Energía Almacenada en un Condensador – Capacitor

Energía Almacenada en un Condensador – Capacitor

Si se tiene un condensador totalmente descargado y a este se le aplica una fuente de voltaje, habrá una transferencia de energía de la fuente hacia el capacitor y en ese momento habrá energía almacenada en un condensador.

¿Cuánta energía almacena un condensador?

Un conocimiento ya adquirido es que:

La potencia es la capacidad que se tiene de realizar
un trabajo en una cantidad de tiempo

Nota: recordar que trabajo y energía tienen las mismas unidades.

La fórmula: P = W/t  ó  W = P x t. donde:

  • P = potencia
  • W = trabajo
  • t = tiempo

Otra fórmula de potencia es: P= I x V

Proceso de carga de un capacitor - condensador

Una fórmula muy importante que también hay que tener en cuenta es: V = q/C que indica que el voltaje es proporcional a la carga que hay en un condensador.

De la fórmula de potencia P= I x V y considerando que la corriente es constante (corriente continua), entonces la potencia es proporcional al voltaje.  Si el voltaje aumenta en forma lineal, la potencia aumentará igual. Ver el siguiente diagrama.

Como la potencia varía en función del tiempo, no se puede aplicar la fórmula W = P x t, para calcular la energía transferida. Pero observando el gráfico, se ve que esta energía se puede determinar midiendo el área bajo la curva de la figura.

Energía Almacenada en un Condensador - Capacitor

El área bajo la curva es igual a la mitad de la potencia en el momento “t”, multiplicada por “t”.

Entonces: W = (P x t) / 2. Pero se sabe que P = V x I. Si se reemplaza esta última fórmula en la anterior se obtiene: W = (V x I x t) / 2, y como I x t = CV = Q, entonces para saber cuanta energía (W) hay en un condensador usamos una de las siguientes fórmulas:

  • W = (CV2/2) julios
  • W = (QV/2) julios
  • W  = (Q2/2C) julios

, donde:

  • W = Trabajo (Energía) en julios
  • C = Capacidad en faradios
  • V = voltaje en voltios en los extremos del condensador
  • Q = carga del condensador

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