Condensadores

INTRODUCCIÓN

Un condensador es un dispositivo constituido por dos conductores aislados próximos, con cargas iguales y de signos contrarios que permite almacenar una gran cantidad de energía, y por consiguiente energía con un pequeño potencial. El condensador acumula energía eléctrica en términos del campo eléctrico producido en su interior como consecuencia de las cargas eléctricas que se depositan en sus placas. Casi cualquier aparato con circuitos electrónicos contiene condensadores. Como implican una diferencia de potencial pueden almacenar energía, al igual que carga.

Los condensadores tienen utilidad especial para almacenar carga a corto plazo, al igual que energía. Una lámpara de Flash de fotografía contiene un condensador que almacena la energía y la descarga cuando se necesite el destello. Los sistemas de respaldo para emergencia para computadoras dependen de ese empleo de los condensadores.

Los conductores que forman el condensador se llaman armaduras y según la forma de éstas los condensadores pueden ser: planos, cilíndricos, esféricos, entre otros.

Los condensadores son de mucha utilidad para la fabricación de equipos electrónicos, como radios, ordenadores, televisores, etc., ellos proporcionan el almacenamiento temporal de la energía en un circuito. Suelen utilizarse en las fuentes de alimentación de los aparatos para eliminar el rizado que produce la corriente alterna una vez rectificada, también se utilizan en circuitos osciladores en etapas de radiofrecuencia y en los temporizadores. Por lo tanto, están presentes en la mayoría de los circuitos electrónicos de la actualidad, y son importantes a la hora de diseñar uno, se debe saber muy bien como oscilara su carga dependiendo de los demás componentes del circuito.

CONTENIDO

Historia del condensador

En el 1746, Pieter van Musschenbroek, descubre el primer condensador, y lo llama en honor a la Universidad y Ciudad de donde era oriundo "Botella de Leyden". Aunque simultáneamente el mismo aparato fuera descubierto por el inventor alemán Ewald Georg von Kleist, el nombre de la "Botella de Leyden" quedó en la historia como uno de los grandes descubrimientos de la ciencia.

El primer condensador consistía en una botella de vidrio parcialmente llena con agua y tapada con un corcho atravesada en su centro por un cable con uno de sus extremos sumergido en el agua. Cuando se conectaba el cable a una fuente de energía estática la botella se cargaba, y podía descargarse conectando su borne central a un punto de potencial cero (tierra).

La "Botella de Leyden" evolucionó rápidamente hacia un recipiente de vidrio con delgadas láminas metálicas dentro y fuera. Una varilla metálica atravesaba la tapa aislante haciendo contacto con la lámina interna. Entre las placas interna y externa se aplicaba una diferencia de potencial que hacía que la "Botella de Leyden" se cargara. Una vez cargada se la podía descargar acercando el conductor central a la placa externa, produciendo la perforación dieléctrica del aire mediante una chispa.

El gran inventor Benjamin Franklin (1706-1790) dirigió su atención hacia este ingenio y lo llegó a usar como entretenimiento: colocaba a sus amigos en un círculo agarrados de las manos y sentían cómo pasaba la electricidad por sus cuerpos. Y no sólo Franklin, sino que más personajes disfrutaron jugando con esta botella, tal y como lo explica Historias De La Ciencia. Aparte de este dato curioso, Franklin descubrió que para almacenar la carga eléctrica no tenía que tener necesariamente forma de botella, y probó con unos vidrios en paralelo que pasaron a llamarse los vidrios de Franklin. Además observó que cuando la botella de Leyden se descargaba, emitía una chispa y un pequeño chasquido. Interpretó que la chispa y el chasquido eran el paralelo entre el rayo y el trueno, y para comprobarlo realizó su famoso experimento de la cometa: salió un día de tormenta con una cometa que tenía una punta metálica unida a un largo hilo de seda. Al final de este hilo había una llave atada, y cuando el rayo alcanzó a la cometa, la llave quedó cargada. Franklin al descargarla vio que también echó unas chispas e hizo unos sonidos, con lo que quedaba demostrado que la energía de la botella de Leyden y la que provenía del cielo era la misma.

Condensadores

Un condensador es un dispositivo que consta de dos superficies conductoras separadas por un material aislante, el dieléctrico. La capacidad de un condensador es la propiedad que permite el almacenamiento de una carga eléctrica cuando se aplica una diferencia de potencial entre los conductores. La capacidad se mide en faradios, y es función del dieléctrico y de la forma y dimensiones geométricas del componente. Varía con la humedad, la temperatura, las vibraciones, la presión barométrica (en algunos modelos) y a veces incluso con la tensión eléctrica aplicada. Un condensador real no presenta sólo una capacidad sino que tiene asociadas una resistencia e inductancia, debidas a los terminales y a la estructura del componente.

En resumen un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos placas metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico. Se representa con el siguiente símbolo:

Características de los condensadores:

Capacidad

Es la propiedad de almacenar cargas eléctricas al estar sometidos a una tensión.

La capacidad de un condensador puede variar en función de:

a) La distancia de las placas

b) El número de placas

c) El dieléctrico

d) La temperatura

Su cálculo se realiza al tener en cuenta la relación existente entre las cargas almacenadas y la tensión.

C = Q / V

Siendo: C = Capacidad en faradios.

Q = Carga almacenada en culombios.

...