Marco Teorico
Un condensador es un dispositivo formado por dos placas metálicas separadas por un aislante llamado dieléctrico.
Un dieléctrico o aislante es un material que evita el paso de la corriente.
El condensador o capacitor almacena energía en la forma de un campo eléctrico (es evidente cuando el capacitor funciona con corriente directa) y se llama capacitancia o capacidad ala cantidad de cargas eléctricas que es capaz de almacenar
El símbolo del capacitor se muestra al lado derecho:
La capacidad depende de las características físicas del condensador:
- Si el área de las placas que están frente a frente es grande la capacidad aumenta
- Si la separación entre placas aumenta, disminuye la capacidad
- El tipo de material dieléctrico que se aplica entre las placastambién afecta la capacidad
- Si se aumenta la tensión aplicada, se aumenta la carga almacenada.
Dieléctrico o aislante
Un dieléctrico o aislante es un material que evita el paso de la corriente, y su función es aumentar la capacitancia del capacitor.
Los diferentes materiales que se utilizan como dieléctricos tiene diferentes grados de permitividad(diferente capacidad para el establecimientode un campo eléctrico
Mientras mayor sea la permitividad, mayor es la capacidad del condensador.
La capacitancia de un condensador está dada por la fórmula:
C = Er x A / d
donde:
- C = capacidad
- Er = permitividad
- A = área entre placas
- d = separación entre las placas
La unidad de medida es el faradio. Hay submúltiplos como el miliFaradio (mF), microFaradio (uF), el nanoFaradio (nF)y el picoFaradio (pF)
Las principales características eléctricas de un condensador son su capacidad o capacitancia y su máxima tensión entre placas (máxima tensión que es capaz de aguantar sin dañarse).
Capacitancia.
Valor capacitivo
La capacitancia es un parámetro del capacitor que indica la capacidad de almacenamiento de carga que éste tiene y su unidad es el Faradio.
Esta unidad es muygrande y para representar valores comerciales de este elemento se utilizan los submúltiplos del Faradio, como por ejemplo:
- El uF (microfaradio)
- El pF (picofaradio)
- El nF (nanofaradio), etc.
La siguiente tabla muestra los diferentes rangos de valores de capacidad para algunos tipos de condensadores, así como su tipo de dieléctrico y tensión de ruptura.
Voltaje de ruptura de un condensadorEl voltaje de ruptura es aquel voltaje máximo que se puede aplicar a los terminales del capacitor. Si se sobrepasa, el dieléctrico se puede perforar provocando un corto circuito.
Ver también la clasificación de los capacitores
Carga y descarga de un condensador
Proceso de carga:
Cuando el interruptor se mueve a A, la corriente I sube bruscamente (como un cortocircuito) y tiene el valorde I = E / R amperios (como si el condensador no existiera momentáneamente en este circuito serie RC), y poco a poco esta corriente va disminuyendo hasta tener un valor de cero (ver el diagrama inferior).
El voltaje en el condensador no varía instantáneamente y sube desde 0 voltios hasta E voltios (E es el valor de la fuente de corriente directa conectado en serie con R y C, ver diagrama 1).
Eltiempo que se tarda el voltaje en el condensador (Vc) en pasar de 0 voltios hasta el 63.2% del voltaje de la fuente está dato por la fórmula T = R x C donde R está en Ohmios y C en milifaradios y el resultado estará en milisegundos.
Después de 5 x T (5 veces T) el voltaje ha subido hasta un 99.3 % de su valor final
Al valor de T se le llamará "Constante de tiempo"
Analizando los dos gráficos sepuede ver que están divididos en una parte transitoria y una parte estable. Los valores de Ic y Vc varían sus valores en la parte transitoria (aproximadamente 5 veces la constante de tiempo T), pero no así en la parte estable.
Los valores de Vc e Ic en cualquier momento se pueden obtener con las siguientes fórmulas:
Vc = E + ( Vo - E) x e-T/ t ,
Vo es el voltaje inicial del condensador (en...
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