Condensador

Se llama condensador a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El condensador está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.

En su forma más sencilla, un condensador está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, 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. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q^-) y la otra positivamente (Q⁺) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el condensador se encuentra cargado con una carga Q.

Los condensadores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante, aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico.

Los condensadores se utilizan junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos electrónicos. Además, en los tendidos eléctricos se utilizan grandes condensadores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la transmisión de más potencia.

Además son utilizados en: Ventiladores, motores de Aire Acondicionado, en Iluminación, Refrigeración, Compresores, Bombas de Agua y Motores de Corriente Alterna, por la propiedad antes explicada.

Los condensadores se fabrican en gran variedad de formas y se pueden mandar a hacer de acuerso a las necesidades de cada uno. El aire, la mica, la cerámica, el papel, el aceite y el vacío se usan como dieléctricos, según la utilidad que se pretenda dar al dispositivo. Pueden estar encapsulados en baquelita con válvula de

seguridad, sellados, resitentes a la humedad, polvo, aceite; con terminales para conector hembra y/o soldadura. También existen los condensadores de Marcha o Mantenimiento los cuales están encapsulados en metal. Generalmente, todos los Condensadores son secos, esto quiere decir que son fabricados con cintas de plástico metalizado, autoregenerativos, encapsulados en plástico para mejor aislamiento eléctrico, de alta estabilidad térmica y resistentes a la humedad.

 

Otro tipo de condensador es la botella de Leyden, el cual es un condensador simple en el que las dos placas conductoras son finos revestimientos metálicos dentro y fuera del cristal de la botella, que a su vez es el dieléctrico. La magnitud que caracteriza a un condensador es su capacidad, cantidad de carga eléctrica que puede almacenar a una diferencia de potencial determinado.

La botella de Leyden, uno de los condensadores más simples, almacena una carga eléctrica que puede liberarse, o descargarse, mediante una varilla de descarga (izquierda). La primera botella de Leyden se fabricó alrededor de 1745, y todavía se utiliza en experimentos de laboratorio.

 

Nicolás Anastasiadis Le Roy.

Para un condensador se define su capacidad como la razón de la carga que posee uno de los conductores a la diferencia de potencial entre ambos, es decir, la capacidad es proporcional al la carga e inversamente proporcional a la diferencia de potencial: C = Q /V , medida en Farad [F].

La diferencia de potencial entre estas placas es igual a V = E× d ya que depende de la intensidad de campo eléctrico y la distancia que separa las placas. También: V =q/e × d , siendo q carga por unidad de superficie y d la diferencia entre ellas. Para un condensador de placas paralelas de superficie S por placa, el valor de la carga en cada una de ellas es q× S y la capacidad del dispositivo:

C = q × S /(q × d /e )=e × S / d

Siendo d la separación entre las placas.

La energía acumulada en un condensador será igual al trabajo realizado para transportar las cargas de una placa a la otra venciendo la diferencia de potencial existente ellas:

D W = V× D q = (q / C)× D q

La energía electrostática almacenada en el condensador será igual a la suma de todos estos trabajos desde el momento en que la carga es igual a cero hasta llegar a un valor dado de la misma, al que llamaremos Q.

W = V× dq = ( 1 / C) × ( q × dq) = 1 / 2 (Q^2/ C )

Si ponemos la carga en función de la tensión y capacidad:, la expresión de la energía almacenada en un condensador será: W = 1/2 × C × V² medida en unidades de trabajo.

Dependiendo de superficie o Área de las placas su fórmula de caacidad es

C = e × A/ 4p d, donde e es la constante dieléctrica.

Constantes dieléctricas: (sin unidad por ser un coeficiente)

Bibliografía:

• Enciclopedia Planeta
• Enciclopedia Encarta 99
• Apuntes Escolares
• Física Cepech
• Internet
• www.lafacu.com