El Condensador – Guía

No es de extrañar que mucha gente vea al condensador o capacitor como un elemento que carece de utilidad, pero esto no es así. En este artículo aprenderás qué es exactamente un condensador, para qué sirve, los tipos de capacitores electrónicos que hay en el mercado, precauciones que tenemos que tener en cuenta antes de usarlos, etc.

ℹ ¿Qué es un condensador?

Un capacitor o condensador eléctrico es un dispositivo que se encarga de almacenar energía en forma de carga eléctrica. En comparación con una batería del mismo tamaño, un condensador puede almacenar una cantidad de energía mucho menor, unas 10.000 veces menos, pero de igual modo es lo suficientemente útil en muchos diseños de circuitos.

Es utilizado comúnmente en televisores, radios y otros tipos de equipos electrónicos.

🔎 ¿Cómo está hecho un condensador?

Un capacitor está formado por dos placas de metal separadas a su vez por un material aislante llamado dieléctrico. Las placas son conductoras, es decir, permiten que la electricidad fluya a través de ellas, y suelen estar hechas de aluminio, tantalio u otros metales, mientras que el material dieléctrico puede estar hecho de cualquier tipo de material aislante como papel, vidrio, cerámica o cualquier cosa que dificulte el paso de la corriente.

La capacitancia (símbolo C) de un capacitor o condensador es la habilidad que tiene éste para almacenar carga eléctrica. Para cuantificar esta capacidad se emplea una unidad de medida llamada Faradio (F), conocida así por el científico inglés Michael Faraday.

La capacitancia es directamente proporcional al área de superficie de las dos placas, así como a la permitividad «ε» del dieléctrico y la distancia entre las placas (menor distancia = mayor capacitancia).

Un faradio es una cantidad enorme, por lo que, en la práctica, la mayoría de los condensadores son de fracciones de un faradio. Los valores más típicos son:

• Microfaradios (10^-6 F, µF)
• Nanofaradios (10^-9 F, nF)
• Picofaradios (10^-12 F, pF)

⚡ ¿Cómo funciona?

• Carga: se produce cuando se le añade energía eléctrica hasta que está completamente cargado.
• Descarga: sucede al liberar la energía que tenía almacenada.

Fase de Carga

Al aplicar al capacitor una tensión eléctrica mediante una batería o fuente de alimentación, ésta provocará que los electrones se agolpen en una de las láminas del condensador mientras que los de la otra serán «absorbidos» por la propia batería.

Debido a esta circulación de electrones, se producirá una corriente que hará que se cargue el condensador. A su vez, el material dieléctrico evitará que los electrones pasen de un polo a otro del condensador.

Cuando las láminas conductoras se llenen (carga negativa) o vacíen de electrones (carga positiva) respectivamente, la corriente de carga se parará y diremos que el condensador está cargado (Lámina + Lámina –).

En el momento en el que la tensión de la batería desaparezca y haya un circuito por el que el condensador pueda descargarse, los electrones buscarán el camino para llegar a la lámina contraria (fase de descarga).

Fase de Descarga

Como ya dijimos, en el caso de que haya un conductor o una resistencia que lo permita, los electrones de la lámina cargada negativamente se moverán atraídos por los átomos con carga positiva del conductor.

Por ello, circulará una corriente eléctrica (corriente de descarga) a través de esa carga hasta que los electrones en ambas láminas sean los mismos, momento en el que desaparecerá dicha corriente.

Hasta cierto punto podemos entenderlo como una batería, pero su función es diferente. Una batería utiliza productos químicos para almacenar energía eléctrica y liberarla muy lentamente a través de un circuito.

Un condensador, por el contrario, libera su energía mucho más rápido, a menudo en segundos o menos.

📍 Tipos de capacitores

Antes de nada debemos ver la diferencia entre condensadores con polaridad y sin polaridad pues es un factor muy importante y que SIEMPRE debe tener en cuenta.

Que un capacitor tenga polaridad implica que tenga un lado positivo y uno negativo. Si esto no es así y las dos placas presentan el mismo nivel,es decir, no tiene polaridad.

Cuando se conecta a un circuito un condensador polarizado hay que tener cuidado de conectar el lado positivo al positivo y el negativo al negativo. Si no es conectado correctamente podría dañar el condensador, incluso calentarse y llegar a explotar, lo cual puede ser muy peligroso.

Condensador Electrolítico

Los condensadores electrolíticos son un tipo de condensador (polarizado) capaz de ofrecer altos valores de capacitancia, típicamente por encima de 1 µF, y son comúnmente utilizados en aplicaciones de baja frecuencia como fuentes de alimentación, aplicaciones de acoplamiento y desacoplamiento de audio, ya que tienen un límite de frecuencia de unos 100 kHz,…

Condensador Cerámico

El condensador cerámico es un tipo de condensador (no polarizado) que se utiliza en muchas aplicaciones, desde audio hasta RF. Los valores van desde unos pocos picofaradios hasta alrededor de 0,1 microfaradios. Los condensadores cerámicos son, con diferencia, el tipo de condensador más comúnmente utilizado, siendo baratos y fiables.

Otros

Existen otros muchos tipos o clases de condensadores aunque no son tan empleados como los anteriores:

• De Mica (No polarizados): No son tan usados hoy en día, pero todavía ofrecen niveles muy altos de estabilidad y precisión.
• De Tantalio (Polarizados): Ofrecen un nivel de capacitancia muy alto para su volumen. Son muy intolerantes a polaridades inversas llegando a explotar.
• De Plástico (No polarizados): Existen diferentes tipos: polipropileno, policarbonato, poliéster, poliestireno…).
• Variables: Estos pueden cambiar su capacidad variando mecánicamente la distancia entre las placas o la superficie de la placa.

✅ ¿Para qué sirve un condensador?

Los condensadores eléctricos tienen una serie de aplicaciones esenciales en la electrónica y en el diseño de circuitos, funcionando como filtros, elementos de reducción de ruido, almacenamiento de energía,… Algunas de las funciones más importantes son:

Aplicaciones de Filtro

Los condensadores se utilizan a menudo como elemento principal en los filtros de frecuencia combinados con resistencias.

Los tipos de filtros disponibles son numerosos y se pueden adaptar a la frecuencia y rendimiento seleccionando los valores y la calidad de los componentes. Algunos de los filtros son:

• Filtro paso alto (HPF)
• Filtro paso bajo (LPF)
• Filtro pasa banda (BPF)
• Filtro elimina banda

Si quieres más información sobre algunos de los filtros, haz click aquí.

Desacoplamiento de Señales o Bloqueo AC

Los condensadores juegan un papel crítico en el funcionamiento de la electrónica digital protegiendo a los componentes del ruido indeseado (ruido AC).

Los condensadores utilizados en esta aplicación se denominan capacitores de desacoplo y deben colocarse lo más cerca posible del componente a proteger para que sean más eficaces.

El condensador es colocado en paralelo al circuito.

Acoplamiento de Señales o Bloqueo DC

Estos capacitores se utilizan para separar los componentes de AC y DC de una señal. El valor del condensador no necesita ser preciso para el acoplamiento, pero debe ser un valor alto.

En este caso el capacitor es colocado en serie al circuito.

Sensor capacitivo

La detección capacitiva se ha convertido recientemente en una característica común en dispositivos electrónicos, aunque los sensores capacitivos se han utilizado durante décadas en una variedad de aplicaciones como cálculo de posiciones, de humedad, de nivel de fluido,…

Este sistema funciona a través de la detección de un cambio en el dieléctrico, un cambio en la distancia entre las placas del condensador o un cambio en el área de un condensador.

⚠️ Precauciones a tener en cuenta

A continuación tiene una lista de las cosas que debe de comprobar siempre antes de usar un condensador, ya que si no lo hace puede llegar a ser muy peligroso.

• REVISE siempre la polaridad (si hace uso de algún tipo de condensador con polaridad como vimos aquí). Tenga en cuenta esto sino va a terminar explotando, lo cual puede llegar a ser peligroso. Por si tiene curiosidad, puede encontrar en la red varios vídeos donde explotan condensadores.
• NO conecte el capacitor a una tensión o voltaje superior al que puede soportar, ya que si hace esto va a conseguir que explote también.
• NO toque el condensador cuando está conectado a un circuito sin un material aislante. ¿Por qué decimos esto? Muchas veces puede darse el caso de que el capacitor no se encuentre descargado por lo que si lo toca puede sufrir una descarga en su cuerpo. Imagínese lo que puede ocasionar un condensador de alta capacidad si lo toca mientras está cargado.

Si estás empezando a aprender electrónica, te dejamos a continuación unos artículos para que entiendas como analizar circuitos eléctricos a través de las leyes de Kirchhoff:

• Ley de corriente de Kirchhoff: Método de nodos
• Ley de voltaje de Kirchhoff: Método de mallas

Víctor González

Ingeniero Técnico en Electrónica Industrial y Automática. Gran interesado en el mundo tecnológico, el marketing digital y el SEO. Piensa 3D me ha permitido unir mis dos principales pasiones: la electrónica y la creación de proyectos online.