Qué es un condensador eléctrico: ¿Cómo funciona y para qué sirve?

El condensador o capacitor es sin duda uno de los elementos digitales más utilizados en el diseño de circuitos digitales. Desempeña un papel vital en muchas funciones integradas. Está disponible en varios tipos. Y se compone de dos placas placas metálicas separadas por una sustancia no conductora, o dieléctrico.

En este artículo estudiaremos la definición de condensador, su función, su construcción, el funcionamiento de los condensadores y su uso en electrónica. Incluso podemos ver el pasado histórico del condensador y cómo numerosas personas han contribuido a su progreso.

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¿Qué es un condensador o capacitor?

Definición: A condensador (inicialmente conocido como condensador) se perfila como una pieza digital pasiva de dos terminales que posee la flexibilidad para la venta al por menor de vitalidad dentro del tipo de coste eléctrico.

Las formas de los condensadores difieren mucho, pero todos constan de al menos dos conductores eléctricos (placas) separados por una distancia. La casa entre los conductores también puede estar llena de vacío o de un material aislante que suele llamarse dieléctrico.

La capacidad del condensador a precios de venta al público se denomina capacitancia.

Los conductores pueden ser películas finas de metal, papel de aluminio o discos, etc. El dieléctrico "no conductor" actúa para aumentar la capacidad del condensador. Un dieléctrico también puede ser vidrio, cerámica, película de plástico, aire, papel, mica, etc.

Los condensadores eléctricos o condensadores se utilizan ampliamente como elementos {de los circuitos eléctricos} en muchos artilugios eléctricos de gran difusión. A diferencia de una resistencia, un condensador no disipa vitalidad. Como alternativa, un condensador almacena vitalidad en el tipo de área electrostática entre sus placas.

Cuando hay una posible distinción entre conductores (por ejemplo, cuando un condensador está conectado a una batería), se desarrolla un área eléctrica a través del dieléctrico, lo que provoca un coste constructivo (+Q) para construir en una placa y un coste desfavorable (-Q) en la placa opuesta. Si una pila está conectada a un condensador durante mucho tiempo, no se puede mover ningún presente a través del condensador. Sin embargo, si se utiliza una tensión acelerada o alterna a lo largo de los cables del condensador, puede moverse un regalo de desplazamiento.

Desarrollo del condensador eléctrico

{Un condensador eléctrico está construido con dos placas metálicas, separadas por un material aislante llamado dieléctrico. Las placas son conductoras y suelen estar hechas de aluminio, tantalio o diferentes metales, mientras que el dieléctrico puede estar hecho de cualquier tipo de material aislante comparable al papel, el vidrio, la cerámica o algo que obstruya el paso del presente.

La capacidad de un condensador, medida en faradios, es inmediatamente proporcional al espacio de las 2 placas, además de la permitividad ε del dieléctrico, mientras que cuanto menor sea el espacio entre las placas, mayor será la capacidad. Dicho esto, vamos a comprobar ahora cómo funciona un condensador.

¿Cómo funciona un condensador eléctrico?

En algunos métodos, un condensador es un poco como una batería. A pesar de que funcionan de forma totalmente diferente, cada condensador y cada batería tienen una vitalidad eléctrica. Si aprendes cómo funcionan las pilas, sabrás que una pila tiene dos terminales. Dentro de la pila, las reacciones químicas producen electrones en un terminal y el terminal opuesto los absorbe haciendo un circuito. Un condensador es mucho menos complicado que una pila, ya que no puede producir nuevos electrones, sólo los almacena.

En primer lugar, podemos saber {que un} metal generalizado tiene la misma cantidad de partículas cargadas positiva y negativamente, lo que significa que es eléctricamente insensible.

Si añadimos una influencia o pila a las placas metálicas del condensador, un presente intentará moverse, o los electrones de la placa conectada al conductor constructivo de la pila comenzarán a maniobrar hacia la placa conectada al conductor desfavorable de la pila. Sin embargo, debido al dieléctrico entre las placas, los electrones no podrán atravesar el condensador, por lo que comenzarán a acumularse en la placa.

Después de una determinada cantidad de elementos digitales acumulados en la placa, la batería puede tener una vitalidad inadecuada para empujar cualquier elemento digital nuevo a entrar en la placa como resultado de la repulsión de los elementos digitales que ya están allí.

En este nivel, el condensador está totalmente cargado. La placa principal desarrolló un coste desfavorable en Internet y la segunda placa desarrolló un coste constructivo igual en Internet, creando una zona eléctrica con un buen impulso entre ellas que mantiene el coste en el condensador.

Precepto de funcionamiento del condensador dieléctrico

Veamos cómo el dieléctrico puede mejorar la capacidad del condensador. Un dieléctrico está formado por moléculas que pueden ser polares, lo que significa que cambiarán su orientación en función de los costes de las 2 placas. Entonces, las moléculas se alinean con la zona eléctrica de tal manera que permiten que los electrones adicionales sean atraídos hacia la placa desfavorable, mientras que los electrones adicionales son repelidos de la placa constructiva.

Ahora bien, una vez cargada por completo, si retiramos la batería, ésta mantendrá su coste durante mucho tiempo, actuando como almacén de vitalidad.

Ahora, si aceleramos los 2 extremos del condensador a lo largo de una carga, comenzará a moverse un presente a través de la carga. Los electrones recogidos en la placa primaria comenzarán a maniobrar hacia la segunda placa, hasta que cada placa vuelva a estar eléctricamente insensible.

Así que éste es el precepto esencial de cómo funciona un condensador y ahora vamos a ver algunos ejemplos de software.

¿para qué sirve un condensador?

Los condensadores eléctricos son artilugios que cuestan al minorista electricidad y tienen todo tipo de funciones. El uso más típico de los condensadores es el almacenamiento de vitalidad. Debido a sus numerosas funciones, los condensadores se utilizan en diversas industrias y se han convertido en una parte importante de tu vida normal. Algunas de las funciones más comunes son:

Condensador de derivación

Los condensadores de desacoplamiento o de derivación son un ejemplo típico. Suelen utilizarse junto a los circuitos integrados y se colocan entre la capacidad de alimentación y la tierra del circuito integrado.

Su función es filtrar cualquier ruido dentro de la fuente de alimentación, comparable a las fluctuaciones de tensión que se producen cuando la capacidad de suministro baja la tensión durante un periodo de tiempo realmente rápido o cuando se conmuta parte de un circuito, provocando fluctuaciones dentro de la fuente de alimentación. En el momento en que se produzca la caída de tensión, el condensador actuará rápidamente como influencia, puenteando la fuente de alimentación principal.

Convertidor de CA a CC

Otro ejemplo típico de software son los condensadores utilizados en los adaptadores de corriente continua. Para transformar la tensión alterna en tensión continua, normalmente se utiliza un rectificador de diodos, pero con la ayuda de los condensadores no podrá hacer el trabajo.

La salida del rectificador es una forma de onda. Así, cuando la salida del rectificador sube, el condensador se carga, y cuando la salida del rectificador baja, el condensador se descarga y así se suaviza la salida de corriente continua.

Filtrado de la señal

El filtrado de señales es otro caso de software de condensadores. Como consecuencia de su particular tiempo de respuesta, bloquearán las alertas de baja frecuencia mientras permiten el paso de las frecuencias más altas.

Se utiliza en los receptores de radio para sintonizar las frecuencias no deseadas y en los circuitos de cruce de los altavoces, para separar las frecuencias bajas para el woofer y las mejores para el tweeter.

Los condensadores como almacenamiento de vitalidad

Otro uso bastante evidente de los condensadores es para el almacenamiento y suministro de vitalidad. Aunque venderán mucha menos vitalidad en comparación con una pila de idénticas dimensiones, su vida útil es significativamente mejor y pueden enviar vitalidad mucho antes, lo que las hace más apropiadas para funciones en las que se requiere una cantidad considerable de vitalidad.

Condensadores como sensores

Los condensadores se utilizan como sensores para medir una amplia gama de cuestiones, junto con la humedad del aire, los rangos de gas y la tensión mecánica. La capacidad de una herramienta dependerá de su construcción. Las modificaciones en la construcción pueden medirse como una pérdida de capacidad o alcance. En las funciones de detección se utilizan dos facetas de un condensador: el espacio entre las placas paralelas y el tejido entre ellas. El anterior se utiliza para detectar ajustes mecánicos comparables a la aceleración y el estrés. Incluso ajustes mínimos en los materiales entre las placas pueden ser suficientes para alterar la capacitancia de la máquina, un impacto que se aprovecha al detectar la humedad en el aire.

Condensadores de procesamiento de señales

Los condensadores han descubierto cada vez más funciones superiores en el conocimiento de los datos. Los artilugios de memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM) utiliza condensadores para simbolizar los datos binarios como bits. La máquina lee un valor cuando el condensador está cargado y otro cuando está descargado. O dispositivos de carga acoplada (CCD) utiliza condensadores de tipo analógico. Además, los condensadores se utilizan junto a los inductores para sintonizar los circuitos a frecuencias explícitas, efecto que aprovechan los receptores de radio, los altavoces y los ecualizadores analógicos.

¿Cuál es la unidad de medida de los condensadores?

Un condensador excelente se caracteriza por un único valor fijo para su capacidad. La capacitancia se expresa porque la relación entre el coste (Q) de cada conductor (Q) y la distinción de potencial (V) entre ellos. La unidad SI de la capacidad es el faradio (F), que equivale a un culombio por voltio (1C/V). Los valores típicos de la capacitancia van desde aproximadamente 1pF (10-12 F) hasta aproximadamente 1mF (10-3 F).

¿cómo has aprendido el valor de los condensadores?

Los condensadores son los elementos importantes de un circuito digital con los que no se puede realizar el circuito. El uso de condensadores incluye la suavización de las ondas de CA dentro de la potencia suministrada, las alertas de acoplamiento y desacoplamiento, etc.

En los circuitos se utilizan varios tipos de condensadores, como el condensador electrolítico, el condensador de disco, el condensador de tantalio, etc. Los condensadores electrolíticos tienen un valor impreso en su cuerpo, por lo que sus pines pueden reconocerse fácilmente. Normalmente, la clavija grande es constructiva. La banda negra de corriente cerca del terminal desfavorable significa la polaridad. Sin embargo, en los condensadores de disco, sólo está impresa una cantidad en su cuerpo, por lo que es bastante difícil descubrir su valor en PF, KPF, uF, n, etc.

En algunos condensadores, el valor se imprime mediante uF, mientras que en otros se utiliza un código EIA 104. Veamos las estrategias para establecer el condensador y calcular su valor.

La cantidad en el condensador representa el valor de la capacidad en Picofaradios.
Por ejemplo, 8 = 8PF

Si la tercera cantidad es cero, entonces el valor está en P.

Por ejemplo, 100 = 100PF

Para una cantidad de 3 dígitos, la tercera cantidad representa la variedad de ceros después del segundo dígito.

Por ejemplo, 104 = 10 - 0000 PF

Si se toma el valor en PF, es sencillo transformarlo en KPF o uF

PF / 1000 = KPF o n, PF / 10, 00000 = uF. Para un valor de capacidad de 104 o 100000 en pF, es 100KpF o n o 0,1uF.

Historial temporal del condensador

Octubre de 1745, Ewald Georg von Kleist de Pomerania, en Alemania, descubrió que se podía ahorrar costes conectando un generador electrostático de alta tensión mediante un cable a una cantidad de agua en un recipiente de cristal transportable. La mano de Von Kleist y el agua actuaban como conductores, y el matraz como dieléctrico (aunque en su momento se reconoció incorrectamente la pequeña impresión del mecanismo). Von Kleist descubrió que al tocar el cable se producía una fuerte chispa, mucho más dolorosa que la obtenida con una máquina electrostática. Durante los siguientes 12 meses, el físico holandés Pieter van Musschenbroek inventó el mismo condensador, que fue conocido como el Botella de Leydenen honor al Colegio de Leiden, el lugar donde trabajó. También se impresionó por la capacidad de choque que adquirió, escribiendo: "Tal vez no tomé un segundo choque por la dominación de Francia"

Botella de Leyden

Daniel Gralath era el principal para mezclar varias botellas en paralelo en una "batería" para aumentar la capacidad de almacenamiento de costes Benjamín Franklin investigó la Botella de Leyden y llegó a la conclusión de que el coste se ahorraba en el vaso, no en el agua, como otros han supuesto. También adoptó el periodo de tiempo "batería", (que denota el aumento de energía con una fila de elementos como los de una batería de artillería), que más tarde se utilizó para los equipos de células electroquímicas. Las botellas de Leyden se fabricaron posteriormente superponiendo el interior y el exterior de las puertas de la botella con papel de aluminio, dejando un parche en la boca para evitar que se hundiera entre las láminas. La unidad primaria de capacidad era la botella, equivalente a aproximadamente 1 nanofaradio.

Las botellas de Leyden se utilizaron por completo hasta aproximadamente 1900, cuando la invención de la radio (wi-fi) creó la necesidad de condensadores normales, y el movimiento fijo a frecuencias más altas requirió condensadores con una inductancia menor. Se empezó a utilizar una construcción extra compacta de una lámina dieléctrica versátil, comparable a un papel aceitado intercalado entre láminas, enrollado o doblado directamente en un pequeño fardo.

Los primeros condensadores también se denominaban condensadores, un período de tiempo que, sin embargo, se utiliza a menudo hoy en día. El período de tiempo fue utilizado por primera vez para esta función por Alessandro Volta en 1782, a propósito de la capacidad de la máquina para vender la siguiente densidad {de coste eléctrico} que un conductor aislado tradicional.

Preguntas frecuentes sobre los condensadores