Condensadores, construcción y principio de funcionamiento

 
Un condensador es un dispositivo presente en todos los circuitos electrónicos, incluso en los más pequeños. La demanda de condensadores es muy alta, por lo que se producen billones de unidades al año en todo el mundo.¿Qué son los condensadores?Un condensador es un pequeño dispositivo inventado en 1745 en un laboratorio de la Universidad de Leiden, Países Bajos. Existen tres grupos de componentes pasivos: condensadores, resistencias e inductores. Debido a su construcción, los condensadores son componentes utilizados en todos los circuitos electrónicos, incluso los más pequeños y simples. Un condensador es un componente eléctrico que almacena carga eléctrica y actúa como una pequeña batería, acumulando energía de reserva, lo que lo convierte en un eficaz filtro de energía. También es un dispositivo pasivo para compensar la potencia reactiva inductiva.

Tipos de condensadores:

Los condensadores se pueden clasificar según diversos parámetros y propiedades. Además de la forma o el material del que están hechos, el área de aplicación de estos dispositivos es importante.

División por construcción / condensador:

  • Plano
  • Esférico
  • Cilíndrico

División por aplicación / condensador:

  • Cerámico
  • Electrolítico
  • Supercondensador
  • Ajustable
  • Lámina
  • Polipropileno
  • Poliéster

Construcción de condensadores

La construcción de un condensador es muy sencilla, aunque varía ligeramente según el material utilizado. La estructura consta de dos placas (planos conductores, generalmente de metal), separadas por una fina capa de Aislante (dieléctrico).

Por ejemplo, un condensador de lámina metálica consta de dos tiras largas y delgadas de lámina metálica, separadas por una tira idéntica. Los cables (conductores) se conectan a los componentes, firmemente enrollados y compactados. El producto final se crea después de que todo el conjunto se llena con resina.

La estructura de los condensadores electrolíticos es ligeramente diferente. En este caso, el aislante es una fina capa de óxido colocada sobre la superficie de una de las placas. La segunda placa, y por lo tanto la conexión, se convierte entonces en el electrolito, que recubre el óxido. Gracias al espesor extremadamente fino del óxido y a la gran superficie de las placas, estos condensadores se caracterizan por una capacitancia muy alta.

Capacitancia de un condensador

La capacitancia es la cantidad que se asigna a los condensadores porque la corriente no fluye a través del dispositivo. Cuanta más carga se pueda acumular en las placas de un condensador, mayor será su capacitancia. Un condensador se carga cuando la carga almacenada en sus placas permanece en ellas. La capacitancia de un condensador se expresa en faradios (F). La mayoría de estos dispositivos tienen una capacitancia significativamente menor, expresada en fracciones de una unidad base, como picofaradios (pF) o nanofaradios (nF). La capacitancia de un condensador (C) se puede calcular mediante la fórmula dada el área de la placa (S) y la separación entre placas (d).

 

C = ε0 εr S / d

ε0 - permitividad dieléctrica del vacío (~8,85 * 10-12 F/m)
εr - permitividad dieléctrica relativa de la dieléctrica colocada en el condensador

 

El principio de funcionamiento de un condensador

Entonces, ¿cuál es el principio de funcionamiento de un condensador? Un condensador está diseñado para almacenar una carga eléctrica del mismo valor, pero a potencial opuesto. La carga en un condensador comienza a acumularse cuando se conecta una fuente de alimentación a los electrodos conectados a las placas. Tras desconectar la alimentación, la carga no desaparece, sino que permanece dentro del dispositivo debido a la atracción electrostática.Símbolos de condensadores: ejemplosEl símbolo del condensador en los diagramas eléctricos suele consistir en dos líneas verticales paralelas con diversas variaciones según el condensador que representan. A continuación, se muestran algunos ejemplos. src="https://www.dacpol.eu/img/cms/Baza%20Wiedzy/Aktualno%C5%9Bci/aktualnosci/symbole-kondensator%C3%B3w.png" alt="" width="740" height="380" />

¿Cómo conectar condensadores?

Los condensadores se pueden conectar. Tras conectarlos, obtenemos la capacitancia total, que es muy fácil de determinar conociendo las capacitancias de los componentes.

Existen dos formas básicas de conectar condensadores:

  • En paralelo
  • En serie

En una conexión en paralelo, los condensadores de cada lado están conectados entre sí por sus placas. Esto significa que el potencial de los condensadores conectados por sus placas es el mismo en ambos lados, por lo que la diferencia de potencial en cada condensador es la misma. La capacitancia total de los capacitores en conexión en paralelo es la suma de sus capacitancias.

En una conexión en serie, los capacitores tienen la misma carga porque una carga positiva aplicada al primer capacitor crea un campo que atrae la misma carga de signo opuesto. Por otro lado, una carga negativa fluye desde el exterior. La capacitancia total de los capacitores en conexión en serie es la suma del recíproco de la capacitancia de cada capacitor.

Descarga de un capacitor

El proceso de descarga de un capacitor depende de su tipo y capacitancia. Cuanto mayor sea la capacitancia, mayor será el riesgo de una descarga incorrecta, que puede incluso provocar una explosión.

Para descargar un capacitor, debe conectarse a una carga resistiva, que transferirá las cargas acumuladas. Esta carga puede ser, por ejemplo, una bombilla o una resistencia. El tiempo de descarga dependerá de la capacitancia del dispositivo, así como del elemento de carga, que debe estar correctamente adaptado al capacitor. Una resistencia demasiado grande puede quemar el condensador, mientras que una resistencia demasiado pequeña puede dañarlo.

También le recomendamos leer el artículo: ¿Qué es un condensador electrolítico?


 

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