CAPACITORES
Se llama capacitor a un dispositivo que almacena
carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a
otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el
mismo valor, pero con signos contrarios.
En su forma más sencilla, un capacitor
está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma
superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico.
Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga
de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas
cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+)
sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice
que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q.
Los capacitores pueden conducir
corriente continua durante sólo un instante (por lo cual podemos decir que los
capacitores, para las señales continuas, es como un cortocircuito), aunque
funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta
propiedad lo convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la
corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico, pero si
queremos que pase la alterna.
Los capacitores se utilizan junto con
las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos
electrónicos. Además, en los tendidos eléctricos se utilizan grandes
capacitores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la
transmisión de más potencia.
Además son utilizados en: Ventiladores,
motores de Aire Acondicionado, en Iluminación, Refrigeración, Compresores,
Bombas de Agua y Motores de Corriente Alterna, por la propiedad antes
explicada.
Los capacitores se fabrican en gran
variedad de formas y se pueden mandar a hacer de acuerdo a las necesidades de
cada uno. El aire, la mica, la cerámica, el papel, el aceite y el vacío se usan
como dieléctricos, según la utilidad que se pretenda dar al dispositivo. Pueden
estar encapsulados en baquelita con válvula de seguridad, sellados, resistentes
a la humedad, polvo, aceite; con terminales para conector hembra y/o soldadura.
También existen los capacitores de Marcha o Mantenimiento los cuales están
encapsulados en metal. Generalmente, todos los Capacitores son secos, esto
quiere decir que son fabricados con cintas de plástico metalizado, autorregenerativos,
encapsulados en plástico para mejor aislamiento eléctrico, de alta estabilidad
térmica y resistente a la humedad.
El primer capacitor es la botella de Leyden,
el cual es un capacitor simple en el que las dos placas conductoras son finos
revestimientos metálicos dentro y fuera del cristal de la botella, que a su vez
es el dieléctrico. La magnitud que caracteriza a un capacitor es su capacidad,
cantidad de carga eléctrica que puede almacenar a una diferencia de potencial
determinado.
La botella de Leyden, uno de los
capacitores más simples, almacena una carga eléctrica que puede liberarse, o
descargarse, juntando sus terminales, mediante una varilla conductora. La
primera botella de Leyden se fabricó alrededor de 1745, y todavía se utiliza en
experimentos de laboratorio.
Para un capacitor se define su
capacidad como la razón de la carga que posee uno de los conductores a la
diferencia de potencial entre ambos, es decir, la capacidad es proporcional al
la carga e inversamente proporcional a la diferencia de potencial: C =
Q / V, medida en Farad (F).
La diferencia de potencial entre estas
placas es igual a: V = E * d ya que depende de la intensidad
de campo eléctrico y la distancia que separa las placas. También: V =q
/ e * d, siendo q carga por unidad de superficie y d la
diferencia entre ellas. Para un capacitor de placas paralelas de
superficie S por placa, el valor de la carga en cada una de
ellas es q * S y la capacidad del dispositivo:
C = q * S / (q * d
/ e ) = e * S / d
Siendo d la separación
entre las placas.
La energía acumulada en un capacitor
será igual al trabajo realizado para transportar las cargas de una placa a la
otra venciendo la diferencia de potencial existente ellas:
D W = V * D q = (q / C) * D q
La energía electrostática almacenada en
el capacitor será igual a la suma de todos estos trabajos desde el momento en
que la carga es igual a cero hasta llegar a un valor dado de la misma, al que llamaremos
Q.
W = V * dq = ( 1 / C)
* ( q * dq) = 1 / 2 (Q2 / C)
Si ponemos la carga en función de la
tensión y capacidad, la expresión de la energía almacenada en un capacitor
será: W = 1/2 * C * V2 medida en
unidades de trabajo.
Dependiendo de superficie o área de las
placas su fórmula de capacidad es
C = e * A / 4p d, donde e es la constante dieléctrica.
MAPA CONSEPTUAL
SOPA DE LETRAS
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C
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A
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v
CAPACITORES
v
CORRIENTE CONTINUA
v
AISLANTE
v
FARAD
v
CONDENSADORES
v
DIELECTRICO
v
LAMINA
v
CARGAS
v
CORRIENTE ALTERNA
v
CIRCUITO EN RESONANCIA
MAPA MENTAL
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