En electrónica es necesario, en ocasiones, disponer de componentes capaces de almacenar electricidad temporalmente y descargarla de golpe en un determinado instante; por ejemplo, el flash de una máquina fotográfica. Estos componentes son los condensadores.
El condensador es un componente que sirve para almacenar temporalmente cargas eléctricas sobre una superficie relativamente pequeña.
La constitución interna de un condensador está formada básicamente por dos placas metálicas paralelas, llamadas armaduras, separadas por un material aislante (papel, cerámica, poliéster, mica, plástico, etc.), llamado dieléctrico. Su capacidad depende de la superficie de las placas, la distancia que las separa y la naturaleza del dieléctrico.
La capacidad se mide en faradios, pero resulta una unidad excesivamente grande, por lo que normalmente se emplean submúltiplos.
1 milifarad = 1mF = 10-3 faradios
1 microfaradio = 1 μF = 10-6 faradios 1 nanofarad = 1 nF = 10-9 faradios 1 picofarads = 1 pF = 10-12 faradios
La capacidad expresa la relación existente entre la carga almacenada y la tensión aplicada.
La capacidad de almacenamiento de un condensador, que es la relación entre la carga eléctrica que recibe y la diferencia de potencial que adquiere, se mide en faradio (F) en el Sistema Internacional (SI). Como se trata de una unidad de valor muy elevado, en la práctica se utilizan submúltiplos.
A
la hora de utilizar un condensador hay que tener presentes,
esencialmente, dos características: su valor de capacidad y la tensión
que soporta el dieléctrico del condensador. Por encima de este valor el
condensador se daña.
Los condensadores son, después de los resistores, los componentes electrónicos más utilizados.
Se utilizan, entre otras aplicaciones, en fuentes de alimentación, en
filtros electrónicos y en circuitos de sintonización de señales de
radiofrecuencia. Prácticamente todos los aparatos electrónicos emplean
condensadores: ordenadores, teléfonos móviles, televisores, walkmans,
MP3, etc.
En los circuitos, nos podemos encontrar con dos tipos de condensadores:
Condensadores polarizados:
son aquellos que tienen indicados sus polos, positivo y negativo, y
deben conectarse siguiendo su polaridad, ya que de lo contrario el
condensador estalla. Además, llevan indicada la capacidad y la tensión
máxima a la que puede conectarse.
Condensadores no polarizados: no llevan ninguna indicación y pueden colocarse sin tener en cuenta la polaridad. Algunos también llevan indicada su capacidad.
Para entender el funcionamiento de un condensador del HRM someterse
a la carga y descarga del mismo en serie con una resistencia.
Cuando cerramos el circuito de carga el condensador se carga hasta alcanzar casi la tensión de alimentación.
El tiempo de carga depende de la capacidad del condensador y del valor
óhmico de la resistencia que está en serie con él R1, siguiendo la
fórmula:
Cuando cerramos el circuito de descarga, es el condensador el que entrega la corriente a la resistencia hasta agotarse su carga.
El tiempo de descarga ahora depende de la capacidad y de la resistencia de descarga R2.
Una de las aplicaciones más comunes para los condensadores son los
temporizadores, esperar hasta que el condensador se cargue o descargue.
Por ejemplo:
Calcula el tiempo que tardará en cargarse un condensador de 4700μF que está en serie con una resistencia de 1000 Ω
Cuánto tiempo lucirá una bombilla que se conecta al condensador una vez cargado si la bombilla tiene 2000Ω de resistencia?
Condensadores en serie
Se montan uno a continuación del otro, como las resistencias, pero la capacidad equivalente se calcula por la siguiente fórmula:
Condensadores en paralelo
Se montan colocados unos junto a otros, como las resistencias, pero la
capacidad equivalente es la suma de las capacidades de cada uno de
ellos: