CondensadoresTutorial de Electrnica

Condensadores. Principio de funcionamientoUn condensador consiste, bsicamente , en dos placas metlicas separadas por un material aislante, denominado dielctrico, tal como aire, papel, cermica, mica,plstico, etc.El valor de un condensador, medido en trminos de capacidad, est determinado por la superficie que tienen las armaduras, as como la distancia entre ellas, fijada por el espesor del dielctrico.Placas DielctricoTerminales de conexin exterior

Condensadores. Principio de funcionamientoPrimero es necesario someterlo a una cada de tensin entre sus terminales, suponindose que se encuentra descargado, los electrones del polo negativo de la fuente de alimentacin llegan hasta la armadura A, quedando esta cargada negativamente.Las cargas negativas de la cara B son atradas por el polo positivo. El condensador tender a cargarse hasta la tensin de alimentacin, una vez que suceda no habr circulacin de corriente.

Condensadores. Principio de funcionamiento La capacidad es la posibilidad de acumulacin de carga elctrica de un condensador cuando se le aplica una tensin determinada.

El material empleado en el dielctrico determina factores tales como la tensin mxima de funcionamiento; capacidad; perdidas de dielctrico, que soporta una corriente muy dbil que tender a descargar el condensador en un tiempo.

Condensadores en corriente continuaAl aplicar una tensin continua entre las dos armaduras del condensador, se produce un efecto de acumulacin de cargas elctricas en las armaduras, no existir ningn paso de corriente debido al dielctrico y se comporta como un circuito abierto en continua. Si se elimina la tensin que se le aplica, esta acumulacin de carga se mantiene debido a la fuerza de atraccin elctrica entre las armaduras cargadas.Si se juntan o cortocircuita exteriormente se producir una corriente y se descargar el condensador, quedando en las condiciones iniciales.

Condensadores en corriente alternaCuando un condensador se le aplica una tensin alterna, debido a la frecuencia se producir una disminucin de la capacidad.Por lo tanto, en un condensador la capacidad disminuye cuando la frecuencia aumenta.En corriente alterna el condensador se comporta como un circuito cerrado.Circulacin de corriente alterna a travs de un condensador. A) Carga en el semiciclo positivo B) Carga en el semiciclo negativo.Esta corriente alterna producir un desfase entre esta y la tensin aplicada.

Capacidad de los CondensadoresLa capacidad de los condensadores se mide en la unidad de Faradio.Submltiplos:Microfaradio x10-6 FNanofaradio x 10-9 FPicofaradio x 10-12FEjemplo: 1 nF equivale a 1000 picofaradios

QC = VC = Capacidad del condensador en Faradio (F)Q = Cantidad de carga almacenada en el condensador. En Culombios (C)V= Tensin elctrica a la que se encuentra sometido el condensador en Voltios. (V)

Proceso de carga y descarga de un condensadorConsta de una fuente de alimentacin en corriente continua V.En serie con el condensador C se ha incluido una resistencia de carga R, con objeto de hacer ms largo tanto el proceso de carga como el de descarga.Un conmutador para la carga del condensador, posicin A, y la descarga posicin B.Conmutador Carga/descarga

Proceso de carga y descarga de un condensadorEn el mismo momento en el que se empieza a dar corriente al circuito, inicialmente descargado, la cada de tensin ser de cero y la corriente ser alta, conforme se va cargando aumentar progresivamente la cada de tensin y la corriente de carga disminuir a niveles aproximado de cero. Icg = 0AIcg = V Vc / R = V/R+VCRABConmutador Carga/descargaVrVcIcgIcg++_

Proceso de carga y descarga de un condensadorUna vez que el condensador se encuentra cargado, se tiene en sus terminales la misma prcticamente igual a la fuente de alimentacin, Vc = V. En este momento se proceder a conmutar a la posicin B cortocircuitando a masa, creando un circuito cerrado formado por R y el condensador C.

Proceso de carga y descarga de un condensadorEl condensador se descarga a travs de la resistencia, originando una corriente de descarga Idg de sentido contrario a la corriente de carga Icg.A medida que se descarga va disminuyendo la corriente a igual que la cada de tensin en el condensador Vc hasta que se hace cero, momento que se encuentra descargado el condensador.

Constante de tiempo de carga y descarga de un condensadorLa constante de tiempo se designa por la letra griega t (Tau) cuyo valor se da en segundos.t no es ms que el tiempo que tarda el condensador en adquirir el 63,2 % de su carga total (durante el proceso de carga).Se considera que para que un condensador se encuentre totalmente cargado o descargado, el tiempo necesario ser de 5 veces la constante de tiempo, Tiempo carga/descarga = 5tt = R . CR = Valor de laResistencia ()C = Capacidad del condensador (F)t = Constante de Tiempo en segundos (s)Tiempo de carga y descarga total = 5t

Caractersticas de los CondensadoresEl condensador como cualquier otro componente, posee una serie de caractersticas que lo definen, esta son:

Cn: Capacidad Nominal. Capacidad terica marcada por el fabricante. Son valores normalizados.%: Tolerancia. Mxima variacin de la capacidad del condensador. Las tolerancias son 5, 10 y 20 % para todos los modelos, excepto en los electrolticos, cuya tolerancia puede llegar a 50%.Vn: Tensin nominal. Tensin mxima en funcionamiento continuo.Corriente Nominal. Mxima corriente de circulacin.Resistencia de Aislamiento. Relacin entre Vcc y la I que circula tras un tiempo determinado.

Tipos de Condensadores. Cermicos.Los condensadores cermicos estn constituidos por una base tubular o en forma de disco de material de cermico envuelta en un aislante.Su aplicacin va desde la alta frecuencia, con tipos compensados en temperatura y bajas tolerancia hasta la baja frecuencia como condensadores de desacoplo y de paso.

Tipos de Condensadores. PolisterLos condensadores de plsticos estn constituidos de dos finas tiras de polister, recubierto de una envoltura aislante.Se emplea en frecuencias bajas o medias y como condensadores de paso, y en ocasiones para alta frecuencia.Puede conseguir capacidades elevadas a tensiones que llegan a 1000 Voltios.

Tipos de Condensadores. De Polister metalizado.Condensadores de polister con terminales axiales.Construccin de un condensador de polister metalizado.

Tipos de Condensadores. Electrolticos.Presentan valores capacitivos elevados teniendo en cuenta su tamao.Pueden ser polarizados y no polarizados.Condensadores electroltico de aluminio.Condensador electroltico de tntalo.

Tipos de Condensadores. Electrolticos. Los condensadores electrolticos de aluminio y de tntalo son los que poseen la mayor capacidad de todos para un tamao determinado, Los de aluminio estn formados por una hoja de cinta de este metal y recubierto por una capa de oxido de aluminio que acta como dielctrico.Todo el conjunto se encuentra arrollado e introducido dentro de un envase tubular de aluminio cerrado hermticamente.

Tipos de Condensadores. Electrolticos.Se emplean en aquellos puntos en que exista una tensin continua, aplicndose normalmente en filtros de rectificadores, desacoplos en baja frecuencia y condensadores de paso.Su comportamiento en baja frecuencia no es bueno.

Tipos de Condensadores. TntaloEs una variacin sobre los condensadores electrolticos. Con este condensador se puede conseguir para el mismo tamao, valores capacitivos ms elevados que los anteriores, pero las tensiones nominales de funcionamiento son menores.

Condensador de tntalo de alta calidad

Tipos de Condensadores.TntaloEn lugar de aluminio se emplea una hoja de tntalo y el electroltico suele ser seco.Es aconsejable su empleo, casi exclusivamente como condensador de paso entre etapas de baja frecuencia, debido a su bajo factor de ruido elctrico.Se fabrica, adems de forma tubular, en forma de gota.

Cdigo de colores para Condensadores

Cdigo de colores para Condensadores

Fin de la presentacin

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