Curso de electrónica básica #2.03 - El condensador o capacitor electrónico

Los capacitores electrónicos son componentes que almacenan energía eléctrica en forma de voltaje, es decir de cargas eléctricas.

Definición

En electricidad y electrónica, el condensador o capacitor eléctrico es un dispositivo formado normalmente por un par de conductores, generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico o aislante o por el mismo vacío.

Figura 1: Ejemplo de un capacitor electrolítico

Unidad de medida

La propiedad de almacenamiento de carga en el capacitor se le denomina capacidad o capacitancia y se mide en Faradios (F). Comúnmente se usa microfaradios uF.

Simbología

Figura 2: Símbolos del capacitor

Codificación

Sólo para los capacitores electrolíticos o polarizados de aluminio, del cual se hablará enseguida, estos muestran su capacitancia en su cubierta.

El resto de estos se codifica de acuerdo a los siguientes reglamentos:

• El primer número es la primera cifra del valor.
• El segundo número es la segunda cifra del valor.
• El tercer número es número de ceros que deben agregarse.
• Los valores se establecen en su base en picofaradios pF.

Tipos de capacitor

Además de dividirse en condensadores o capacitores fijos, variables, ajustables, polarizados o no polarizados, también existen los que van de acuerdo a su material de fabricación, que les otorgan propiedades específicas, como es el caso del límite del voltaje, capacidad de frecuencia y corriente.

A continuación veremos sus apariencias.

Figura 3: Variedad de tipos de capacitores, polarizados y no polarizados

Estructura interna

Para el condensador o capacitor, existe una sola forma de construcción para que estos cumplan su función de almacenaje de voltaje o cargas electrónicas.

Su forma es en placas metálicas separadas por un material dieléctrico o aislante.

Figura 4: Estructura interna del capacitor

Para uno electrolítico de aluminio.

Figura 5: Estructura interna del capacitor electrolítico

Funcionamiento

Cómo se ha mostrado el condensador o capacitor funciona como un tanque donde se almacenan las cargas eléctricas entre sus placas.

Para definir su parte funcional en cuanto a las cargas.

De acuerdo a la fórmula anterior:

• C: Capacitancia.
• Q1: Carga de la primera placa.
• Q2: Carga de la segunda placa.
• V1-V2: Diferencia de tensión de ambas placas.

El condensador o capacitor electrónico idealmente se comporta como un tanque donde se almacenan cargas eléctricas, como si se tratase de un estanque de agua.

La matemática que describe su comportamiento es el siguiente.

Donde i(t) es la corriente que circula por el capacitor C, dV(t) es la derivada del voltaje a través del tiempo.

Sin embargo, para saber la cantidad de voltaje de acuerdo a su corriente que circula en el momento es la siguiente.

Donde V(t) es el voltaje en ese instante de tiempo, V0 es el voltaje que tiene el capacitor desde el comienzo e Idt es el valor de la corriente en ese mismo instante.

El valor ESR del condensador o capacitor

Simplemente es el valor resistivo parásito de los capacitores, que los hace no ideales y que a frecuencias, corrientes y voltajes se vuelvan inestables.

Figura 6: Componentes parásitos del capacitor

Aplicaciones

Después de las resistencias, los condensadores y capacitores son los componentes pasivos más utilizados en la electrónica, su utilización desde el filtrado de voltajes pulsantes, como acoples para el bloqueo de corrientes directos, circuitos generadores de frecuencia entre otros miles de aplicaciones.

Conclusiones

El condensador o capacitor es un componente que almacena cargas eléctricas como voltaje.

La forma como almacenan los capacitores el voltaje se mide en faradios, sin embargo, esta unidad es muy grande, por lo tanto, se usan divisiones para esto.

Referencias

• Revistas de electrónica moderna de Cekit.
• Wikipedia.
• Unicróm.com