Capacitores

Definición de capacitor

Es un componente electrónico que almacena una carga eléctrica y la libera cuando es necesario. Se presenta en una gran variedad de tamaños y tipos de uso en la regulación de la energía, así como para el acondicionamiento y aislamiento de señales. Los condensadores están hechos de diferentes materiales, y prácticamente todos los sistemas eléctricos y electrónicos los usan.

Los condensadores actúan como acumuladores pequeños que cargan y descargan rápidamente. Está hecho de dos placas separadas por un aislante delgado, cuando una placa tiene carga negativa y la otra positiva, una carga se acumula y permanece después se retira la corriente. Cuando se requiere energía, se desconecta el circuito para conducir la corriente entre las placas, y se libera la carga.

Tienen diversas aplicaciones, los grandes condensadores se utilizan en fuentes de alimentación de computadoras. En el procesamiento de la señal, un condensador y una resistencia ayudan a suavizar los picos y los bordes afilados de una señal. En los chips de DRAM, los condensadores son células microscópicas que tienen 0 y 1 (bits). Los circuitos lógicos, que son en su mayoría transistores y resistencias, también pueden contener condensadores.

Michael Faraday (1791 - 1867)

Físico y químico británico, conocido principalmente por sus descubrimientos de la inducción electromagnética y de las leyes de la electrólisis.

Mientras trabajaba de aprendiz con un encuadernador de Londres, leyó libros de temas científicos y realizó experimentos en el campo de la electricidad. Hizo investigaciones en el campo de la química. Sin embargo, las investigaciones que convirtieron a Faraday en el primer científico experimental de su época las realizó en los campos de la electricidad y el magnetismo. En 1821 trazó el campo magnético alrededor de un conductor por el que circula una corriente eléctrica (la existencia del campo magnético había sido observada por vez primera por el físico danés Hans Christian Oersted en 1819). En 1831 Faraday descubrió la inducción electromagnética, y el mismo año demostró la inducción de una corriente eléctrica por otra. Durante este mismo periodo investigó los fenómenos de la electrólisis y descubrió dos leyes fundamentales: que la masa de una sustancia depositada por una corriente eléctrica en una electrólisis es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por el electrólito, y que las cantidades de sustancias electrolíticas depositadas por la acción de una misma cantidad de electricidad son proporcionales a las masas equivalentes de las sustancias. También demostró que un recinto metálico (caja o jaula de Faraday) forma una pantalla eléctrica.

Sus experimentos en magnetismo le llevaron a dos descubrimientos de gran importancia. Uno fue la existencia del diamagnetismo y el otro fue comprobar que un campo magnético tiene fuerza para girar el plano de luz polarizada que pasa a través de ciertos tipos de cristal.

Además de muchos artículos para publicaciones especializadas, Faraday escribió Manipulación química (1827), Investigaciones experimentales en electricidad (1844 - 1855) e Investigaciones experimentales en física y química (1859). Murió el 25 de agosto de 1867, cerca de Hampton Court (Surrey).

Tipos de materiales que se usan como dieléctrico y sus permitividades

Un dieléctrico o aislante es un material que evita el paso de la corriente.

Los diferentes materiales que se utilizan como dieléctricos tiene diferentes grados de permitividad (diferente capacidad para el establecimiento de un campo eléctrico) mientras mayor sea la permitividad, mayor es la capacidad del condensador eléctrico.

En la siguiente tabla se muestran los materiales que se usan como dieléctrico en los capacitores con sus respectivas permitividades.

Material Permitividad Relativa (Er)

Vacío 1

Aire 1.0059

Polietileno 2.5

Porcelana De 5 - 6

Mica 7

Pentóxido Tántalo 26

Cerámica 10 - 50,000

Tipos de Capacitores

Capacitores cerámicos

El dieléctrico utilizado por estos capacitores es la cerámica, siendo el material más utilizado el dióxido de titanio. Este material confiere al capacitor grandes inestabilidades por lo que en base al material se pueden diferenciar dos grupos:

Grupo I: caracterizados por una alta estabilidad, con un coeficiente de temperatura bien definido y casi constante.

Grupo II: su coeficiente de temperatura no está prácticamente definido y además de presentar características no lineales, su capacidad varía considerablemente con la temperatura, la tensión y el tiempo de funcionamiento.

Las altas constantes dieléctricas características de las cerámicas permiten amplias posibilidades de diseño mecánico y eléctrico.

Las especificaciones de estos Capacitores son aproximadamente las siguientes:

• Capacitancias en la gama de 0,5 pF hasta 470 nF

• Tensión de trabajo desde 3 V. a 15.000 Volts o más.

• Tolerancia entre 1% y 5%

• Relativamente chicos en relación a la Capacitancia.

• Amplia banda de tensiones de trabajo.

• Son adecuados para trabajar en circuitos de alta frecuencia.

• Banda de tolerancia buena para aplicaciones que exigen precisión.

Capacitores de plástico

Estos capacitores se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y elevadas temperaturas de funcionamiento.

Según el proceso de fabricación podemos diferenciar entre los de tipo k y tipo MK, que se distinguen por el material de sus armaduras (metal en el primer caso y metal vaporizado en el segundo).

Según el dieléctrico usado se pueden distinguir estos tipos comerciales:

KS: styroflex, constituidos por láminas de metal

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