¿Qué son los capacitores o condensadores?

Los capacitores son dispositivos electrónicos que tienen por finalidad almacenar energía en forma de campo eléctrico, estan formados por dos placas metálicas separadas por un material aislante (llamado dieléctrico). Este material dieléctrico puede ser aire, mica, papel, cerámica, etc.

El valor de un capacitor se determina por la superficie de las placas, por la distancia entre ellas y también por el espesor del dieléctrico. Este valor se expresa en términos de capacidad. La unidad de medida de la capacidad es el faradio (F). En la práctica los valores usados son muy pequeños, por lo tanto, dichos valores estarán expresados en:

microfaradios (1 µF = 1 x 10^-6 F),

nanofaradios (1 nF = 1 x 10^-9 F)

picofaradios (1 pF = 1 x 10^-12 F).

Ejemplos:

1 µF = 1000 nF = 1000000 pF

30 nF = 30000 pF

1 pF = 0.001 nF = 0.000001 µF

30 nF = 0.030 µF

Además:

470 pF = 0.470 µF

¿Cómo funciona un condensador?

Cuando se aplica una tensión continua entre las placas de un capacitor, no habrá circulación de corriente debido a la presencia del dieléctrico, pero se producirá una acumulación de carga eléctrica en las placas, polarizándose el capacitor.

Si se desconecta la tensión aplicada, el capacitor permanecerá cargado debido a la atracción eléctrica entre las caras, si se cortocircuitan los terminales del capacitor, se producirá la descarga, produciendo una corriente de descarga entre ambas.

Si ahora le aplicamos una tensión alterna el capacitor recibirá una tensión continua durante medio ciclo y la misma tensión, pero en sentido inverso, durante la otra mitad del ciclo. El dieléctrico tendrá que soportar variaciones de voltaje que cambian muy rápidamente. Entonces, si aumentamos la frecuencia el dieléctrico ya no podrá seguir estos cambios, produciéndose una disminución en la capacidad.

En resumen, la capacidad de un capacitor disminuye conforme aumenta la frecuancia.

¿Cómo se comportan los condensadores en serie y paralelo?

Los condensadores, al igual que las resistencias, se pueden conectar tanto en serie como en paralelo:

La capacidad equivalente serie es:

CT = 1/(1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ... + 1/Cn)

y la capacidad equivalente paralelo es:

CT = C1 + C2 + C3 + ... + Cn

¿Cuáles son los tipos de capacitores?

Entre los más comunes tenemos:

Capacitores cerámicos.- Están construidos normalmente por una base tubular con sus superficies interior y exterior metalizadas con plata, sobre las cuales se encuentran los terminales exteriores. Se fabrican tanto en bajas como en altas frecuencias.

Otro tipo son de plástico, que está fabricado con dos tiras de poliéster metalizado en una cara y arrolladas entre sí. Este tipo de capacitor se usan para frecuencias bajas o medias. Con este tipo de capacitor se pueden conseguir capacidades elevadas y tensiones de hasta 1.000 V.

Capacitores electrolíticos.- Presentan una mayor capacidad. Pueden ser de aluminio o de tántalo. Los primeros están formados por una hoja de dicho metal recubierta por una capa de óxido de aluminio que actúa como dieléctrico, sobre el óxido hay una lámina de papel embebido en un líquido conductor llamado electrolito y sobre ella una segunda lámina de aluminio. Son de polaridad fija, es decir que solamente pueden funcionar si se les aplica la tensión continua exterior con el positivo al ánodo correspondiente. Son usados en baja y media frecuencia.

Los capacitores electrolíticos de tántalo son muy similares a los de aluminio.

¿Qué aplicaciones tienen los capacitores?

• Se utiliza para descarga rápida, por ejemplo en el Flash, en donde el condensador se tiene que descargar a gran velocidad para generar la luz.
• Se utiliza como Filtro, Un condensador de gran valor (1,000 uF - 12,000 uF) se utiliza para eliminar el "rizado" que se genera en el proceso de conversión de corriente alterna a corriente continua.
• Se utiliza para aislar etapas o áreas de un circuito: Un condensador se comporta (idealmente) como un corto circuito para la señal alterna y como un circuito abierto para señales de corriente continua, etc.