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LECCION 6
TEORIA: LECCION Nº 6

Capacitores
La intensión de almacenar cargas eléctricas en un recipiente data
de mucho tiempo. Los elementos que permiten la acumulación de
cargas se denominan “capacitores” y su uso es fundamental para la
mayoría de circuitos electrónicos. Desde la “rectificación” de una
onda pulsante, hasta la captación de señales de radio, TV, comunicaciones, etc., lasaplicaciones de estos componentes permiten que
se lleven a cabo infinidad de eventos electrónicos. En esta lección
nos ocuparemos de la teoría y la práctica necesaria para comprender sus usos y aplicaciones.
Coordinación: Horacio D. Vallejo

Introduccción
La tentativa de almacenar
electricidad en algún tipo de
dispositivo es muy antigua. Se
tiene constancia de que
en 1745, simultáneamente, en la Catedralde Camin (Alemania) y
en la Universidad de
Leyden (Holanda), dos
investigadores desarrollaron dispositivos cuya
finalidad era almacenar
electricidad o, como se
decía entonces, "condensar" electricidad.
La botella de Ley1

den, como se ve en la figura 1,
fue el primer "condensador" y
dio origen, por su principio de
funcionamiento, a los modernos
capacitores (o "condensadores"

como todavía losdenominan algunos) utilizados en aparatos
electrónicos. La estructura de
los componentes modernos es
muy diferente de la que tenían
los primeros, de 250
años atrás, pero el
principio de funcionamiento es el mismo.

La capacidad
Para entender cómo un
conductor eléctrico
puede almacenar electricidad, imaginemos la
situación siguiente que

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C A PA C I T O R E S
puede ser el tema de una
experienciapráctica:
Al cargar de electricidad
un conductor esférico, verificamos que las cargas pueden comprimirse más o menos según el diámetro del
conductor y también según
la cantidad que pretendemos colocar en ese conduc- 2
tor.
Eso significa que esa compresión de las cargas almacenadas se manifiesta como potencial V. La carga Q en un conductor de radio R manifiesta un
potencial V.
Si intentamos colocar máscargas en el cuerpo, éstas aumentan el grado de compresión
y, por consiguiente, el potencial
también debe aumentar.
Se verifica que, independientemente del radio del conductor, en las condiciones indicadas existe una proporcionalidad
directa entre las cargas que podemos almacenar y la tensión
que se manifestará (figura 2).
Si el cuerpo tuviera un radio
R y se carga con 0,01 Coulomb
(unidad decarga), manifestará
100 volt y el mismo cuerpo manifestará 200 volt si se carga
con 0,02 Coulomb.
Podemos entonces definir
una magnitud llamada "capacidad" como la relación entre la
carga almacenada (Q) y la tensión a que se encuentra (V). Escribimos entonces:
C = Q/V

(1)

En estas condiciones, el conductor esférico funciona como

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"capacitor esférico".
La capacidad de almacenamiento de cargadepende del
radio del conductor, y este tipo
de dispositivo no es de los más
apropiados para los usos electrónicos, pero veremos más
adelante cómo hacer algunos
cálculos interesantes que lo tienen en cuenta.
Nos interesa ahora la constancia de la relación Q/V que
define la capacidad cuya unidad es el Farad (F).
Un capacitor (no necesariamente esférico) tendrá una capacidad de 1 Farad si almacena
lacarga de 1 Coulomb y tiene 1
volt de tensión.
(Usamos la palabra tensión y
no potencial pero el lector sabe
que en este caso la diferencia
no importa porque la unidad es
la misma - Figura 3).
En la práctica, una esfera

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con la capacidad de 1 Farad debiera ser enorme, de
manera que los capacitores
que usamos en los aparatos
tienen capacidades que son
submúltiplos del Farad.
Tres son lossubmúltiplos
del Farad que más se usan:
- Microfarad (µF) que es la
millonésima parte de 1 Farad o 0,000001 Farad que
representado en forma exponencial es 10-6 Farad.
- Nanofarad (nF) que es la
billonésima parte del 1 Farad o
0,000000001 Farad y 10-9 Farad
en forma exponencial.
- El picofarad (pF) que es la
trillonésima parte de 1 Farad o
0, 000000000001 Farad o 10-12
Farad.
Vea que de la relaciones...