Capacitores

ESTRUCTURA DE UN CAPACITOR.

Como ya quedó apuntado anteriormente, la propiedad fundamental de un capacitor o condensador es acumular cargas eléctricas. Su estructura más simple consta de dos chapas o láminas metálicas denominadas “armaduras”, enfrentadas y separadas entre sí por un material aislante o “dieléctrico”, que puede ser aire, papel, mica, cerámica, plástico u otro tipo de aislamiento en función de dieléctrico. Cada chapa posee un terminal de alambre conductor acoplado, que permite conectarlo a una fuente suministradora de corriente eléctrica. A la derecha de la figura aparece el símbolo general por el cual se identifica al capacitor en los esquemas eléctricos y electrónicos.

Las chapas o armaduras de un capacitor pueden tener forma cuadrada, esférica o estar formada por dos tiras metálicas ENROLLADAS y separadas por su correspondiente dieléctrico. Para construir artesanalmente un capacitor basta con enfrentar dos chapas metálicas (como de aluminio, por ejemplo) y mantenerlas separadas de tal forma que entre ambas medie un pequeño espacio de aire, sin que lleguen a tocarse. Esa separación hará las veces de dieléctrico en el capacitor así formado. Finalmente, a cada una de las chapas le conectamos su correspondiente terminal de alambre conductor de electricidad para obtener, como resultado, un capacitor.

CAPACIDAD DE CARGA DEL CAPACITOR

La capacidad de carga o capacitancia de los capacitores se mide en “faradio” o “farad” en el sistema internacional de medidas (SI) y se representa por la letra “F” en honor a Michael Faraday. Un farad equivale a una carga de 1 coulomb* (C), cuando a un capacitor se le aplica 1 volt (V) de tensión eléctrica.

La representación matemática sería la siguiente:

* Un coulomb equivale a 6,26 x 1018 electrones.

Para las aplicaciones más comunes, los capacitores se fabrican con unidades correspondientes a submúltiplos del farad, como el microfarad (mF o µF), correspondiente a la millonésima parte (10-6) de 1 F; el nanofarad (nF), correspondiente a la milmillonésima parte (10-9) y el picofarad (pF) o micromicrofarad (mmF), correspondiente a la billonésima parte (10-12), ya que 1 farad constituye una medida de capacidad muy grande, que queda reservada solamente para supercapacitores empleados en algunos tipos específicos de aplicaciones.

La capacidad en farad (F) es directamente proporcional a la cantidad de carga eléctrica que puede almacenar un capacitor para diferentes valores de tensión aplicada y almacenada entre sus chapas. Matemáticamente esta relación se puede representar por medio de la siguiente fórmula:

C=QV

De donde:

C = Capacidad (o capacitancia), en farad (F).

Q = Cantidad de carga eléctrica almacenada, en coulomb.

V = Diferencia de potencial, en volt, entre las placas.

Si despejamos esta fórmula podemos calcular, igualmente, la cantidad de carga eléctrica almacenada

( Q = C V ) , o la diferencia de potencial o tensión del capacitor ( V = Q / C ) .

COMPOSICIÓN DE LOS CAPACITORES MÁS COMUNES

Composición de un capacitor común (no polarizado)

Composición interna más común de un capacitor no.polarizado. En (A) los números 1 y 3 representan las dos.hojas metálicas que lo componen, generalmente de.estaño; 2 y 4 corresponden al material dieléctrico que las.separa. En (B) se observa la forma en que se ENROLLAN las. hojas metálicas junto con el dieléctrico, mientras que en. (C) se puede ver el capacitor ya terminado.

Composición de un capacitor electrolítico seco (polarizado):

A.– Electrodo de aluminio (Al) con polaridad positiva (+).

B.– Electrodo también de aluminio, pero con polaridad negativa (–).C.– Película de óxido de aluminio (Al2O).

D.– Algodón embebido en electrolito.

E.–Terminal, externo positivo (+) para conexión al circuito

electrónico.

F.– Terminal externo negativo (–) también para conexión al circuito.

Corte seccional de un capacitor electrolítico líquido (polarizado)

1.– Envoltura cilíndrica de aluminio, correspondiente al polo negativo (–)

o cátodo.

2.– Película de óxido de aluminio (Al2O).

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