Explicando qué es un capacitor, debemos entender claramente la base física del funcionamiento y diseño de este elemento indispensable de todo dispositivo electrónico más o menos serio.
Un capacitor es un elemento de un circuito eléctrico que consta de dos placas conductoras, cada una de las cuales contiene una carga eléctrica de signo opuesto. Las placas están separadas por un dieléctrico, que les ayuda a retener esta carga.
Hay varios tipos de materiales aislantes que se utilizan en los capacitores, incluidos la cerámica, la mica, el tantalio y el poliestireno. Los aislantes como el aire, el papel y el plástico también se utilizan ampliamente en la fabricación de condensadores. Cada uno de estos materiales evita que las placas del capacitor se toquen entre sí.
¿Cuál es la capacitancia de un capacitor?
El concepto de "capacitancia del condensador" caracteriza su capacidad para acumular una carga eléctrica. La unidad de capacitancia es Farad.
Si un capacitor retiene una carga de 1 pendiente con una diferencia de potencial entre sus placas de 1 voltio, entonces tiene una capacidad de un faradio. En realidad, esta unidad es demasiado grande para la mayoría de las aplicaciones prácticas. Valores típicoslas capacitancias cuando se usan condensadores caen en los rangos de mifaradio (10-3 F), microfaradio (10-6 F) y picofaradio (10-12 F).
¿Qué son los condensadores?
Para comprender qué es un capacitor, es necesario considerar los principales tipos de este componente, según el propósito, las condiciones de aplicación y el tipo de dieléctrico.
Los capacitores electrolíticos se utilizan en circuitos donde se requiere una alta capacitancia. La mayoría de estos elementos son polares. Los materiales comunes para ellos son tantalio o aluminio. Los condensadores electrolíticos de aluminio son mucho más baratos y tienen una aplicación más amplia. Sin embargo, el tantalio tiene una eficiencia volumétrica significativamente mayor y un rendimiento eléctrico superior.
Los condensadores de tantalio tienen óxido de tantalio como dieléctrico. Se distinguen por su alta fiabilidad, buenas características de frecuencia, amplio rango de temperatura de funcionamiento. Son ampliamente utilizados en equipos electrónicos donde se requiere un alto nivel de capacitancia en un paquete pequeño. Debido a sus ventajas, se producen en grandes volúmenes para las necesidades de la industria electrónica.
Las desventajas de los condensadores de tantalio incluyen la sensibilidad a la ondulación de corriente y la sobretensión, así como el costo relativamente alto de estos productos.
Los condensadores de potencia se utilizan normalmente en sistemas de alta tensión. Son muy utilizados para compensar pérdidas en líneas eléctricas, así como para mejorar el factor de potencia eninstalaciones eléctricas industriales. Fabricado con film de propileno metalizado de alta calidad con una impregnación especial con aceite aislante no tóxico.
Pueden tener una función de autorreparación de daños internos, lo que les otorga mayor confiabilidad y aumenta su vida útil.
Los condensadores cerámicos tienen cerámica como material dieléctrico. Cuentan con funcionalidad de alto voltaje operativo, confiabilidad, bajas pérdidas y bajo costo.
El rango de capacitancias varía desde unos pocos picofaradios hasta alrededor de 0,1 uF. Actualmente son uno de los tipos de condensadores más utilizados en equipos electrónicos.
Los capacitores de mica plateada han reemplazado a los elementos de mica ampliamente extendidos anteriormente. Cuenta con alta estabilidad, carcasa sellada y gran capacidad por unidad de volumen.
El uso generalizado de capacitores de mica plateada se ve obstaculizado por su costo relativamente alto.
Los capacitores de papel y metal-papel tienen placas hechas de papel de aluminio delgado, y como dieléctrico se usa papel especial impregnado con un dieléctrico sólido (fundido) o líquido. Se utilizan en circuitos de baja frecuencia de dispositivos de radio a altas corrientes. Son relativamente baratos.
Para qué sirve un capacitor
Hay una serie deejemplos del uso de capacitores para una amplia variedad de propósitos. En particular, se utilizan ampliamente para almacenar señales analógicas y datos digitales. Los condensadores variables se utilizan en telecomunicaciones para ajustar la frecuencia y sintonizar equipos de telecomunicaciones.
Un ejemplo típico de su aplicación es el uso en fuentes de alimentación. Allí, estos elementos cumplen la función de suavizar (filtrar) el voltaje rectificado a la salida de estos dispositivos. También se pueden usar en multiplicadores de voltaje para generar altos voltajes muchas veces el voltaje de entrada. Los capacitores se usan ampliamente en varios tipos de convertidores de voltaje, sistemas de alimentación ininterrumpida para equipos informáticos, etc.
Al explicar qué es un condensador, no se puede dejar de decir que este elemento también puede servir como un excelente almacenamiento de electrones. Sin embargo, en realidad, esta función tiene ciertas limitaciones debido a la imperfección de las características aislantes del dieléctrico utilizado. No obstante, el condensador tiene la capacidad de almacenar energía eléctrica durante bastante tiempo cuando se desconecta del circuito de carga, por lo que puede utilizarse como fuente de alimentación temporal.
Debido a sus propiedades físicas únicas, estos elementos han encontrado un uso tan generalizado en las industrias electrónica y eléctrica que hoy en día es raro que un producto eléctrico no incluya al menos uno de esos componentes para cualquier propósito.
Resumiendo, podemos afirmar que el capacitor esuna parte invaluable de una gran variedad de dispositivos electrónicos y eléctricos, sin los cuales sería impensable un mayor progreso en la ciencia y la tecnología.
¡Eso es un capacitor!
