Condensadores: ¿Qué son y cómo funcionan? Conexiones

Si deseas conocer sobre los condensadores, se invita a seguir leyendo este artículo donde se explica su funcionamiento, tipos y mucho más.

Condensadores

Los condensadores, consisten en dispositivos eléctricos que tienen la capacidad de reunir o de almacenar la energía eléctrica proporcionada por un campo eléctrico del circuito, de manera que, se pueda establecer como una diferencia de potencial que se libera en un cierto punto del proceso eléctrico; están constituidos por dos láminas separadas por un aislante, que se le conoce como un material o componente dieléctrico.

Por medio de estas dos placas, se tiene la posibilidad de reunir toda la carga eléctrica, que genera una fuente como lo es una batería; la cantidad de carga que se almacena en la lámina van a ser iguales, pero, con la diferencia de que poseen signos diferentes, es decir, en una placa va a estar cargada de forma positiva y en la otra placa de forma negativa.

Los condensadores físicos, son utilizados para el diseño interno de un circuito que disponen todos los aparatos o los dispositivos eléctricos, como en los televisores y los radios, de modo que, se permita el flujo de la corriente por cada elemento del circuito, en el cual al conectarlo a un receptor de salida puede liberar toda la carga almacenada según la tensión que se le aplique.

El material dieléctrico que se encuentra entre las láminas, generalmente es de aluminio, debido a sus propiedades químicas que permiten que se emplee como un aislante, pero, también, se puede utilizar el aire, la cerámica y el tantalio, esto depende del tipo de condensador que se use en el circuito. La unidad de medida del almacenamiento de la carga es en Faradios (F), sin embargo, como la unidad es muy grande se trabaja en microfaradios (µF).

La ecuación matemática para determinar el valor del condensador (C), consiste en la relación inversamente proporcional entre la carga (q) con la tensión (V) aplicada en el circuito, por lo que, la fórmula corresponde a C = q / V. la carga se mide en Culombios, mientras que la tensión es en Voltios; para determinar el valor del condensador, es necesario establecer en qué asociación se encuentra el circuito, ya que puede ser en serie o en paralelo.

Carga de un condensador

Los condensadores no pueden almacenar o liberar la carga de forma inmediata, en necesario que transcurra un periodo de tiempo de modo, que pueda completar cualquier de estos procesos. En el caso de la carga de un condensador, tiene dependencia de la asociación que presente el circuito y de la capacidad que posea este componente; así mismo, se debe tener en cuenta las resistencias que se colocan en serie o en paralelo, ya que, afectan a la carga del condensador.

Con el uso de las resistencias, se aplica una oposición al flujo de la corriente que llega al condensador, debido a esto el almacenamiento de energía se demora según la cantidad que llega al componente, es decir, si se tiene varias resistencias el tiempo de la carga es mayor, ya que, los electrones tienen una menor velocidad de movimiento en el circuito, disminuyendo la cantidad de energía eléctrica en el elemento.

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Descarga del Condensador

Otro proceso que se presenta en un circuito es la descarga de los condensadores, el cual se realiza en las resistencias e estén presentes; así como, la carga no es de inmediato así ocurre con la descarga, es decir, requiere de un tiempo determinado para liberar la energía eléctrica almacenada, por lo que, depende de las resistencias y de la capacidad de este componente.

Entre mayor sea la capacidad de almacenamiento, la descarga va a durar más, debido a que, tiene que expulsar una mayor cantidad de carga; si se emplea un potenciómetro el valor del tiempo de la descarga se puede modificar debido a que, este componente consiste en una resistencia variable, de esa forma se tiene la posibilidad de variar el valor de la resistencia, para que se oponga a la circulación de la carga que libera el condensador.

Asociación de condensadores

Los condensadores, pueden presentar diferentes asociaciones, las cuales corresponde a una combinación en serie o en paralelo; dependiendo del diseño del circuito, el condensador puede comportarse de una forma determinada, por lo que, es conveniente conocer las expresiones de cada caso para poder tener la posibilidad de calcular su valor en el circuito, también, permite determinar el tiempo de la carga o de la descarga del componente eléctrico.

Serie

Los condensadores en serie, se representan en el circuito de forma consecutiva por lo que, la expresión matemática del condensador equivalente (C_eq) consisten en el inverso de la suma de cada condensador que se encuentre en el circuito, por lo tanto, su fórmula sería 1 / C_eq = 1/ C₁ + 1 / C₂ + 1 / C_n. También se puede determinar su valor relacionándolo con la diferencia potencial (V_A – V_B) y con la carga (Q), de modo que, su expresión queda  V_A – V_B = Q / C.

Paralelo

En el caso de que, el condensador se encuentre en una combinación paralelo su valor es dado por la suma de cada uno de los condensadores que se encuentren en el circuito C_eq= C₁+C₂+C_N, estos se pueden determinar tomando en cuenta que la tensión en esta asociación es igual en cada nodo V=V₁=V₂=V_N, mientras que la carga es la suma de cada uno de sus partes Q=Q₁+Q₂+Q_N, de modo que Q= C₁*V +C₂*V+C_N*V, aplicando factor común Q= V(C₁+C₂+C_N).

Tipos

Los tipos de condensadores, dependen del material que se utilice como aislante o en su dieléctrico, su función consiste en la oposición del flujo de carga eléctrica en el circuito. Esto se debe a la polaridad que presenta el material en su propiedad química, permitiendo la separación de las cargas positivas y negativas en las láminas del condensador, debido a esto a continuación, se muestra algunos materiales comunes en los tipos de condensador:

• Mica.
• Variable.
• Papel.
• Cerámica.
• Disco.
• Cerámica.
• Aire.
• Film.
• Plástico.
• Tubulares
• Electrolitos.
• Aluminio.
• Tantalio.

Si desea conocer más sobre los tipos de condensadores se invita a ver el siguiente vídeo: