Condensador

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Para otros significados veáis «Condensador variable».

Condensadores para montaje superficial (SMD), los doce de la izquierda, comparados con dos condensadores tradicionales relativamente pequeños

Un condensador es un dispositivo que almacena energía en el campo eléctrico que se establece entre un par de conductores los cuales están cargados pero con cargas eléctricas opuestas. Históricamente los condensadores han adoptado la forma de un par de armaduras de metal , ya sean planas o enrolladas en un cilindro, pero de todos modos entre cualquier par de conductores en cualquier disposición siempre se da el fenómeno de la capacitància.

Historia

Imagen de cuatro botellas de Leiden

El octubre del 1745, Ewald Georg von Kleist de Pomerània (Alemania) inventó el primer condensador. Consistía en una botella con agua con un conductor dentro y saliente por la boca mientras el otro era sostenido manualmente sobre el vidrio que hacía de aislante.

Un año más tarde el físico neerlandés Pieter van Musschenbroek inventó en la universidad de Leiden a un widget similar mientras intentaba electrizar el agua contenida dentro de una botella, con un revestimiento metálico interior que era uno de los electrodos y uno de exterior separado del anterior por el vidrio. El invento sería conocido como la botella de Leiden. Más tarde Daniel Gralath combinaría varias botellas para aumentar la carga almacenada.

Benjamin Franklin investigó con botellas de Leiden y pudo demostrar que la carga era almacenada en el vidrio y no al agua como se había pensado hasta entonces. La primera unidad de capacitància fue el jar que equivalía aproximadamente a un nanofarad actual.

El término condensador fue acuñado por Alessandro Cerca el 1782 (condensatore en italiano) y hace referencia a la calidad de estos widgets de almacenar una densidad de carga eléctrica mucho más grande que un conductor normal.

Descripción

Diagrama de un condensador de armaduras paralelas.

Un condensador es formado por dos electrodos, o armaduras, separadas por un dieléctrico que evita que las cargas eléctricas pasen de un electrodo al otro. Las cargas pueden llegar a las armaduras por otros caminos, por ejemplo procedentes de una batería, pero si se saca la batería las cargas continuarán a las armaduras. De acuerdo con la ley de Culombio las cargas separadas por el dieléctrico se atraen entre sí y se crea un campo eléctrico entre las armaduras. El condensador más simple consiste en dos armaduras anchas separadas por una capa delgada de material dieléctrico.

Si asumimos que el área de las armaduras $A$ es mucho más grande que su separación $d$ , entonces el campo eléctrico instantáneo entre las armaduras $E(t)$ es idéntico a cualquier punto entre las dos superficies. Si la carga instantánea se reparte regularmente, tenemos

$E(t) = -\frac{q(t)}{\varepsilon{}A}$ ,

dónde $\varepsilon$ es la permitivitat del dieléctrico.

El voltaje $v(t)$ entre las armaduras vendrá dado por

$v(t) = -\int_0^d E(t)\,\,\,\text{d}z = \frac{q(t)d}{\varepsilon{}A}$ ,

dónde $z$ es un punto entre las armaduras.

La capacitància de un condensador de armaduras, y consecuentemente, la cantidad de energía que puede almacenar el condensador, es proporcional a la superficie de las armaduras e inversamente proporcional a la distancia entre estas. También es proporcional a la permitivitat del material dieléctrico (es decir, no conductor) que separa las armaduras, ya sea el vacío, aire u otros materiales elegidos específicamente por su elevada permitivitat eléctrica.

Para un cierto número de electrodos o armaduras idealizados es posible determinar con exactitud su capacidad y la fuerza del campo eléctrico. A la mesa siguiente la capacidad se simboliza como C y la fuerza del campo eléctrico en el interior del condensador como E.

Tipo	Capacidad	Camp eléctrico
Condensador plano	$C = \varepsilon_0\varepsilon_\mathrm{r} \cdot \frac{A}{d}$	$E = \frac{Q}{\varepsilon_0 \varepsilon_\mathrm{r} A}$
Condensador cilíndrico	$C=2\pi \varepsilon_0\varepsilon_\mathrm{r} \, \frac{l}{\ln\!\left(\frac{R_2}{R_1}\right)}$	$E(r) = \frac{Q}{2\pi r l \varepsilon_0 \varepsilon_\mathrm{r}}$
Condensador esférico	$C=4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_\mathrm{r} \left( \frac{1}{R_1}-\frac{1}{R_2}\right)^{-1}$	$E(r) = \frac{Q}{4\pi r^2 \varepsilon_0 \varepsilon_\mathrm{r}}$
Esfera	$C = 4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_\mathrm{r} R_1$

Capacitància

La capacitància, $C$ , es una medida de la cantidad de carga eléctrica almacenada a cada una de las armaduras para un voltaje dado

$q(t)= Cv(t)$ ,

dónde

$C = \frac{\varepsilon{}A}{d}$

para un condensador ideal de armaduras

dónde

C es la capacitància en faradios, F

ε es la permitivitat del dieléctrico utilizado

A es el área de cada placa, medida en metros cuadrados

d es la separación entre las armaduras, medida en metros

En unidades del Sistema Internacional, la capacitància se mide en faradios, un condensador tendrá una capacitància de un faradio cuando un culombio de carga produzca una diferencia de potencial de un voltio entre las armaduras. Debido a que el faradio es una unidad muy grande, el valor de un condensador se expresa a menudo en microfards (μF), nanofarads (nF), o picofarads (pF). En general, la capacitància será más grande si las armaduras son muy grandes y la distancia que las separa es muy pequeña. La calidad del dieléctrico que hay entre las armaduras es determinante para la capacitància del condensador dado que sus moléculas quedan polarizadas de forma que se reduce el campo eléctrico interno y, por lo tanto, el voltaje.

Almacenamiento de energía

El movimiento de cargas entre las armaduras de un condensador debido a una influencia externa genera un trabajo. Cuando la influencia externa desaparece la separación de las cargas persiste, de forma que habrá una energía almacenada al campo eléctrico creado por la presencia de las cargas. Si es posible que las cargas vuelvan a su posición de equilibrio se podrá liberar la energía almacenada.. El trabajo necesario para establecer el campo eléctrico, y la cantidad de energía almacenada, vendrá dada por:

$W(t) = -q(t) \int_0^d E(t) \text{d}z = {1 \over 2} {q(t)^2 \over C} = {1 \over 2} C v(t)^2 = {1 \over 2} {v(t) q(t)}$

La cantidad máxima de energía que se podrá almacenar en un condensador vendrá dada por el límite del voltaje de ruptura del dieléctrico. En consecuencia, todos los condensadores hechos con un determinado dieléctrico tendrán la posibilidad de almacenar aproximadamente la misma densidad de carga (la misma densidad de energía) si el dieléctrico es la parte dominado de su volumen. Cuanto más volumen tenga el dieléctrico más carga se podrá almacenar a las armaduras del condensador.

Envejecimiento

La capacitància de algunos tipos de condensador disminuye a medida que el material dieléctrico envejece. Los factores que más significativos que determinan el envejecimiento son el tipo de dieléctrico y las temperaturas de trabajo y de almacenamiento, mientras que la tensión de trabajo tiene un efecto muy pequeño. El envejecimiento es reversible por medio del calentamiento del componente por encima de la temperatura de Curie. En el caso de los condensadores cerámicos el envejecimiento es más rápido a primeros de la vida del componente y después se estabiliza; en los condensadores electrolíticos, en cambio, el proceso se produce al final de la vida del componente al evaporar-se el electrólito.

Funcionamiento a los circuitos eléctricos

Cuando se conecta un condensador a una fuente de corriente, se transfiere una cantidad de carga a sus armaduras según una ratio definida por: $i(t)=\text{d}q(t)/\text{d}t$ . Cómo que el voltaje entre las armaduras es proporcional a la carga, tenemos que:

$v(t) = \frac{1}{C}q(t) = \frac{1}{C}\int_0^t i(\tau)\,\,\text{d}\tau$ .

Y a la inversa, si tenemos un condensador conectado a una fuente de voltaje, la corriente de desplazamiento vendrá dado por:

$i(t) = C\frac{\text{d}v(t)}{\text{d}t}$ .

Por ejemplo, si conectamos un condensador de 1000 µF a una fuente de voltaje e incrementamos el voltaje según una ratio de 2,5 voltios por segundo, la corriente que pasará a través del condensador será:

$i = C\frac{\text{d}v}{\text{d}t} = (1000 \times 10^{-6} \text{ F})(2,5 \text{ V/s}) = 2,5\text{ mA}$ .

En un circuito de corriente continua (CC o, en inglés, direct-current, DC), un condensador actúa como un circuito abierto: no lo atraviesa ninguna corriente, aunque la diferencia de potencial inicialmente aplicado entre sus extremos puede servir como una fuente de energía para el circuito (a pesar de que menguando de manera exponencial). En corriente alterna (CA o, en inglés, alternating-current, AC), un condensador almacena y libera energía cíclicamente al doble de la frecuencia fundamental.

Condesadors con corriente continua

Fichero:RC switch.PNG

Un circuito simple con una resistencia y un condensador que ilustra la carga de este

Un circuito que contengan tan sólo una resistencia, un condensador y una fuente de voltaje que proporcione una corriente continua constando $v_{\text{src}}(t)=V_0$ ademanes en serie, es conocido como circuito de carga. A partir de la ley de Kirchhoff del voltaje tenemos que:

$V_0 = v_r(t) + v_c(t) = i(t)R + \frac{1}{C}\int_0^t i(\tau)\,\,\text{d}\tau$ ,

dónde $v_r(t)$ y son, $v_c(t)$ respectivamente, los voltajes a los extremos de la resistencia y del condensador. Si reducimos la expresión a una ecuación diferencial de primer orden, tenemos:

$RC\frac{\text{d}i(t)}{\text{d}t} = - i(t)$

Asumiendo que el condensador no está cargado inicialmente, no presenta ningún campo eléctrico interno, y que la corriente inicial es $I_0=V_0/R$ . Con estas condiciones iniciales podemos resolver la ecuación diferencial cómo:

$i(t) = \frac{V_0}{R}\exp\left(-\frac{t}{RC}\right)$ .

La caída de tensión entre los extremos del condensador es:

$v(t) = V_0\left[1-\exp\left(\frac{-t}{RC}\right)\right]$ .

En consecuencia, a medida que la carga se incrementa a las armaduras del condensador también se incrementa el voltaje y lo hace hasta que logra un estado estacionario que corresponde al valor de y $V_0$ la corriente madriguera a cero. Tanto la corriente como la diferencia de potencial entre el condensador y la fuente caen exponencialmente respecto del tiempo. La constante de tiempo de la caída vendrá dada $\tau = RC$ por .

Condesadors con corriente alterna

La impedancia , el vector resultante de sumar la reactancia con la resistencia, describe la diferencia de fase y la relación de amplitudes entre un voltaje sinusoidal y variable y una corriente también sinusoidal y variable a una frecuencia dada. El análisis de Fourier (veáis transformada de Fourier y series de Fourier) permite construir cualquier señal a partir de un espectro de frecuencias, de aquí que sea posible calcular la reacción de los circuitos a diferentes frecuencias.

La reactancia y la impedancia de un condensador son respectivamente:

$X = - \frac{1}{\omega C} = - \frac{1}{2\pi f C}$

$Z = \frac{1}{j\omega C}= - \frac{j}{\omega C} = - \frac{j}{2\pi f C}$

dónde j es la unidad imaginaria y ω la velocidad angular de la señal sinusoidal. - j indica que la fase del voltaje alterno V = Z Y presenta un decalaje de 90° respecto de la fase de la corriente alterna: la fase de corriente positiva se corresponde con el incremento del voltaje cuando el condensador se carga.

La impedancia disminuye a medida que se incrementa la capacitància y la frecuencia, esto implica con señales de alta frecuencia o con condensadores de gran capacidad tendremos como resultado una pequeña amplitud de voltaje en relación a la amplitud de la corriente, es decir, tiende a comportarse como un cortocircuito (impedancia nula) o un acoplamiento capacitiu. De manera contraria, a bajas frecuencias, la reactancia será alta, por lo tanto el condensador se comportará de manera cercana a un circuito abierto (impedancia infinita), el condensador habrá filtrado las frecuencias.

Condensadores en paralelo

Circuito con condensadores en paralelo.

Cuando se ponen dos o más condensadores en paralelo, todos serán sometidos al mismo voltaje mientras que la corriente total será la suma de la corriente que pasa a través de cada uno de los condensadores del circuito. Esto comporta que la carga eléctrica almacenada por el conjunto del circuito será equivalente a la suma de la carga almacenada a cada uno de los condensadores que el composen:

$Q = Q_1 + Q_2 + \cdots + C_n= C_1 U + C_2 U + \cdots + C_n U = (C_1 + C_2 + \cdots + C_n) U = C_{eq} U \,$

De aquí que la capacidad total equivalente sea:

$C_{eq} = C_1 + C_2 + \cdots + C_n$

El condensador equivalente a los n condensadores que tenemos al circuito en paralelo tendrá una capacidad igual a la suma de las capacidades individuales de los n condensadores.

La tensión máxima que podrá soportar el conjunto del circuito será la del condensador que presente un valor más bajo de tensión máxima.

Condensadores en serie

Error creando la miniatura:

Varios condensadores puestos en serie en un circuito eléctrico.

Cuando se ponen dos o más condensadores en serie todos serán sometidos a la misma intensidad de corriente y la carga eléctrica almacenada por cada elemento será idéntica, el que comporta que la diferencia de potencial a los extremos del circuito sea igual a la suma de la diferencia de potencial a cada condensador:

$Q = Q_1 = Q_2 = \cdots = Q_n=C_1 U_1 = C_2 U_2 = \cdots = C_n U_n = C_{eq} U\,$

dónde

$U = \frac{Q}{C_{eq}} = U_1 + U_2 + \cdots + U_n= \frac{Q}{C_1} + \frac{Q}{C_2} + \cdots + \frac{Q}{C_n} \,$

de donde se sigue que el condensador de más capacidad soportará menos tensión que lo más pequeño del circuito.

$\frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \cdots + \frac{1}{C_n} \,$

o el que es el mismo

$C_{eq}= \cfrac{1}{\sum_{i=1}^n \cfrac{1}{C_i}} \,$

Cono se puede observar a la última ecuación, el condensador equivalente a “n” condensadores en serie tendrá una capacidad inferior a cualquier de los elementos que composen el circuito.

Tipo de condensadores

Varios tipos de condensadores. De izquierda a derecha: Cerámico multicapa, cerámico de disco, de poliéster multicapa, cerámico tubular, de poliestirè, de poliéster metalizado, electrolítico de aluminio.

En los condensadores reales, los condensadores comerciales, además de las características ideales se tienen que tener en cuenta otros factores como por ejemplo la tensión máxima de funcionamiento, determinada por el tipo de de material aislando utilizado como dieléctrico (si se sobrepasa se llegaría a la tensión de ruptura y se destruiría el condensador), la resistencia y la inductancia parásita, la respuesta en función de la frecuencia y las condiciones ambientales de funcionamiento (deriva térmica). También hay la pérdida dieléctrica que es la cantidad de energía que se pierde en forma de calor a un dieléctrico no ideal. También encontramos la corriente de escape, que es la corriente que fluye a través del dieléctrico, en un condensador ideal sería nulo.

En el mercado hay muchos tipos de condensadores, con capacidades que van desde pocos picofarads hasta varios faradios y con varias tensiones de funcionamiento, que va desde pocos voltios hasta tensiones muy elevadas. En general, cuanto mayor sea el voltaje y la capacidad, más grande es la medida, el peso y el coste de los condensadores. El valor nominal de la capacidad presenta una cierta tolerancia o margen de posible desviación respecto del valor declarado. Los márgenes de tolerancia van desde la 1 al 50% en el caso de los condensadores electrolíticos

Los condensadores se clasifican según el material utilizado como dieléctrico, hay dos grandes categorías: los condensadores con dieléctrico sólido (también se incluiría el que utilizan el aire como dieléctrico), que no presentan polarización, y los que utilizan un óxido metálico, llamados condensadores electrolíticos, que presentan una polaridad determinada que hay que respetar puesto que un error puede provocar una respuesta violenta que puede llegara la explosión.

Condensadores con dieléctrico sólido o de aire

Se fabrican siguiendo la definición clásica del condensador: un conductor metálico separado por un aislante. El aislante será escogido en función de la utilización a la que se quiere destinar el condensador y determinará sus características.

Aire

Los condensadores que utilizan el aire como dieléctrico son muy resistentes a los arcos, porque el aire ionizado es sustituido, rápidamente, pero no permiten altas capacidades. Los condensadores variables de medida más grande son de este tipo, y se utilizan en los circuitos resonantes de las antenas. Son sensibles a la humedad del ambiente, su capacidad varía en función de la humedad relativa del aire, y esta característica se utiliza para construir sensores de humedad.

Diferentes condensadores cerámicos, uno de tipo radial y cuatro para montaje superficial (izquierda).

Cerámica

Un antiguo condensador cerámico de 68pF con la forma tubular habitual a los años 60 y 70.

La cerámica es un material que presenta ventajas como proporcionar una inductancia extremadamente pequeña y una gran resistencia, por eso su utilización es muy amplia en la fabricación de condensadores. Tiene aplicaciones en alta frecuencia (hasta unos centenares de gigahertz ), en alta tensión (circuitos con válvulas) o en condensadores miniaturizados para montaje superficial en circuitos imprimidos.

Pero la cerámica también presenta algunos inconvenientes como su fragilidad, la necesidad de disponer cierta distancia entre las armaduras para evitar arcos (el que hace que no sean adecuados a para grandes capacidades, pero esto no es un inconveniente a altas frecuencias), o presentar una ligera histéresis de carga y generan un cierto ruido cuando hay una gran amplitud de la señal o la frecuencia es muy alta. Se trata de un ruido blanco con poco efecto sobre los circuitos de alta frecuencia dado que estos están sintonizados a un banda estrechada.

Hay muchos tipos de condensadores cerámicos, la temperatura es una variable habitualmente utilizada para clasificarlos (temperatura de trabajo, tolerancia a la variación de la temperatura, etc.)^[1] :

Las cerámicas de tipos C0G o NP0 presentan una gran estabilidad y tolerancia con la temperatura y baja corriente de escape, son utilizadas por aplicaciones de otra frecuencia y cuando hay una necesidad de buena estabilidad con la temperatura (los filtros son un ejemplo). Desgraciadamente estos tipos de cerámica no tienen una constante dieléctrica demasiado grande y esto limita el valor de la capacidad (de 4,7 pF a 0,047 µF, 5%), los condensadores son de como máximo de algunos nanofarads para los componentes para montaje en superficie. Suelen ser más caros y granos que lo otros tipos de cerámica.

Las cerámicas de tipos X7R,tienen una estabilidad menor, alrededor del 10% de variación entre -10 °C y +60 °C. Por eso se acostumbran a reservar para aplicaciones no críticas que no requieren una gran estabilidad. La constante dieléctrica es más elevada y se pueden lograr valores de capacidad de algunos centenares de nanofarads (nF), (de 3.300 pF a 0,33 µF, 10%).

Las cerámicas de tipos Y4T y Z5Uno tienen variaciones de temperatura de la orden del 50% en algunas gamas y se reservan para condensadores destinados a funciones de desacoplamiento. Aun así es posible fabricar componentes para montaje superficial de algunos microfarads.

Las cerámicas especiales por las hiperfreqüències, presentan una gran estabilidad y un factor de escape muy pequeño y su precio es muy elevado.

Vidrio

Los condensadores con un dieléctrico hecho en base de varias capas de vidrio tienen una gran estabilidad con la temperatura, son muy fiables y tienen una vida de larga duración. ^[2]

Papel

Fueron muy comunes en el pasado a los receptores de radio, son construidos con una hoja de aluminio enrollada con papel y sellados con cera. Su capacidad llega hasta algunos μF y la tensión máxima se sitúa al centenar de voltios. Las versiones fabricadas con papel impregnado con aceite pueden tener tensiones de hasta los 5.000 voltios y se utilizan en los sistemas de arranque de los motores eléctricos, control de potencia, y otras aplicaciones de electrotecnia.

Poliéster

El poliéster se utiliza como dieléctrico de los condensadores, habitualmente se utiliza en forma de polietileno tereftalat (PEDO) y de polietileno naftalat (PEN).^[3] La ventaja del polietileno es que puede ser utilizado en forma de láminas muy delgadas y permite unas capacidades importantes en un volumen pequeño en comparación a otros tipo de condensador como podrían ser los electrolíticos. Se trata de un tipo de condensador fácil de fabricar y, por lo tanto, son baratos, aun así tienen poca estabilidad con la temperatura. Son muy utilizados en los circuitos de audio de media y buena calidad y en aquellos circuitos que requieren una pequeña variación de la capacidad a lo largo del tiempo o por los cambios de humedad. Los de polietileno tereftalat también tienen utilizaciones como sustitutos de los condensadores de papel y de aceite en los motores monofàsics.

Poliestirè

El poliestirè no es tan fácil de fabricar como el polietileno pero no es costoso, los muebles de jardín y los embalajes acostumbran a ser de poliestirè, aun así es difícil de laminar para obtener películas delgadas. Por este motivo, los condensadores de poliestirè son relativamente voluminosos para una capacidad dada, uno de 0,01μF es tanto voluminoso como un electrolítico de 200μF. En comparación con los de polietileno son considerablemente más caros.

La gran ventaja de los condensadores de poliestirè es su calidad, son muy estables. Por esta razón, se utilizan cuando se requiere precisión, como por ejemplo a los circuitos de sintonització de banda estrechada, bases de tiempos, etc. Su ruido térmico es prácticamente indetectable y muy cerca del límite teórico establecido. Son muy poco sensibles a la temperatura y al envejecimiento, se mantienen dentro de los límites de de corriente y tensión determinados por el fabricante a lo largo del tiempo, son muy insensibles a la utilización. Su inductancia parásita depende del tipo de montaje, los que son construidos con dos hojas de metal y dos láminas de poliestirè enrolladas en espiral tienen una buena precisión de la capacidad pero por el contrario presento una cierta inductancia parásita (débil). Los que son hechos con armaduras de fundición en un bloque de poliestirè, tienen una capacidad menos precisa, esto no es un problema para los circuitos de precisión que tienen un elemento de ajuste, pero con una inductancia parásita muy baja. Su capacidad es de la orden de los picofarads y son utilizados en el tratamiento de señales.

Polipropileno

Los condensadores de polipropileno (PP) son, a efectos prácticos, tanto estables como los de poliestirè puesto que se necesitan siglos porque se manifieste la diferencia, son menos precisos por el que respeta al valor nominal de su capacidad pero son menos caros. Presentan pocos escapes y grande resitència a las sobretensions. También son bastantes granos en relación a su capacidad, dado que el polipropileno tampoco se presta a un laminado fácil.

Sobre circuito imprimido

A un circuito imprimido dos áreas conductoras superpuestas en diferentes capas forman un condensador muy estable. Es un práctica habitual a la industria de aprovechar las áreas no utilizadas en diferentes capas llenándolas con material conductor y conectando una a la demasiada y la otra a la alimentación creando un condensador distribuido y al mismo tiempo alargando las pistas de la alimentación.

Condensadores electrolíticos

Varios condensadores electrolíticos de diferentes medidas.

Condensadores electrolíticos de aluminio en tecnología SMD (montaje superficial).

A los condensadores electrolíticos no hay un material dieléctrico sólido, el aislamiento entre los armaduras se obtiene con la formación y el mantenimiento de una capa delgada de óxido sobre la superficie de una armadura de metal. A diferencia de los condensadores comunes, la poca anchura de la capa de óxido permite la obtención de mucha más capacidad en un espacio pequeño, pero por otro lado tienen que tomar precauciones especiales para preservar el óxido. En particular, hay que respetar la polaridad de la tensión aplicada, en caso contrario el aislamiento se echaría a perder y se destruiría el condensador. De alta banda, a los condensadores electrolíticos hay una solución química húmeda que si se seca traería a que el condensador dejara de funcionar.

La capacidad de un condensador electrolítico no se define con precisión como en los condensadores con aislantes sólidos. Particularmente en los modelos de aluminio es habitual encontrar la especificación de valor mínimo garantizado, sin un límite máximo de su capacidad. Para la mayoría de las aplicaciones, como lo filtrado de la alimentación después de la rectificación y el acoplamiento de señales, esto no es un problema.

Aluminio

El dieléctrico se compone de una capa de óxido de aluminio. son compactos, pero con grandes escapes. Están disponibles con capacidades de menos de 1 μF a 1.000.000 μF con tensiones de trabajo que van de unos pocos voltios a centenares de voltios. Contienen una solución corrosiva y pueden explotar cuando se alimentan con la polaridad invertida. Después de un largo periodo de tiempo tienden a secarse restante fuera de uso, y constituyen una de las causas más frecuentes de avería de los diferentes tipos de aparatos electrónicos.

Tántalo

Los condensadores de tántalo tienen una capacidad más estable y precisa que los de aluminio, también presentan menor corriendo de escape y una baja impedancia a bajas frecuencias. Pero no toleran los picos de sobretensió como los de aluminio y se pueden malograr, a veces con una violenta explosión, cosa que también sucede cuando los alimentamos con la polaridad invertida o por encima del límite establecido. La capacidad llega cerca de los 100 μF en base a la tensión de trabajo. Las armaduras del condensador de tántalo son diferentes, el cátodo es formado por granos de tántalo sinteritzat y el dieléctrico está compuesto por óxido de titanio . El ánodo se hace a veces con una capa de semiconductor , de dióxido de manganeso depositado químicamente. En una versión mejorada el óxido de manganeso fue sustituido por una capa de polímero conductor, polipirrol, que elimina la tendencia de la combustión en caso de quiebra.

Aplicaciones

Los condensadores tienen muchas aplicaciones en los campos de la electrónica y la electrotecnia, prácticamente no hay ningún circuito que no tenga cabeza. Según las características de tensión y de capacidad que se necesiten, y del tipo de utilización que se tiene que hacer, hay diferentes tipos de condensadores: de papel, de tántalo, condensadores electrolíticos, cerámicos, variables en el aire, diodos varicap, etc. Las utilizaciones son variadas, van desde el filtrado de señales hasta el almacenamiento de energía (actuando como baterías temporales) pasando por la corrección del factor de potencia.

Ved también

Referencias

↑ (inglés)CapSite - Ceramic capacitors
↑ (inglés) AVX - Performance Characteristics of Multilayer Glass Dielectric Capacitors
↑ (francés) (inglés) Eurofarad – Condensateurs pour alimentations à decoupage HF / Capacitors for HF switch modo power supplies

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