capacitores
Páginas: 18 (4346 palabras)
Publicado: 11 de mayo de 2013
Un capacitor o condensador eléctrico es un componente:
1) eléctrico (trabaja con corrientes y voltajes)
2) pasivo (no proporciona ganancia ni excitación)
3) de dos terminales (que puede ser simétrico o bien, polarizado), y
4) que acumula carga eléctrica.
Antiguamente se trataba a la electricidad como un fluido. Al acumular carga se hablaba de "condensar carga eléctrica" y al acumulador decarga se lo llama "condensador". En inglés también se usaba "condenser" (desde que Volta lo llamó así en 1782), hasta que fue reemplazado por "capacitor". En este artículo también se prefiere usar "capacitor", o bien, "condensador eléctrico" como sinónimo, reservando "condensador" para los dispositivos que condensan vapor o gas. Análogamente, en este contexto se usa "capacitancia" o bien"capacidad eléctrica" (en vez de decir solamente "capacidad", que se reserva para volumen).
Las principales características que describen a un capacitor son:
1) Fijo o variable
2) Electrolítico o no, Con o sin polaridad y Material del dieléctrico
3) Capacidad eléctrica nominal C (en pF, nF, μF o en mF)
4) Tolerancia de la capacitancia (en %)
5) Voltaje máximo de operación ΔVmax (en V ókV)
6)Temperatura máxima o Rango de temperatura de operación (en °C)
7) Tipo de encapsulado y terminales para montaje (axial o no, superficial o no)
De esas propiedades, la principal es su capacitancia o capacidad (de acumular carga) eléctrica C, que en el S. I. de Unidades se mide en "F", "farad" o "faradio", y es la relación entre la carga acumulada Q (que se mide en "C", "coulomb" o "coulombio") y ladiferencia de potencial o voltaje ΔV entre sus 2 terminales (en "V", "volt" o "voltio") que existe cuando está cargado:
C = Q/ΔV
El valor C de la capacitancia es una constante del capacitor (un número real positivo) que depende de parámetros geométricos (forma y tamaño del capacitor) y físicos (del material del dieléctrico).
Como el farad y el coulomb representan cantidades muy grandesde capacitancia y de carga eléctrica respectivamente, es más común encontrar F y C con los prefijos p ("pico", 10-12), n ("nano", 10-9), μ ("micro", 10-6) y m ("mili", 10-3).
Cuando un capacitor de capacidad eléctrica C tiene una diferencia de potencial ΔV, el capacitor está cargado con una carga Q = C ΔV. La carga máxima que puede acumular está determinada por otro parámetro importante delcapacitor: el voltaje máximo ΔVmax que es inferior pero cercano al "voltaje de ruptura" (VBR, BreakdownVoltage) que pueda tener sin destruirse. Este voltaje también depende de parámetros geométricos del capacitor y físicos del material dieléctrico.
Un criterio de diseño arbitrario pero típico es usar hasta un voltaje que sea el máximo dividido por raiz de 2. Por ej. un capacitor cuyo voltajemáximo nominal sea 25 V, con este criterio debería estar sometido a voltajes inferiores al 71% de 25 V (unos 18 V).
El parámetro del material directamente relacionado con el VBR, es el campo eléctrico de ruptura dieléctrica, denominado "resistencia dieléctrica" o "ruptura dieléctrica" (EBR, DielectricStrength) que se mide en kV/mm (ó 106 V/m). Para el aire seco en condiciones normales la rupturase produce a 3 kV/mm aproximadamente.
Un capacitor es un elemento muy simple, pero según cómo y dónde se utilice, sirve para diferentes e importantes funciones, como por ejemplo:
Acumuladores de energía:
Un capacitor cargado, puede proporcionar carga eléctrica para realizar un cierto trabajo. Por lo tanto, todo capacitor cargado tiene una energía potencial eléctrica U acumulada (que se mideen "J", "joule" o "julio"). Puede demostrarse que
U = (1/2) Q ΔV
y entonces también puede expresarse
U = (1/2) Q2/ C = (1/2) C (ΔV)2
Como ejemplo de aplicación de los capacitores con esta función (acumuladores de energía) se tienen los magnetizadores y desmagnetizadores de imanes (de parlantes por ej.), sistemas de campo magnético pulsado, fuentes de plasma pulsado, circuitos de...
1) eléctrico (trabaja con corrientes y voltajes)
2) pasivo (no proporciona ganancia ni excitación)
3) de dos terminales (que puede ser simétrico o bien, polarizado), y
4) que acumula carga eléctrica.
Antiguamente se trataba a la electricidad como un fluido. Al acumular carga se hablaba de "condensar carga eléctrica" y al acumulador decarga se lo llama "condensador". En inglés también se usaba "condenser" (desde que Volta lo llamó así en 1782), hasta que fue reemplazado por "capacitor". En este artículo también se prefiere usar "capacitor", o bien, "condensador eléctrico" como sinónimo, reservando "condensador" para los dispositivos que condensan vapor o gas. Análogamente, en este contexto se usa "capacitancia" o bien"capacidad eléctrica" (en vez de decir solamente "capacidad", que se reserva para volumen).
Las principales características que describen a un capacitor son:
1) Fijo o variable
2) Electrolítico o no, Con o sin polaridad y Material del dieléctrico
3) Capacidad eléctrica nominal C (en pF, nF, μF o en mF)
4) Tolerancia de la capacitancia (en %)
5) Voltaje máximo de operación ΔVmax (en V ókV)
6)Temperatura máxima o Rango de temperatura de operación (en °C)
7) Tipo de encapsulado y terminales para montaje (axial o no, superficial o no)
De esas propiedades, la principal es su capacitancia o capacidad (de acumular carga) eléctrica C, que en el S. I. de Unidades se mide en "F", "farad" o "faradio", y es la relación entre la carga acumulada Q (que se mide en "C", "coulomb" o "coulombio") y ladiferencia de potencial o voltaje ΔV entre sus 2 terminales (en "V", "volt" o "voltio") que existe cuando está cargado:
C = Q/ΔV
El valor C de la capacitancia es una constante del capacitor (un número real positivo) que depende de parámetros geométricos (forma y tamaño del capacitor) y físicos (del material del dieléctrico).
Como el farad y el coulomb representan cantidades muy grandesde capacitancia y de carga eléctrica respectivamente, es más común encontrar F y C con los prefijos p ("pico", 10-12), n ("nano", 10-9), μ ("micro", 10-6) y m ("mili", 10-3).
Cuando un capacitor de capacidad eléctrica C tiene una diferencia de potencial ΔV, el capacitor está cargado con una carga Q = C ΔV. La carga máxima que puede acumular está determinada por otro parámetro importante delcapacitor: el voltaje máximo ΔVmax que es inferior pero cercano al "voltaje de ruptura" (VBR, BreakdownVoltage) que pueda tener sin destruirse. Este voltaje también depende de parámetros geométricos del capacitor y físicos del material dieléctrico.
Un criterio de diseño arbitrario pero típico es usar hasta un voltaje que sea el máximo dividido por raiz de 2. Por ej. un capacitor cuyo voltajemáximo nominal sea 25 V, con este criterio debería estar sometido a voltajes inferiores al 71% de 25 V (unos 18 V).
El parámetro del material directamente relacionado con el VBR, es el campo eléctrico de ruptura dieléctrica, denominado "resistencia dieléctrica" o "ruptura dieléctrica" (EBR, DielectricStrength) que se mide en kV/mm (ó 106 V/m). Para el aire seco en condiciones normales la rupturase produce a 3 kV/mm aproximadamente.
Un capacitor es un elemento muy simple, pero según cómo y dónde se utilice, sirve para diferentes e importantes funciones, como por ejemplo:
Acumuladores de energía:
Un capacitor cargado, puede proporcionar carga eléctrica para realizar un cierto trabajo. Por lo tanto, todo capacitor cargado tiene una energía potencial eléctrica U acumulada (que se mideen "J", "joule" o "julio"). Puede demostrarse que
U = (1/2) Q ΔV
y entonces también puede expresarse
U = (1/2) Q2/ C = (1/2) C (ΔV)2
Como ejemplo de aplicación de los capacitores con esta función (acumuladores de energía) se tienen los magnetizadores y desmagnetizadores de imanes (de parlantes por ej.), sistemas de campo magnético pulsado, fuentes de plasma pulsado, circuitos de...
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