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QUÉ ES UN CAPACITOR O CONDENSADOR

Texto e ilustraciones José Antonio E. García Álvarez

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– Diferencias entre una batería y un
   capacitor o condensador
– Estructura del capacitor
> Capacidad de carga del capacitor
– Diferentes tipos decapacitores
– Capacitores más utilizados en la 
   actualidad
– Las nubes constituyen un enorme 
   capacitor natural
– Empleo de los capacitores




 


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 auna 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 1F; 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.
 
Tabla de conversión de capacidad
 
Microfarad (mF)Nanofarad (nF)

Picofarad (pF)
.




0,000 001

=
0,001

=
1,0

0,000 01

=
0,01

=
10,0

0,000 1

=
0,1

=
100,0

0,001

=
1,0

=
1 000,0

0,01

=
10,0

=
10 000,0

0,1

=
100,0

=
100 000,0

1,0

=
1 000,0

=
1 000 000,0

10,0

=
10 000,0

=
10 000 000,0

100,0

=
100 000,0

=
100 000 000,0

 
La capacidad en farad (F) es directamente proporcional a la cantidad de carga eléctrica que puede almacenarun 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 = Q V



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 podemoscalcular, igualmente,  la cantidad  de  carga  eléctrica  almacenada
( Q = C V ) , o la diferencia de potencial o tensión del capacitor ( V = Q / C ) .

La capacidad de carga de un capacitor es también directamente proporcional al tamaño o área de las chapas enfrentadas; mientras mayor sea la superficie de éstas, mayor será la capacidad. La capacidad igualmente aumenta o disminuye de forma inversamenteproporcional a la distancia de separación existente entre ambas chapas. Por tanto, mientras más separadas estén, menos carga podrá almacenar el capacitor y, viceversa, a menos separación, mayor será su capacidad.

No obstante, la mayor o menor aptitud de un capacitor para almacenar cargas depende también de forma directa del tipo de material aislante utilizado como dieléctrico. Cada material poseeuna “constante dieléctrica” (k) específica, representada por un determinado número, que resulta ser también directamente proporcional a la capacidad. Por tanto, a mayor constante dieléctrica, mayor será también la capacidad de un capacitor para retener una carga eléctrica con respecto a otro igual cuyo dieléctrico posea una constante “k” menor.
 




En esta figura, el capacitor (A) tendrá máscapacidad para. almacenar  cargas  eléctricas  que  el  (B),  por  ser  sus. chapas o armaduras metálicas de mayor tamaño. En los. dos casos, como se puede ver,  la separación entre las. chapas (con dieléctrico de aire), es la misma.

En esta otra figura de la derecha,  (A) y (B) son capacitores con dieléctrico de aire,  mientras  que. el dieléctrico de (C) es mica. El capacitor (A), por. tanto,...