CAPACITORES

CAPACIDAD DE UN CONDUCTOR.Cuando un conductor se carga, es decir, se le comunica una carga elctrica, adquiere un cierto potencial, que depende de consideraciones geomtricas (de su forma). Pues bien; a la relacin entre carga y potencial se le llama CAPACIDAD de ese conductor.

Podemos entonces definir una magnitud llamada CAPACITANCIA o CAPACIDAD, como la relacin entre la carga almacenada (Q) y la tensin a la que se encuentra (V).

Escribimos entonces:

C = Q / V

Un conductor que, con la misma carga que otro, adquiera menor potencial, tendr ms capacidad que el segundo, y viceversa.

La unidad de capacidad es el FARADIO. El faradio es una unidad tan sumamente grande que no resulta en absoluto prctica..

Los submltiplos del Faradio son: El microfaradio (m F) = 0,000001 F. (10-6 F )

El nanofaradio (nF) = 0,000000001 F. (10-9 F)

El picofaradio (pF) = 0,000000000001 F. (10-12 F)

Cuando se da la capacidad en "K", no quiere decir Kilofaradio, sino Kilopicofaradio (1000 picofaradios); y como 1000 picofaradios es igual a 1 nanofaradio, cuando alguien nos dice que un capacitor tiene 4K7, nos est diciendo que tiene 4,7 kilopicofaradio, que es lo mismo que decir 4,7 nanofaradio.

Recuerde: Los dispositivos que almacenan cargas elctricas se denominan CAPACITORES.En un Capacitor la relacin carga / tensin es constante y se llama CAPACITANCIA, y su unidad es el Faradio. Smbolos

TIPOS DE CAPACITORES:CAPACITORES FIJOSEstos capacitores tienen una capacidad fija determinada por el fabricante y su valor no se puede modificar. Sus caractersticas dependen principalmente del tipo de dielctrico utilizado, de tal forma que los nombres de los diversos tipos se corresponden con los nombres del dielctrico usado.

De esta forma podemos distinguir los siguientes tipos:

Cermicos.

Plstico.

Mica.

Electrolticos.

De doble capa elctrica.

Capacitores cermicosEl dielctrico utilizado por estos capacitores es la cermica, siendo el material ms utilizado el dixido de titanio. Este material confiere al capacitor grandes inestabilidades por lo que en base al material se pueden diferenciar dos grupos:

Grupo I: caracterizados por una alta estabilidad, con un coeficiente de temperatura bien definido y casi constante.

Grupo II: su coeficiente de temperatura no est prcticamente definido y adems de presentar caractersticas no lineales, su capacidad vara considerablemente con la temperatura, la tensin y el tiempo de funcionamiento. Las altas constantes dielctricas caractersticas de las cermicas permiten amplias posibilidades de diseo mecnico y elctrico.

Las especificaciones de estos Capacitores son aproximadamente las siguientes:

Capacitancias en la gama de 0,5 pF hasta 470 nF

Tensin de trabajo desde 3 V. a 15.000 Volts o ms.

Tolerancia entre 1% y 5%

Relativamente chicos en relacin a la Capacitancia.

Amplia banda de tensiones de trabajo.

Son adecuados para trabajar en circuitos de alta frecuencia.

Banda de tolerancia buena para aplicaciones que exigen precisin.

Capacitores cermicos

Capacitores de plsticoEstos capacitores se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y elevadas temperaturas de funcionamiento.Segn el proceso de fabricacin podemos diferenciar entre los de tipo k y tipo MK, que se distinguen por el material de sus armaduras (metal en el primer caso y metal vaporizado en el segundo).

Segn el dielctrico usado se pueden distinguir estos tipos comerciales:

KS: styroflex, constituidos por lminas de metal y poliestireno como dielctrico.

KP: formados por lminas de metal y dielctrico de polipropileno.

MKP: dielctrico de polipropileno y armaduras de metal vaporizado.

MKY: dielctrico de polipropileno de gran calidad y lminas de metal vaporizado.

MKT: lminas de metal vaporizado y dielctrico de teraftalato de polietileno (polister).

MKC: makrofol, metal vaporizado para las armaduras y policarbonato para el dielctrico.

A nivel orientativo estas pueden ser las caractersticas tpicas de los capacitores de plstico:

TIPOCAPACIDADTOLERANCIATENSIONTEMPERATURA

KS2pF-330nF+/-0,5% +/-5%25V-630V-55C-70C

KP2pF-100nF+/-1% +/-5%63V-630V-55C-85C

MKP1,5nF-4700nF+/-5% +/-20%0,25KV-40KV-40C-85C

MKY100nF-1000nF+/-1% +/-5%0,25KV-40KV-55C-85C

MKT680pF-0,01mF+/-5% +/-20%25V-630V-55C-100C

MKC1nF-1000nF+/-5% +/-20%25V-630V-55C-100C

Capacitores de micaEl dielctrico utilizado en este tipo de capacitores es la mica o silicato de aluminio y potasio y se caracterizan por bajas prdidas, ancho rango de frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo.

Capacitores electrolticosEn estos capacitores una de las armaduras es de metal mientras que la otra est constituida por un conductor inico o electrolito. Presentan unos altos valores capacitivos en relacin al tamao y en la mayora de los casos son polarizados.

Podemos distinguir dos tipos:

Electrolticos de aluminio: la armadura metlica es de aluminio y el electrolito de tetraborato armnico.

Electrolticos de tntalo: el dielctrico est constituido por xido de tntalo y nos encontramos con mayores valores capacitivos que los anteriores para un mismo tamao. Por otra parte las tensiones nominales que soportan son menores que los de aluminio y su costo es algo ms elevado.

Las principales caractersticas de los capacitores electrolticos son: Capacitancia en la gama de 1uF a 220.000 uF.

Tensiones de trabajo entre 2 y 1.000 V.

Tolerancia entre 20% y +50%, generalmente.

La corriente de fuga es relativamente alta o sea que la aislamiento no es excelente.

Son polarizados, se debe respetar la polaridad.

La capacidad aumenta a medida que el capacitor envejece.

Tienen una duracin limitada.

La Capacitancia vara ligeramente con la tensin.

Los capacitores electrolticos no se usan en circuitos de alta frecuencia, se usan en circuitos de baja frecuencia, uso general y corriente continua.

Capacitor electroltico: Tiene polaridad, normalmente se marca el negativo con el signo - . El terminal negativo es el de menor longitud.

Hay que asegurarse de no conectar el capacitor entre dos puntos del circuito cuya tensin supere la mxima que soporta el capacitor.

Capacitores de doble capa elctricaEstos capacitores tambin se conocen como supercapacitores o CAEV debido a la gran capacidad que tienen por unidad de volumen. Se diferencian de los capacitores convencionales en que no usan dielctrico por lo que son muy delgados. Las caractersticas elctricas ms significativas desde el punto de su aplicacin como fuente acumulada de energa son: altos valores capacitivos para reducidos tamaos, corriente de fugas muy baja, alta resistencia serie, y pequeos valores de tensin.

CAPACITORES VARIABLES Y AJUSTABLESEstos capacitores presentan una capacidad que podemos variar entre ciertos lmites. Igual que pasa con las resistencias podemos distinguir entre capacitores variables, su aplicacin conlleva la variacin con cierta frecuencia (por ejemplo sintonizadores); y capacitores ajustables o trimmers, que normalmente son ajustados una sola vez (aplicaciones de reparacin y puesta a punto).La variacin de la capacidad se lleva a cabo mediante el desplazamiento mecnico entre las placas enfrentadas. La relacin con que varan su capacidad respecto al ngulo de rotacin viene determinada por la forma constructiva de las placas enfrentadas, obedeciendo a distintas leyes de variacin, entre las que destacan la lineal, logartmica y cuadrtica corregida.

Capacitor Ajustable: Trimmer Capacitor Variable: Tandem

Ambos Capacitores poseen dielctrico de aire.

IDENTIFICACIN DE CAPACITORESVamos a disponer de un cdigo de colores, cuya lectura vara segn el tipo de condensador, y un cdigo de marcas, particularizado en los mismos. Primero determinaremos el tipo de condensador (fijo o variable) y el tipo concreto dentro de estos.Las principales caractersticas que nos vamos a encontrar en los capacitores van a ser la capacidad nominal, tolerancia, tensin y coeficiente de temperatura, aunque dependiendo de cada tipo traern unas caractersticas u otras.En cuanto a las letras para la tolerancia y la correspondencia nmero-color del cdigo de colores, son lo mismo que para resistencias. Debemos destacar que la fuente ms fiable a la hora de la identificacin son las caractersticas que nos proporciona el fabricante.

Capacitores cermicos tipo placa, grupo 1 y 2.

Capacitores cermicos tipo disco, grupo 1.

Capacitores cermicos tipo disco, grupo 2.

Capacitores cermicos tubulares.CDIGO DE COLORES

CDIGO DE MARCAS

Capacitor de 100 nF con diferentes cdigos Capacitor de 22 nF con diferentes cdigos.

Capacitores de plstico.CDIGO DE COLORES

CDIGO DE MARCAS

Capacitores electrolticosEstos capacitores siempre indican la capacidad en microfaradios y la mxima tensin de trabajo en voltios. Dependiendo del fabricante tambin pueden venir indicados otros parmetros como la temperatura y la mxima frecuencia a la que pueden trabajar.Tenemos que poner especial atencin en la identificacin de la polaridad. Las formas ms usuales de indicacin por parte de los fabricantes son las siguientes:

Capacitores de tantalioActualmente estos capacitores no usan el cdigo de colores (los ms antiguos, si). Con el cdigo de marcas la capacidad se indica en microfaradios y la mxima tensin de trabajo en voltios. El terminal positivo se indica con el signo +:

Estos capacitores electrolticos de tantalio, tienen un costo ms elevado, debido a que poseen mejores caractersticas y tienen mayor precisin y estabilidad.