Capacitores

En la vida cotidiana podemos observar diversos objetos que quizás resulten complicados a simple vista la manera en que funcionan, tales como las pilas, las televisiones, radios, entre otros y en todos los anteriores la función de los capacitores es de suma importancia. A continuación en este proyecto se explicará que es un capacitor, se expondrán la clasificación de los capacitores o bien los tipos de capacitores, de qué están compuestos estos dispositivos, cuál es su utilidad, cuántos capacitores existen y donde ,cómo y porqué se aplican.

La finalidad de este proyecto es facilitar la comprensión y aprendizaje en relación al tema “Capacitores”, y que con conocimientos previos a este tema sea más entendible y acorde a esto poner en práctica los conocimientos aprendidos.  

Un capacitor o condensador (nombre por el cual también se le conoce), se asemeja mucho a una batería, pues al igual que ésta su función principal es almacenar energía eléctrica, pero de forma diferente. Un condensador eléctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.

¿De qué están hechos?

Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.

Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.

Primer capacitor de la historia

El primer capacitor de la historia lo inventaron simultáneamente dos físicos en el mismo año 1745 en dos países diferentes: Pieter van Musschenbroek, de nacionalidad holandesa, en la Universidad de Leide, situada muy cerca de la ciudad de Ámsterdam y Ewald Georg von Kleist, en Alemania.

En un principio el primitivo capacitor se componía de una botella de vidrio llena de agua y una tapa atravesada por un clavo en contacto con en el agua. Por ese motivo se le denominó “Botella de Leyden”, en alusión a la universidad donde se creó.

En 1747 John Bevis, físico y astrónomo inglés, eliminó el agua y revistió la botella con dos capas de papel de aluminio, una interna y otra externa. Ambas capas quedaban separadas de forma equidistante por el propio vidrio de la botella, que a su vez hacía función de aislante

Estructura de la botella de Leyden

La botella de Leyden mejorada por John Bevis se compone de:

1.- Varilla metálica conductora de la corriente eléctrica (polo positivo).

2.- Tapón.

3.- Botella de vidrio.

4.- Revestimiento externo de papel de aluminio (polo negativo).

5.- Revestimiento interno también de papel de aluminio (polo positivo).

6.- Alambre conductor de interconexión entre la varilla metálica y la capa de papel de aluminio interna con polaridad positiva.

No obstante los años transcurridos desde su invento, los capacitores modernos aún se basan en el mismo principio físico de almacenamiento de energía de la primitiva Botella de Leyden.

Estructura típica de un capacitor

Como ya quedó apuntado anteriormente, la propiedad fundamental de un capacitor o condensador es acumular cargas eléctricas. Su estructura más simple consta de dos chapas o láminas metálicas denominadas “armaduras”, enfrentadas y separadas entre sí por un material aislante o “dieléctrico”, que puede ser aire, papel, mica, cerámica, plástico u otro tipo de aislamiento.

Las chapas o armaduras de un capacitor pueden tener forma cuadrada, esférica o estar formada por dos tiras metálicas enrolladas y separadas por su correspondiente dieléctrico.

Para construir artesanalmente un capacitor basta con enfrentar dos chapas metálicas (como de aluminio, por ejemplo) y mantenerlas separadas de tal forma que entre ambas medie un pequeño espacio de aire, sin que lleguen a tocarse. Esa separación hará las veces de dieléctrico en el capacitor así formado. Finalmente, a cada una de las chapas le conectamos su correspondiente terminal de alambre conductor de electricidad para obtener, como resultado, un capacitor.

Los Capacitores

Clasificación De Los Capacitores

Los capacitores son clasificados de diversas formas:

Capacitores variables:

El capacitor variable se produce de tal modo que se puede ajustar continuamente, como se requiere para la sintonización de un receptor de comunicaciones en una banda ancha de frecuencias. Esto se hace con capacitores variables que se pueden acoplar sobre el mismo eje para hacer resonar simultáneamente varios circuitos.

Capacitores Fijos:

Estos capacitores tienen una capacidad fija determinada por el fabricante y su valor no se puede modificar. Sus características dependen principalmente del tipo de dieléctrico utilizado, de tal forma que los nombres de los diversos tipos se corresponden con los nombres del dieléctrico usado.

Tipos de Capacitores

Un capacitor está formado por dos terminales que son placas conductoras separadas por un elemento no conductor, y que tienen como objetivo introducir en un circuito eléctrico capacitancia.

¿Cuántos tipos de capacitores hay? Muchos y cada uno tiene una función específica. Por ahora no podemos explicar muy bien para que sirva cada uno ya que por el momento solo dominamos el campo de la corriente continua. Sin embargo en la entrega anterior vimos que podemos cargar y descargar un capacitor en intervalos de tiempo tan pequeños como 1 uS. Las señales pulsantes que se generan ya no son corrientes continuas propiamente dichas y nos ayudaran a explicar para que sirvan cada uno de los capacitores que se utilizan en la electrónica y que podemos adelantar que son de cinco tipos diferentes a saber:

• Capacitores electrolíticos (polarizados, no polarizados y de Tantalio)

• Capacitores de polyester (metalizado

...