Función:
Es un dispositivo capaz de almacenar energía eléctrica y devolverla al circuito cuando sea necesario.
Estos dispositivos están formados por placas conductoras (armaduras) separadas por una material aislante denominado dieléctrico. Este ultimo puede ser de distintos materiales generalmente se dispone en forma de placas (laminadas) muy finas, cuya finalidad, es permitir que las placas conductoras, se dispongan lo más próximas entre sí.
Principios de funcionamiento:
Si se concretan las placas conductoras de un condensador a un generador, los electrones en exceso del polo negativo, se dirige a la placa A cargándola negativamente.
A su vez en la parte interna de la placa B se producirá una acumulación de cargas positivas por inducción específica. Por otra parte la carga negativa acumulaba en la parte exterior de la placa B, es atraído por el polo positivo del generador completando la carga del condensador.
Unas ves que esto sucede ya no se producen movimiento de electrones
Una vez cargado y desconectado del generador el condensador se mantendrá en dicho estado (cargado) gracias a la fuerza de atracción entre las placas generado por la diferencia de potencial.
Si se conecta el condensador cargado a un generador con una tención mayor al mayor este alcanzara la nueva tención.
Esto deberá que aumenta la fuerza de atracción entre las cargas de las placas y por ende aparece una nueva corriente que lleva a alcanzar el nuevo valor de tención.
Característica de un Condensador
Se denomina capacidad de un condensador a la propiedad que estos poseen de almacenar mayor o menor cantidad de electricidad.
La cantidad de carga que puede almacenar un condensador depende fundamentalmente de la tención aplicada entre sus placas y sus características constructivas.
Como ya lo mencionamos con anterioridad, la cantidad de almacenaje por una condensador será mayor cuando mayor sea la tención a la que la carga está sometida.
IMPORTANTE: Verificar sus características de un condensador antes de conectarlo, no debe exceder la tención de trabajo del mismo, caso contrario se destruye.
Capacidad de carga de un condensador
Esta capacidad dependerá de:
- Superficie de dieléctrico (mas superficie= más capacidad)
- Distancia que separa las armaduras (mas distancia = menos capacidad)
- Calidad del aislante (La capacidad dependerá del tipo de aislante)
Si llamamos a la calidad de carga almacenada C a la carga capacidad V a la tención entre las armaduras, resulta que:
Donde:
Q= Coulomb
C= Faradios
V= Voltios
C= Faradios
V= Voltios
La unidad del capacitor es el “Faradio”. Por esto podemos decir que
Un condensador posee la capacidad de un Faradio
Cuando almacena una carga de un coulomb al aplicar una tención de un voltio entre sus placas.
Cuando almacena una carga de un coulomb al aplicar una tención de un voltio entre sus placas.
El faradio es una unidad muy grande, por lo que se utiliza sub múltiplos, tales como
La expresión matemática que relaciona la capacidad de un condensador con su característica constitutiva es:
Donde:
S= Superficie de las placas (m2)
d= Espesor del dieléctrico (mm)
ε= Constante dieléctrica de la sustancia aislante
S= Superficie de las placas (m2)
d= Espesor del dieléctrico (mm)
ε= Constante dieléctrica de la sustancia aislante
A Continuación se mencionan detalles del calor de la constante dieléctrica del aislante más comunes:
SUSTANCIA | ε |
Aire | 1 |
Petróleo | 2 |
Aceite Mineral | 2,2 a 2,4 |
Parafina | 1,9 a 2,3 |
Papel | 2 a 2,8 |
Madera | 2 a 8 |
Ebonita | 2,5 a 3,2 |
Poliéster | 3 |
Mica | 3 a 6 |
Porcelana | 4,5 a 6 |
Vidrio | 5 a 10 |
Baquelita | 5,6 a 8,5 |
Constante de Tiempo de Carga y Descarga de un Capacitor
Se conoce como constante de tiempo al tiempo al tiempo que requiere el consensado en adquiere el 63% de su carga total. La constante de tiempo del condensador es igual al producto R.C, esta se aplica para determinar carga y descarga. En una aplicación para determinar carga y descarga. En una aplicación práctica se puede determinar que trascurrido un tiempo igual a 5 constantes de una aplicación puede dar por terminado la carga del capacitor como descarga.
Tención de trabajo y perfección del dieléctrico
Si un condensador el sometido a una tención excesiva el dieléctrico no podrá soportarlo y se perforara.
De aquel surge el concepto de tención de perfección, esta se define como:
De aquel surge el concepto de tención de perfección, esta se define como:
“Tención máxima que es capaz de soportar un condensador, sin que se destruya su dieléctrico”
Tención de Trabajo
Se define como la tención a la que puede funcionar un condensador en forma permanente, sin sufrir daños. Esta tención es la que encuentras indicados en la superficie del condensador.
La tensión de trabajo de un condensador incide en las dimensiones del mismo (mas tención de trabajo igual mayor espacio del dieléctrico igual mayor superficie de las placas para conseguir una capacidad considerable). Es posible encontrar condensadores de baja tención de elevada capacidad, con un tamaño similar a de otro de elevada tención y baja capacidad.
La tensión de trabajo de un condensador incide en las dimensiones del mismo (mas tención de trabajo igual mayor espacio del dieléctrico igual mayor superficie de las placas para conseguir una capacidad considerable). Es posible encontrar condensadores de baja tención de elevada capacidad, con un tamaño similar a de otro de elevada tención y baja capacidad.
Tipos de Condensador
Al integrar que las resistencias, existen conductores fijos y variables. De estos, los más aplicados son los primeros, los cuales se detallan a continuación:
- Condensadores de Plásticos: Estos se utilizan normalmente como dieléctrico es POLIESTER y el ESTIROFLEK. Este tiene la ventaja de conseguir capacidades relativamente elevadas a tención que lleguen a los 1000 Uy Capacitores desde un ranura do (nf) hasta algunas microfaradios (uf)
- Condensadores cerámicos: Estos conductores se utilizan como dieléctrico, compuesto cerámicos de una constante dieléctrica elevada. Con ellos se consigue valores desee algunas picofaradios hasta los 100 nano faradios. Soportan una baja tención.
- Condensadores electrolitos: Estos se diferencia con el resto por sus características constructivas. Están construidas por una lámina de aluminio y otra de plano sumergido con una tención eléctrica se consiguen capacidades elevadas en volúmenes reducidos.
Una característica que lo diferencia de los demás, es que estos tienen polaridades, esto quiere decir, no pueden inventarse las conexiones indicadas en su superficie, y por lo tanto someterlas a una corriente alterna (si esto sucede, el condensador se perfora)
