Los capacitores o condensadores pertenecen al grupo de los dispositivos pasivos, ya que, estos tienen como objetivo almacenar la corriente en forma de campo eléctrico.

Estos también eliminan rizos y sirven como compensadores de corriente, además de provocar niveles de acoplamiento y desacoplamiento de una señal.

La unidad de medida de los capacitores o condensadores es el faradio. Esta medida es muy alta por lo que, es necesario usar sub-múltiplos como son:

1. El microfraradio = 10µF = 10˄-6 = 0.000001F.
2. El nanofaradio = 10nF = 10˄-9 = 0.000000001F.
3. Picofaradio = 10pF = 10˄-12 = 0.000000000001F.

Estructura de un condensador

Un condensador está estructurado en su interior por dos placas metálicas, una en frente de la otra, un material dieléctrico que es el aislante que separa dichas placas(resistencias) y un material electrolítico, el cual es el químico que hace que el condensador cargue corriente, si este se encuentra polarizado.

Los condensadores se construyen de poliéster, poliestireno amorfo o de cerámica, así como también de aluminio, tantalio o de aceite.

Los capacitores o condensadores pertenecen a dos grandes familias:

• a) Condensadores electrolíticos polarizados 10˄-6(µF).
• b) Condensadores no polarizado 10˄-9(nF) ; 10˄-12(pF).

A) Condensador electrolítico polarizado: Utiliza como unidad de medida el (µF), es compensador y almacenador de corriente, en su cuerpo trae los indicadores de su polaridad. (µF).

Además de su régimen de trabajo, así como los niveles de temperatura que soporta su dieléctrico. Sus diagramas son de la siguiente manera:

De esta manera se encuentran en los circuitos.

En caso de que en un circuito no esté polarizado con su signo. Lo determinamos por el positivo del diodo, ya que van seguidos de un diodo.

Cuando el condensador tiene los mismos valores, tanto de voltaje como de temperatura y capacitancia, es porque está en una área de sincronización y esos valores no pueden variar.

Nota: EL 95% de los condensadores traen el negativo marcado.

Régimen de trabajo de un condensador

Se define de esta manera a la capacidad en voltio que soporta un condensador, sin que sufra una avería o se dañe su dieléctrico.

Capacidad de un condensador

Se define de esta manera a la capacidad en microfaradio que se determina dividiendo la carga entre la tensión o régimen de trabajo.

Tiempo de carga de un condensador

Se define como el tiempo teórico que tarda un condensador en cargar su placa a través de una resistencia de oposición.

T = tiempo en segundos.

R = Resistencia en ohmio.

Cµf = Capacidad en faradio.

Ejemplo:

T = ? T = (R)(Cµf)

R = 10ohmio T = ( 10ohmio )( 10µF ) = T = 100µfseg.

Reactancia capacitiva de un condensador

Esta se define como el nivel de oposición que hace un condensador al ser atravesado su dieléctrico por una corriente y un voltaje.

Xc = Reactancia capacitiva.

2¶ = Constante de 3.14.

F = Frecuencia del circuito.

C = Capacidad del condensador.

Xc = 1/(2¶*F*C) = 1/( 6.26*60*10) = 1/(6.26*60*0.000001) = 1/(0.00038) = 2,631.58ohmio.

Ejemplo:

Determine la oposición total de tres condensadores que tienen en su cuerpo una capacitancia total:

C1 = 2200µF y una frecuencia de 63HZ.

C2 = 5400µF su frecuencia es de 60Hz.

C3 = 3300µF su frecuencia es de 120Hz.

Para: C1

Xc1 = 1/(2¶*F*C) = 1/(6.28*63*2200µF) = 1/(6.28*63*2200˄-6) = 1/(6.28*63*0.0000022) = 1/(0.00087) = 1,149ohmio

Para: C2

Xc2 = 1/(2¶*F*C) = 1/(6.28*60*5400µF) = 1(6.28*60*0.0000054) = 1/(0.0020) = 500ohmio.

Para: C3

Xc3 = 1/(2¶*F*C) = 1/(6.28*120*2200µF) = 1/(6.28*120*3300) = 1/(6.28*120*0.0000033) = 1/(0.0025) = 400ohmio

Capacitores o condensadores no polarizados

Vienen expresados en nanofaradios(nf) y picofaradios(pf), lo que significa que sus capacidades están por debajo de un µF.

Dentro de un circuito electrónico su función principal es la de producir niveles de acoplamiento y desacoplamiento de una señal.

La palabra acoplo significa, hacer que una señal se haga positiva y desacoplo que se haga negativa o que se elimine el rizo(Ruido).

EL 90% de los condensadores vienen con códigos para ser interpretados en pico faradio, pero como cada mil pico faradio es un nano faradio, la conversión se realiza de una manera muy sencilla.

El 95% viene expresado en pico faradios y solo el 5% en nano faradios.

Sus funciones son crear frecuencias, variaciones, ajustes y sintonía, siempre que trabajen en área donde se requieran altas frecuencias o existan circuitos de resonancias, como es el caso de audio frecuencia (AF), Radio frecuencia, y el circuito de selectividad o sintonizador.

EL circuito de selectividad o sintonizador es quién crea la resonancia y es el responsable de que los condensadores sean variables de ajustes y sintonía, mediante enclavamiento mecánico.

Nota: Enclavamiento mecánico se refiere a ciertos dispositivos o sistemas que se interponen entre dos elementos, esto son utilizados para impedir el choque entre dos sistemas de energía.

Ejemplo la energía que llega de las empresas a los diferentes puntos de las ciudades y la planta de emergencia en una industria o comercio.

Otro ejemplo sería también para impedir que un motor gire a la izquierda y a la derecha al mismo tiempo.

Condensador de conexión superficial

1ra cifra y 2da (10) multiplicador (3) = (10)(100). Todos los condensadores que no traigan su voltaje, se asume que son de 50V.

Si el condensador trae el mismo código es porque pertenece a la misma etapa.

Letras tolerancia de un condensador

• D = +_0.5%PF.
• F = +_1%.
• G = +_2%.
• H = +_3%.
• J = +_5%.
• K = +_10%.
• M = +_20%.
• P = +_100%.
• Z = +8 -20%.

Conexión de los condensadores o capacitores

Estos se conectan en serie o en paralelo para sumar o para dejar un voltaje igual y eliminar la mayor cantidad de ruido posible.

Los condensadores capacitores también se puede conectar de forma mixta para dividir el voltaje en dos o más caídas respecto de una fuente, o tomar un punto neutro entre un positivo y un negativo.

Conexión serie de un condensador o capacitor

Esta conexión tiene la característica de que la capacitancia total( Ct) será menor que la capacitancia del menor condensador que existe en la conexión.

Con relación al voltaje en una conexión serie, la fuente total que entra al circuito será igual que la sumatoria de cada una de las caídas de voltajes que exista en el circuito.

a) Cteq = ( C1 * C2 )/ ( C1 + C2 ) = Ceq.

Ct = ( Ceq * C3) / ( Ceq + C3) ; Fórmula de la equivalencia.

b) Ct = 1/ ( 1/C1 + 1/C2 + 1/C3….1/Cn) = Fórmula general.

c) Vt = Vc1 + Vc2 + Vc3 + Vc4 + Vcn.

Ejemplo: Dado el siguiente ejercicio determine la capacitancia total.

imagen

a) Cteq = ( C1 * C2 )/ ( C1 + C2 ) = (100*220) / (100+220) = 68.75µF.

Ct = ( Cteq * C3 )/ ( Cteq + C3 ) = ( 68.75*330) / ( 68.75 + 330 ) = 57µF.

b) Ct = 1/ ( 1/C1 + 1/C2 + 1/C3…1/Cn) = Ct = 1/ ( 1/100 + 1/120 + 1/330) = 1/ ( 0.01 + 0.0045 + 0.0030) = 1/ ( 0.0175 ) = 57.14µF.

c) Xc = ?

Xc = 1/(2¶*F*C) = 1 / ( 2*3.14*60*57) = 1/21477.6ohmio = 0.000046 = 4.610˄-6µohmio = 46ohmio.

Conexiones en paralelo de condensadores o capacitores

La Capacitancia total es igual a la sumatoria de todos los capacitores que se encuentren en el circuito.

La capacitancia total será mayor a la del mayor capacitor que exista en el circuito.

El voltaje será el mismo en todos los puntos del circuito.

Ejemplo:

Averías de un condensador

• A) Corto circuito: En estas condiciones el condensador medirá 0.000/), en ambas direcciones.
• B) Fuga: Bajo esta condiciones medirá un cero y dos dígitos después del punto. ( 0.087 = fuga ). Y cualquier valor fantasma que desaparezca de la pantalla.
• C) Abierto en su dieléctrico: No mide en ningún sentido.

Nota: En corto circuito es cuando explota el dieléctrico y se juntan las placas. Cuando hay fuga, vomita el dieléctrico y el condensador no carga.

Mediciones de un condensador o capacitor

A) Medida artificial: Seleccionamos el rango de semiconductores en cualquier tester, polarizamos inverso o directamente el condensador y la aguja del multitester en reposo.

En este caso el display presentará un valor en forma ascendente, que nuca podrá ser igual a cero.

Luego de llegar a su punto máximo el valor o aguja retrocederá su punto de partida al valor cero, indicando la carga y descarga y el buen funcionamiento del mismo.

B) Se identifica el ( Xc) o cualquier indicador del nano, pico o micro faradio.

Colocando en dicho rango, se procede a introducir los terminales del capacitor en las ranuras que aparezcan con el (Xc).

Seleccionando el rango adecuado, observamos el valor presentado en la pantalla, siempre tomando en cuenta el nivel de tolerancia.

C) Identificamos una fuente polarizada que no exceda el régimen de trabajo del condensador ( voltaje de su cuerpo ).

Dándole su tiempo de carga, desconectamos de la fuente y medimos de manera individual el condensador.

Si carga la fuente comienza a descargarse con las manecillas del reloj, lo que significa que está en optimas condiciones.