Capacitores: Guardianes de la energía.
Construcción
Un capacitor está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas (generalmente de aluminio), de la misma superficie, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa y la polarización del dieléctrico.
¿Cómo se calcula la Capacitancia?
La fórmula de la capacitancia está dada por la siguiente ecuación:
C=Ɛ *A/d
Donde:
C es la capacitancia en Faradios
A es el área de la placa en metros cuadrados
d es la distancia entre las placas en metros
ε es la permitividad del material dieléctrico que mide la cómo afecta a un material un campo eléctrico.
¿Faradio, Nanofaradio, Picofaradio?
Los submúltiplos de la capacitancia más comúnmente utilizados son:
- Microfaradio (uF) o (µF), equivale a una millonésima parte de un faradio (1×10-6 F).
- Nanofaradio (nF), equivale a una milmillonésima parte de un faradio (1×10-9 F).
- Picofaradio (pF), equivale a una billonésima parte de un faradio (1×10-12 F).
Los capacitores están disponibles en una variedad de configuraciones de montaje físico, incluyendo montaje axial, radial (through hole) y de superficie (smd).
Clasificación de los capacitores
Los condensadores se denominan generalmente por el tipo de material dieléctrico utilizado.
De esta forma, en el mercado encontramos los siguientes tipos:
Capacitores de película
La película dieléctrica que da nombre a estos condensadores es de plástico y determina las características de los capacitores. Tiene varias empaques o formas.
Entre los materiales más comunes encontramos:
- Polipropileno (PP): para alta potencia o alto voltaje.
- Tereftalato de polietileno: comúnmente llamados de poliéster.
- Sulfuro de polifenileno (PPS): para circuitos que requieren estabilidad de frecuencia.
- Neftalato de polietileno (PEN): Se consiguen para montaje superficial (SMD) en circuitos con alta temperatura y alto voltaje.
- Politetrafluoroetileno o Teflón (PTFE): Especiales para soportar altas temperaturas.
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Capacitores electrolíticos
Los capacitores electrolíticos usan como dieléctrico un líquido empapando láminas de papel, las cuales separan a las placas conductoras (que están cubiertas con óxido de: aluminio, tantalio o niobio); todo el conjunto es enrollado y sellado en una cápsula. Es importante notar que estos condensadores son polarizados y en caso de una incorrecta conexión pueden explotar.
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Capacitores de cerámica:
El material dieléctrico es cerámico, existen 2 clases de estos condensadores; La clase 1 se basa en cerámicas para-eléctricas como el dióxido de titanio, tienen un buen coeficiente de temperatura de capacitancia, gran estabilidad y bajas pérdidas por lo que son usado en osciladores, filtros y aplicaciones de radiofrecuencia.
La clase 2 de capacitores cerámicos emplea materiales ferroeléctricos como el titanato de bario, por lo cual ofrecen una mayor capacitancia por unidad de volumen, pero tienen una menor precisión y estabilidad que los condensadores de la Clase 1.
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Capacitores Mica
La mica es un abundante y estable mineral que no interactúa con los contaminantes electrónicos más comunes, por lo cual es empleada como dieléctrico en estos condensadores cuando a se aplica placa en cada una de sus caras opuestas para generar las superficies conductoras. Esta configuración produce una alta estabilidad que lo hace ideal para aplicaciones de radiofrecuencia.
