Entendiendo los capacitores parte 1

¿QUE ES UN CAPACITOR?

De acuerdo al libro de Serway 6 Ed. si se consideran dos conductores que llevan cargas de igual magnitud y de signo contrario, tal combinación de dos conductores se llama un condensador o capacitor. De esta forma un capacitor es un dispositivo usado para almacenar energia electrica.

Los conductores se denominan placas. Existe una diferencia de potencial V entre los conductores debido a la presencia de los cargas. Es asi como la capacitancia C de un condensador se define como la relación de la magnitud de la carga Q en cualquiera de los conductores con la magnitud de la diferencia de potencial entre los conductores:

capa

TIPOS DE CAPACITORES

Placas paralelas

Puede obtenerse una capacidad mucho mayor con una disposición adecuada de los elementos conductores. Con eso, una cantidad mucho
mayor de cargas puede almacenarse en un volumen menor, dando así un
componente de uso más práctico. Un capacitor básico de placas paralelas se muestra a continuación:

capa2
Imagen tomada del libro de física Serway Sexta edición

Pueden encontrar información mas detallada en el siguiente laboratorio de la asignatura teoría electromagnética de la Universidad tecnológica de Bolívar, sobre el cambio en la capacitancia mediante el uso de diferentes materiales dieléctricos (materiales no conductores).

Lab1-Capacitores

Capacitores electrolíticos y cerámicos

IMG_4166

ELECTROLITICOS

Este tipo de condensador esta en contacto con una sustancia electrolítica, el aluminio es atacado y se forma en su superficie una película aislante. Este material presenta una constante dieléctrica muy alta, pero su espesor es de sólo milésimos de milímetro, lo que garantiza la obtención de capacidades muy elevadas.
Los electrolíticos tienen una característica más en relación a los otros capacitores: la armadura positiva debe cargarse siempre con cargas de ese signo. Si hubiera inversión de las armaduras, podría destruirse la película dieléctrica y quedar inutilizado el capacitor. Es por ello que en estos siempre esta señalado cual es el lado negativo para su correcto funcionamiento. De igual forma también esta especificado su voltaje de ruptura, es decir, el la diferencia de potencial máxima que soporta dicho capacitor. Siendo estas 2 de las posibles causas para que un capacitor ‘haga explosión‘.

Características:

– Tamaño pequeño en relación a la capacidad alta.
– Banda de capacidades que llega a valores muy altos.
– La corriente de fuga es relativamente alta o sea que la aislación no es excelente.
– Son polarizados (debe respetarse la polaridad de la placa o armadura).
– La capacidad aumenta a medida que el capacitor envejece.
– Tiene una duración limitada.
– La capacidad varía ligeramente con la tensión.

CERAMICOS

La cerámica presenta excelentes propiedades dieléctricas, pero no puede enrollarse ni doblarse como los aislantes plásticos. A diferencia de los capacitores electrolíticos no dice exactamente su valor en faradios en su superficie sino que muestran números como 104, 103, etc.

Los condensadores cerámicos de 10 picofaradios a 82 picofaradios vienen representados con dos cifras, por tanto no tienen problema para diferenciar su capacidad.

Para los valores que van desde 1 al 82, los fabricantes por lo general el punto, es decir, escriben 1.2 – 1.5 – 1.8 o de igual forma colocar entre los dos números la letra “p” de picofaradios, es decir, 1p2 – 1p5 – 1p8 que se lee como 1 picofaradio con 2 décimas, 1 picofaradio con 5 décimas y así sucesivamente.

El “problema” empieza a partir de los 100 picofaradios.

Ceramicos

Entonces observamos que las 2 primeras cifras nos indica el valor de la capacitancia en si, mientras que la ultima indica el numero de ceros que ha de agregarle y seguidamente se le coloca el prefijo ‘pico‘ (10 a la -12).

Características:

– Relativamente pequeños en relación a la capacidad.
– Banda relativamente amplia de tensiones de trabajo.
– Son adecuados para operar en circuitos de altas frecuencias.
– Banda de tolerancia buena para aplicaciones que exigen precisión.

No te olvides checkear la segunda parte de este post para ver un tutorial sobre como implementar un capacitor. Nos vemos 😉

Referencias

SERWAY, Raymond A., Jerry S. Faughn “Física para ciencias e ingenieria”. México; MacGraw-Hill, 2006. 6 Edición.

El mundo de la electrónica. Ing. Horacio D. Vallejo. Enciclopedia visual de la electrónica capitulo 4.

Electrónica fácil – Leer capacitores cerámicos

Inventable

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