¿Qué es un condensador electrolítico? Construcción, ventajas y tipos.

Ventajas de los condensadores electrolíticos:

• Alta capacitancia
• Pequeño tamaño

Los condensadores electrolíticos se caracterizan por una capacitancia mucho mayor en un dispositivo pequeño debido a la estructura de los electrodos y al uso de una fina capa dieléctrica.

Estructura del condensador electrolítico

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

Tipos de condensadores electrolíticos:

• Aluminio
• Tántalo
• Niobio

Los condensadores electrolíticos de aluminio están compuestos por dos tiras (placas) de papel de aluminio separadas por papel impregnado en electrolito. Las placas parecen iguales, pero se diferencian entre sí por la carga positiva de una y la carga negativa de la otra; la diferencia es claramente visible al microscopio. El dieléctrico de los condensadores electrolíticos de aluminio es una fina capa de oxígeno que recubre las placas. El óxido de aluminio formado en la superficie es un excelente aislante y se caracteriza por una alta constante dieléctrica.

Los condensadores electrolíticos de tantalio se construyen con dos tiras (placas), una de las cuales está hecha de polvo de tantalio sinterizado. Este diseño crea una gran superficie en un volumen pequeño gracias a su estructura porosa-esponjosa. El pentóxido de tantalio se forma en la superficie de las placas de tantalio, que, al igual que el óxido de aluminio, es un excelente dieléctrico. El ánodo de los condensadores electrolíticos de tantalio también está lleno de electrolito, lo que determina la clasificación del condensador como "tántalo seco" o "tántalo líquido". En los condensadores electrolíticos de tantalio seco, el electrolito es dióxido de manganeso. En esta última solución, se utilizan electrolitos líquidos o en gel. Los condensadores de tántalo de tipo seco son definitivamente más populares.

Los condensadores electrolíticos de niobio se construyen con dos láminas (placas), una de las cuales está hecha de niobio metálico. En esta solución, el pentóxido de niobio actúa como dieléctrico. Al igual que un condensador electrolítico de tántalo, este condensador se caracteriza por una constante dieléctrica alta y una capacitancia muy estable.

¿Cómo conectar condensadores?

Los condensadores electrolíticos y los condensadores estándar se pueden combinar. Tras conectarlos, obtenemos la capacitancia resultante, que es muy fácil de determinar conociendo las capacitancias de los componentes de los capacitores.

Existen dos formas básicas de conectar capacitores:

• Serie
• Paralelo

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 en el lado opuesto fluye desde el exterior. La capacitancia total de los capacitores en una conexión en serie es la suma de los recíprocos de la capacitancia de cada capacitor.

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

Polaridad de los capacitores electrolíticos: ¿cómo conectarlos para evitar explosiones?

Los capacitores se pueden dividir en dos tipos:

• Polar (polarizado)
• No polarizado (no polarizado)

Esto significa que, para los capacitores polarizados, la dirección correcta de conexión al circuito es importante. Para los no polarizados, esto es irrelevante.

Los capacitores electrolíticos están polarizados. Determinar la polaridad es bastante fácil, ya que la carcasa del capacitor suele estar marcada como corresponde. A veces, los cables del capacitor tienen diferentes longitudes para distinguirlos mejor. El signo menos (-) indica el cable que debe conectarse a la tierra del circuito. El signo más (+) indica el terminal que debe conectarse a la fuente de alimentación. La conexión correcta de un capacitor electrolítico polar es extremadamente importante. Si el condensador se conecta incorrectamente, en el mejor de los casos, se dañará; en el peor, provocará una explosión.

Descarga de un condensador electrolítico

El proceso de descarga de un condensador depende principalmente de su capacitancia. Cuanto mayor sea la capacitancia, mayor será el riesgo de una descarga incorrecta, que puede provocar una explosión. Los condensadores electrolíticos tienen una capacitancia mucho mayor que los condensadores estándar. Una bombilla o una resistencia son suficientes para descargar un condensador electrolítico. Al conectarlo a una carga resistiva, la carga se consume y el condensador se descarga. El tiempo de descarga del condensador varía según la capacitancia del dispositivo y la carga utilizada, y debe ser adecuado para el condensador en uso. Una resistencia demasiado grande puede quemar el condensador, y una resistencia demasiado pequeña puede destruirlo.