Condensadores: datos técnicos y principio de funcionamiento

Resumen

El documento describe las características técnicas de un condensador, como la capacidad, la tensión de trabajo, la tolerancia, la polaridad, la frecuencia y el rango de temperatura. Después explica cómo se carga y se descarga un condensador al conectarlo a una batería y, posteriormente, al unir sus dos armaduras.

Puntos clave

La capacidad se mide en faradios (F), con submúltiplos como µF, nF y pF.
La tensión de trabajo es la máxima que el condensador puede soportar en régimen permanente; superarla puede llevar a la tensión de perforación.
La tolerancia indica el error máximo entre la capacidad real y la nominal, expresado en porcentaje.
Los condensadores electrolíticos tienen polaridad: no respetarla puede hacer que el condensador estalle.
Al cargarse, la batería transfiere electrones a una armadura y el condensador alcanza la tensión de la batería.
Al descargarse, el exceso de electrones fluye de una armadura a la otra hasta igualar las cargas.

Ponte a prueba

Datos Técnicos de un Condensador

Capacidad: Se mide en faradios (F). Debido a que el faradio es una unidad muy grande, se utilizan submúltiplos como el microfaradio (µF), el nanofaradio (nF) y el picofaradio (pF).
Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que el condensador puede soportar en régimen permanente. Depende del tipo de condensador y del espesor del dieléctrico. Si se supera esta tensión, se alcanza la tensión de perforación, donde el dieléctrico se vuelve conductor (provocando un cortocircuito).
Tolerancia: Es el error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y su capacidad nominal. Se expresa en porcentaje (%).
Polaridad: Los condensadores electrolíticos tienen polaridad, es decir, un terminal positivo (+) y un terminal negativo (-). Estos terminales vienen marcados en la carcasa. Si no se respeta la polaridad, el condensador puede estallar.
Frecuencia: Indica la frecuencia nominal de operación. Normalmente, los condensadores pueden funcionar a 50 o 60 hercios (Hz).
Temperatura: Especifica el rango de temperaturas dentro del cual el condensador debe utilizarse.

Principio de Funcionamiento de un Condensador

Inicialmente, las cargas eléctricas en ambas armaduras del condensador son nulas. Esto significa que tienen el mismo número de electrones y protones, y, por lo tanto, el condensador está descargado.

Cuando se cierra el interruptor, la batería comienza a bombear electrones hacia la armadura A. Por repulsión electrostática, los electrones de la armadura B son repelidos y se dirigen hacia la batería. Este flujo de electrones (e^-) se detecta en el miliamperímetro, cuya aguja girará en un sentido.

Este proceso continúa hasta que la diferencia de potencial entre las armaduras A y B es igual a la tensión de la batería. En este punto, el condensador está totalmente cargado y el miliamperímetro vuelve a su posición 0.

Si, con el condensador cargado, se retira la batería y se conectan los dos cables, el exceso de electrones de la armadura A fluirá hacia la armadura B hasta que la carga eléctrica de ambas armaduras se iguale. Este flujo se detecta porque el miliamperímetro gira en sentido contrario. Cuando la carga eléctrica es nula, el condensador estará totalmente descargado y el miliamperímetro volverá a marcar 0.

Preguntas frecuentes

¿En qué unidad se mide la capacidad de un condensador?

La capacidad se mide en faradios (F). Como el faradio es una unidad muy grande, se usan submúltiplos como el microfaradio (µF), el nanofaradio (nF) y el picofaradio (pF).

¿Qué ocurre si se supera la tensión de trabajo de un condensador?

Si se supera la tensión de trabajo se alcanza la tensión de perforación, donde el dieléctrico se vuelve conductor y se produce un cortocircuito.

¿Por qué los condensadores electrolíticos deben conectarse con cuidado?

Los condensadores electrolíticos tienen un terminal positivo y otro negativo marcados en la carcasa. Si no se respeta la polaridad, el condensador puede estallar.