Primeros pasos con la electrónica: Condensadores

Publicado por Loli Diéguez en

En este artículo hablaremos sobre los condensadores y su uso.

Los condensadores son como las baterías, en cierto sentido. Pueden acumular una carga y descargarse en un momento dado. Sin embargo, lo que las diferencia de las baterías es su capacidad y tasa de descarga. 

En la mayoría de los casos, pueden contener menos carga que las baterías convencionales, pero pueden cargarse y descargarse a un ritmo mucho más rápido.

Un condensador consta de dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico no conductor. Tienen dos parámetros importantes, uno define el voltaje máximo que puede manejar y el otro define la capacitancia o cantidad de carga que puede almacenar.

La capacitancia se mide en "Faradios". Dado que un faradio es una unidad de capacitancia muy grande, a menudo se utilizan unidades más pequeñas: 

  • Microfaradio (μF) 1 μF = 10 ^ -6 F 
  • Nanofaradio (nF) 1 nF = 10 ^ -9 F 
  • Picofaradio (pF) 1 pF = 10 ^ -12 F

Los condensadores pequeños pueden ser difíciles de leer debido al espacio limitado disponible en ellos, por lo que las clasificaciones se escriben en códigos diferentes. 

El condensador puede tener capacitancia fija o variable. 

Los condensadores fijos pueden estar polarizados o no polarizados. 

Los condensadores no polarizados se pueden conectar en cualquier dirección y seguir funcionando de la misma manera, mientras que los condensadores polarizados solo se pueden conectar en una dirección y, por lo tanto, a menudo están marcados con una raya que indica el pin negativo. También pueden tener un pin positivo más largo. 

Los condensadores variables tienen una capacitancia que se puede ajustar cuando sea necesario (por ejemplo, para sintonizar una radio). Por lo tanto, a veces se le llama condensador de sintonización. Los condensadores de ajuste son condensadores variables en miniatura que se pueden ajustar con un destornillador pequeño. Están disponibles en una capacitancia muy pequeña (500 pF o menos) y no están polarizados. A menudo se utilizan para calibrar equipos antes de la fabricación.

Podemos aprovechar la velocidad de carga y descarga más rápida del condensador conectándolo a una fuente de alimentación de CA (corriente alterna) junto con algunos diodos para aplanar la curva de voltaje y producir una corriente continua (CC). Cuando la tensión alterna cae por debajo de la carga máxima del condensador, este último tiende a descargarse, estabilizando así la tensión. Esto se llama rectificador o rectificador de onda completa, este circuito seria como el de esta foto donde también verás el resultado de aplicar el circuito a una fuente de corriente alterna

Los condensadores también se pueden utilizar para acoplar (pasar a través de la parte alterna de una señal y filtrar la parte directa), para desacoplar (pasar a través de la parte directa de una señal y filtrar la parte alterna) o como filtros que bloquean frecuencias no deseadas o ruido.

Veremos algunos tipos de condensadores, ten en cuenta que esta lista no es exhaustiva y solo contendrá los condensadores más comunes. 

Condensador de papel

Ya no se usan comúnmente, pero encontrarás muchos de ellos en dispositivos electrónicos más antiguos o más baratos. Estos no están polarizados y están hechos de capas de papel y aluminio puro. Están diseñados para rango de frecuencia baja o media.

Condensador cerámico

Estos son condensadores no polarizados hechos de dos o más capas alternas de cerámica y metal donde la cerámica actúa como dieléctrico y el metal como placas conductoras. Se utilizan comúnmente en circuitos de alta frecuencia y en configuraciones de temperatura más altas.

Condensador de película

Los condensadores de película, también conocidos como condensadores de película plástica, son económicos y eficientes en una amplia variedad de frecuencias. Están hechos de capas alternas de metal (principalmente aluminio) y una variedad de plásticos que incluyen, entre otros, poliéster, polipropileno o teflón. No están polarizados y pueden soportar altos voltajes.

Condensador electrolítico (aluminio)

Este tipo de condensador está hecho de múltiples capas de aluminio separadas por una capa de óxido o un electrolito. Dado que el dieléctrico se compone de dos materiales diferentes, no es simétrico y, por lo tanto, está polarizado. Esto significa que tiene una orientación y solo se puede usar en circuitos de CC.
Este tipo de condensador se utiliza por su mayor capacidad, pero no se puede utilizar en frecuencias más altas.

 

 

Condensador de tantalio

Los condensadores de tantalio también son condensadores electrolíticos polarizados. A diferencia de los fabricados en aluminio, estos pueden utilizarse en frecuencias más altas, pero carecen de su mayor capacidad. Normalmente los podemos encontrar en sistemas miniaturizados.

 

 

Condensadores en paralelo

Al igual que las resistencias en serie, los valores de los condensadores en paralelo simplemente se suman.

Condensadores en serie

Cuando están conectados en serie, los condensadores se comportan como resistencias en paralelo . La siguiente fórmula se puede utilizar para calcular el valor total.

Siempre que tengas la tarea de calcular el condensador equivalente en un circuito compuesto por ambos condensadores en serie y en paralelo, siempre comienza reduciendo los que están en serie y luego haz los que están en paralelo.

El proceso de carga y descarga de los condensadores no es instantáneo. Su carga sigue más bien una curva exponencial que se puede calcular en cualquier momento (t) con las siguientes fórmulas.

 

Los condensadores son una parte esencial de la mayoría de los circuitos electrónicos, desde suavizar el voltaje que proviene de la fuente de alimentación de CA para cargar tu teléfono, como bloquear el componente de CA o CC en una señal, y hasta filtrar el ruido en las comunicaciones. 

 


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