catódicos, en
espectrómetros de masas. Se usan electroimanes muy potentes en grúas para levantar
pesados bloques de hierro y acero, y para separar magnéticamente metales en
chatarrerías y centro de reciclado Los trenes de levitación magnética usan poderosos
electroimanes para flotar sin tocar las vías sobre las que circulan. Existen infinidades
de usos de los electroimanes. Aunque estos son de distintos tamaños, materiales,
geometría, potencia, etc., todos funcionan bajo el mismo principio básico.
Funcionamientobásicode
un electroimán.
Pesadasláminasde acerosostenidaspor
poderososelectroimanes

9. TRANSFORMADORES
Un transformador es una máquina estática de corriente alterna, que permite variar
alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la
frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal. Está constituido por
dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de
material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre
las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El
núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero
eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o
devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o
salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con
más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión
que el secundario.
MOTORES ELÉCTRICOS/ GENERADORES ELÉCTRICOS
Los generadores transforman energía mecánica en energía eléctrica, y los motores
transforman energía eléctrica en energía mecánica. Esto sucede gracias a la interacción
de los dos elementos principales que los componen: la parte móvil llamada rotor, y la
parte estática que se denomina estator. En los motores se transforma energía eléctrica
en movimiento rotatorio de un eje mediante campos magnéticos generados por
bobinas. Y a la inversa, en los generadores el movimiento rotatorio de un eje genera
energía eléctrica en las bobinas al hacer pasar un campo magnético a través de las
mismas.
Un transformadorbifásicode 37.5
KVA

10. TUBOS FLUORESCENTES.
El funcionamiento básico de los tubos fluorescentes depende de un elemento
inductor adicional que acompaña al tubo y que comúnmente se llama balastro. El
balastro es una bobina que se encarga de mantener un flujo de corriente estable en la
lámpara.
FILTROS
En las fuentes de alimentación se usan bobinas para filtrar componentes de corriente
alterna, de manera que se obtiene solamente corriente continua en la salida.
FUENTES RECTIFICADORAS
Las bobinas integran los circuitos de filtrado para salidas de fuentes rectificadoras
tanto pequeñas como de potencia.
Componentesbásicosde un motor o
generadoreléctrico.En losmotores,el
bobinadocreaun campomagnéticoque
impulsael rotor.En losgeneradores,larotación
del eje hace pasar uncampo magnéticoporel
bobinado,locual generaenergíaeléctrica.
Ejemplode unbalastroelectrónicoutilizado
para tubosfluorescentes.

11. BOBINAS DE RF
Los inductores utilizados par alta frecuencia son llamados bobinas de choque de RF o
bobinas de RF. Como la radio fue uno de los usos populares de las bobinas de alta
frecuencia, se conocen como bobinas de radiofrecuencia o RF. Son muy útiles en los
televisores, así como en muchos otros aparatos, actuando como filtros. Las bobinas de
RF usados en circuitos de radio son diseñados tanto para uso en radiofrecuencia como
en audiofrecuencia.
TIMBRES
En un timbre, existe una bobina por la que circula una corriente alterna que genera un
campo magnético, el cual hace moverse alternativamente una paleta que golpea la
campana de un lado a otro.
Funcionamientobásicode untimbre
Ejemplosde bobinasRF

12. ELECTROVÁLVULAS
Una bobina de tipo solenoide abre o cierra mediante atracción magnética una válvula
que controla el paso de un fluido. Típicamente la válvula se mantiene cerrada por la
acción de un muelle, al aplicar corriente al solenoide la abre venciendo la fuerza del
muelle y dejando pasar el fluido.
RELÉS/CONTACTORES
Esos son interruptores que son controlados eléctricamente. Básicamente, su
funcionamiento depende de una bobina por la que circula una corriente; ésta genera
un campo magnético que mueve un elemento ferromagnético el cual a su vez abre o
cierra un interruptor eléctrico. Los Relés y Contactores están presentes en todos los
automatismos eléctricos.
Ejemplode unaelectroválvula.
Un transformadorbifásicode 37.5
KVA
Ejemplo de un relé
Ejemplode uncontactor

13. SENSORES INDUCTIVOS
En un sensor inductivo, una bobina detecta el paso de un elemento ferromagnético
por sus proximidades generando una tensión eléctrica en sus extremos. Son muy
usados en automóviles y en todo tipo de maquinaria ya que al no tener partes móviles
no sufren desgastes.
INTERRUPTOR DIFERENCIAL
Consiste de dos bobinas colocadas en serie, estas producen un campo magnético
opuesto. Si la corriente que circula por las bobinas no es igual (lo cual detecta una fuga
de corriente en el circuito) las fuerzas se descompensan y se abre el interruptor.
FRENOS ELÉCTRICOS VEHICULARES
Para su fabricación se emplean unas bobinas que se instalan entre dos discos solidarios
con el eje de la transmisión del vehículo. Estas bobinas crean un campo magnético fijo,
y es el movimiento de los rotores, lo que produce la variación de velocidad, ya que a
mayor velocidad de giro, mayor es la fuerza de frenado generada por el campo
electromagnético que atraviesa los discos rotores. Son utilizados
en camiones, autobuses, o trenes.
Funcionamientode unsensorinductivo.
Utilizandoel campomagnéticocreadoporla
bobinase detectalapresenciade unmetal.

14. BOBINAS DE IGNICIÓN EN MOTORES DE COMBUSTIÓN
Estas son formadas por dos bobinas, su función es muy similar al de un transformador.
Es el elemento encargado de generar la alta tensión con la cual se va a alimentar a las
bujías en los motores de combustión.
Fuentes:
http://www.odisagt.com/index.php?showPage=170
http://intercentres.edu.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Campo-electrico/Electrico11.htm
http://www.ehowenespanol.com/
http://es.wikipedia.org/
http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-
basicos/funcionamiento-de-los-transformadores
http://www.elementosmagneticos.com/content/aplicaciones-de-las-bobinas-
electromagn%C3%A9ticas_lang-es