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Condensador

Condensadores
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Condensadores.jpg
Componente electrónico muy usado en la Electrónica y Electricidad con fines y aplicaciones diversas. Condensador = Capacitor

Condensador: Se define un condensador o capacitor en Electricidad y Electrónica, como aquel elemento eléctrico que tiene la capacidad de almacenar la energía eléctrica. La carga almacenada entre ambas placas es proporcional a la diferencia de potencial entre ellas. El valor de la capacidad de un condensador viene dado por la fórmula siguiente:
C = Q/U  donde:
C: Capacidad
Q: Carga eléctrica almacenada.
U: Voltios

Simbología

Condensadores en Serie

Diferentes versiones de los símbolos electrónicos de los condensadores.

  • Símbolo general.
  • Condensador electrolítico polarizado.
  • Condensador variable.
  • Condensador ajustable.
  • Conexión de Condensadores
Condensadores en Paralelo

Los condensadores se conectan fundamentalmente de dos formas:

Conexión en Serie Ceq= (C1+C2)/C1*C2  

Conexión en Paralelo Ceq = C1 + C2

Unidad de medida

En el Sistema internacional de Unidades se mide en Faradios (F) en honor a Michael Faraday, siendo la capacidad de un condensador al que aplicamos a las armaduras 1 voltio y estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio. La capacidad de 1 faradio es muy grande para la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se indica en submúltiplos como el microFaradio (uF), el nanoFaradio (nF) y el picoFaradio (pF)

Dieléctrico o aislante

Un dieléctrico o aislante es un material que evita el paso de la corriente, y su función en el condensador es aumentar la capacitancia del capacitor o condensador, puede ser aire, papel, cerámica u otro material. Los diferentes materiales que se utilizan como dieléctricos tienen diferentes grados de permitividad (diferente capacidad para el establecimiento de un campo eléctrico

Materia
Permitividad relativa (Er)
Vacio
1
Aire
1,0059
Polietileno
2.5
Mica
7
Porcelana
5 a 6
Cerámica
10 a 50 000

Mientras mayor sea la permitividad, mayor es la capacidad del condensador.

C = Er x A / d      donde:
C = capacidad
Er = permitividad
A = área entre placas
d = separación entre las placas
La capacidad de un condensador depende de la superficie de las armaduras y de la separación entre ellas; a mayor superficie, más capacidad, a menor distancia entre armaduras (placas más juntas), mayor capacidad.

Nomenclatura

Se utilizan distintos sistemas para escribir el valor de la capacidad de los condensadores, dependiendo del tipo de que se trate. En el caso de los electrolíticos, directamente se expresa la capacidad con números, generalmente en microfaradios (uF), también se coloca el valor la tensión máxima para la que ha sido diseñado, esta no debe superarse ya que puede terminar con la vida útil del componente. En condensadores cerámicos, se expresa el valor con números de 3 cifras, donde las dos primeras corresponden a las unidades y decenas, y la tercera la cantidad de ceros, la capacidad se expresa en picofaradios (pF). Si en el numero por ejemplo es 474, significa que la capacidad es de 470.000 pF, o lo que es lo mismo, 0.47 uF.

En algunos condensadores de poliéster se utiliza el mismo código de colores que
en las resistencias, de cinco bandas, donde los colores de las dos primeras son el valor de las unidades y decenas, el tercero la cantidad de ceros, el cuarto color es la tolerancia, y el quinto la tensión máxima.

Tipos de condensadores eléctricos

Capacitores fijos

Estos se diferencian entre si por el tipo de dieléctrico que utilizan. Materiales comunes son: la mica, plástico y cerámica y para los capacitores electrolíticos, óxido de aluminio y de tantalio. Hay de diseño tubular, y de varias placas y dieléctrico intercalados. El diseño de múltiples placas es un diseño para aumentar el área efectiva de la placa. Entre placa y placa se coloca el aislante y se hace una conexión de placa de de por medio, como si fueran capacitores en paralelo.

Condensadores de cerámica

Son condensadores en donde las inductancias parásitas y las pérdidas son casi nulas. La constante dieléctrica de estos elementos es muy alta (de 1000 a 10,000 veces la del aire. Algunos tipos de cerámica permiten una alta permitividad y se alcanza altos valores de capacitancia en tamaños pequeños, pero tienen el inconveniente que son muy sensibles a la temperatura y a las variaciones de voltaje. Hay otros tipos de cerámica que tienen un valor de permitividad menor, pero que su sensibilidad a la temperatura, voltaje y el tiempo es despreciable. Estos capacitores tienen un tamaño mayores que los otros de cerámica. Se fabrican en valores de fracciones de picoFaradios hasta nanoFaradios.

Condensadores de lámina de plástico

- Láminas de plástico y láminas metálicas intercaladas: Estos tipos de capacitores son generalmente más grandes que los de lámina metalizada, pero tienen una capacitancia más estable y mejor aislamiento. Lámina metalizada: Tiene la lámina metálica depositada directamente en la lámina de plástico. Estos capacitores tienen la cualidad de protegerse a si mismos contra sobre voltajes. Cuando esto ocurre aparece un arco de corriente que evapora el metal eliminando el defecto.

Condensadores de mica     Capacitor Mica.jpg 

Capacitores que consisten de hojas de mica y aluminio colocados de manera alternada y protegidos por un plástico moldeado. Son de costo elevado. Tiene baja corriente de fuga (corriente que pierden los condensadores y que hacen que este pierda su carga con el tiempo) y alta estabilidad. Su rango de valores de va de los pF a 0.1 uF.

Capacitores de poliéster  Condensador de Poliester.jpg

Sustituyen a los capacitores de papel, solo que el dieléctrico es el poliéster. Se crearon capacitores de poliéster metalizado con el fin de reducir las dimensiones físicas. Ventajas: muy poca pérdida y excelente factor de potencia.

Condensadores electrolíticos      Pie:CONDENSADORES-ELECTROLITICOS

Permiten lograr capacidades elevadas en espacios reducidos. Actualmente existen dos tipos: los de aluminio, y los de tántalo. Los condensadores electrolíticos deben
conectarse teniendo en cuenta su polaridad, que viene indicada en sus terminales, pues de lo contrario se destruiría. Se utilizan principalmente en fuentes de alimentación.

Capacitores variables

Capacitores variables giratoriosMuy utilizado para la sintonía de aparatos de radio. La idea de estos es variar con la ayuda de un eje (que mueve las placas del capacitor) el área efectiva de las placas que están frente a frente y de esta manera se varía la capacitancia. Estos capacitores se fabrican con dieléctrico de aire, pero para reducir la separación entre las placas y aumentar la constante dieléctrica se utiliza plástico. Esto hace que el tamaño del capacitor sea menor.

Capacitores ajustables (trimmer)Se utiliza para ajustes finos, en rangos de capacitancias muy pequeños. Normalmente éstos, después de haberse hecho el ajuste, no se vuelven a tocar. Su capacidad puede variar entre 3 y 100 picoFaradios.

Aplicaciones

Un condensador se usa para variadas aplicaciones, para filtrar la corriente continua después de haberse rectificado a partir de la 110 o 220 de la red o voltajes menores, para eliminar transitorios (picos en la alimentación), para bloquear el paso de la corriente continua (la alterna la deja pasar), como osciladores de frecuencia, en tubos fluorescentes, entre otros.

Fuentes