El Condensador

1- El Condensador

Los condensadores son dispositivos basados en dos placas conductoras separadas por un material aislante, que se denomina dieléctrico. Descritos de este modo, parecería que no sirven para nada,puesto que en teoría no pueden conducir electricidad (la corriente tendría que atravesar el material dieléctrico). Nada más lejos de la realidad, porque la acumulación de cargas en las placas conductoras hace que los condensadores la conduzcan cuando cambia la polaridad de la tensión eléctrica –su signo– aplicada entre sus terminales.

En los sistemas en que interviene una corriente alterna, los condensadores dejan de ser circuitos abiertos y acontecen unos elementos de circuito muy interesantes que ofrecen una oposición al paso de la corriente en función de la frecuencia de la tensión que se aplica.

Por otro lado, las medidas eléctricas de los diferentes elementos de un circuito, y también de los diferentes parámetros que lo regulan, se rigen por unas normas concretas. Para hacerlas hacen falta unos aparatos y unos dispositivos concretos que hay que conocer.

2- Características y funcionamiento de un condensador

Un condensador es un componente que, a causa de la presencia de un campo eléctrico en su interior, almacena energía eléctrica cuando aumenta la tensión eléctrica entre lo sientas terminales. Esta energía se libera cuando la tensión disminuye.

Desde el punto de vista físico, un condensador consta de dos placas paralelas metálicas y conductoras, separadas por un material aislando que se denomina específicamente dieléctrico.

Por un lado, hay las placas conductoras, que reciben el nombre de armaduras y, de la otra, el espacio que hay entre las armaduras, que se denomina dieléctrico y que, además de ser aislando, sirve de apoyo a las armaduras.

Tal como muestra la siguiente figura, cuando se aplica una tensión en sus terminales, los electrones del polo negativo del generador se acumulan a la placa A. De manera simultánea, la placa B cede electrones al polo positivo del generador, de forma que esta placa queda cargada positivamente.

Una vez cargada el condensador, si desconectamos el generador, queda cargado a la misma tensión del generador: la acumulación de cargas se mantiene hasta que se vuelven a equilibrar, sea por medio del dieléctrico –a causa de pérdidas internas– o por medio de un circuito exterior.

3- Capacidad

La relación que se establece entre la carga almacenada por un condensador y la tensión entre sus bornes es una constante de proporcionalidad que se denomina capacidad (C) y se mesura en faradios (F).

Dado que el Faradio es una unidad muy grande, para expresar la capacidad de los condensador se utilizan los submúltiplos de medida:

microfaradio (μF), nanoFaradio (nF) y picofaradio (pF).

La capacidad de un condensador depende de los factores siguientes:

• La superficie de las armaduras: cuanto mayor sea, más grande será su capacidad de almacenar cargas.
• La distancia de separación entre armaduras: cuanto mayor sea, más pequeña será la capacidad del condensador.
• El material dieléctrico: la capacidad variará en función de un parámetro característico de cada material, que recibe el nombre de permitividad dieléctrica(ε).

4- Asociación de Condensadores

Igual que las resistencias, los condensadores también se pueden asociar en serie o en paralelo.

Condensadores en serie

En el caso de los condensadores en serie, la carga que se acumula en una placa del condensador C1 aparece con el mismo valor, pero con signo contrario a la otra placa del condensador. Como que este terminal está conectado a una placa del C2, aparece la misma carga que a la de C1, pero cambiada de signo, y así sucesivamente.

De todo esto se desprende que todos los condensadores en serie almacenan la misma cantidad de carga eléctrica:

Q=Q1=Q2=Q3

5- Medidas de Capacidad

Los parámetros relacionados con los condensadores y las capacidades eléctricas se mesuran con un aparato llamado capacímetro. Los más sencillos solo mesuran la capacidad, pero hay que mesuran otros parámetros del condensador. Muchos multímetros digitales incorporan un medidor de condensadores y permiten mesurar la capacidad.