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jueves, 25 de noviembre de 2010
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Este blog a sido creado con el fin de informarles un poco sobre lo que son los capacitores, cual es su finalidad, en que consisten, como se divide, diferentes tipos de capacitores y en que situaciones se aplican cada uno de ellos.
¿Qué es un Capacitor?
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.
Botella de Leyden
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.
Dieléctrico
Se denomina dieléctricos a los materiales que no conducen la electricidad, por lo que se pueden utilizar como aislantes eléctricos.
Los dieléctricos se utilizan en la fabricación de condensadores, para que las cargas reaccionen. Cada material dieléctrico posee una constante dieléctrica k. Tenemos k para los siguiente dieléctricos:
Vacío tiene k = 1
Aire (seco) tiene k = 1,00059
Teflón tiene k = 2,1
Nylon tiene k = 3,4
Papel tiene k = 3,7
Agua tiene k = 80.
Normalmente un dieléctrico se vuelve conductor cuando se sobrepasa el campo de ruptura del dieléctrico. Esta tensión máxima se denomina rigidez dieléctrica. Es decir, si aumentamos mucho el campo eléctrico que pasa por el dieléctrico convertiremos dicho material en un conductor.
Los dieléctricos se utilizan en la fabricación de condensadores, para que las cargas reaccionen. Cada material dieléctrico posee una constante dieléctrica k. Tenemos k para los siguiente dieléctricos:
Vacío tiene k = 1
Aire (seco) tiene k = 1,00059
Teflón tiene k = 2,1
Nylon tiene k = 3,4
Papel tiene k = 3,7
Agua tiene k = 80.
Normalmente un dieléctrico se vuelve conductor cuando se sobrepasa el campo de ruptura del dieléctrico. Esta tensión máxima se denomina rigidez dieléctrica. Es decir, si aumentamos mucho el campo eléctrico que pasa por el dieléctrico convertiremos dicho material en un conductor.
Capacitores fijos
Estos capacitores tienen una capacidad fija determinada por el fabricante y su valor no se puede modificar. Sus características dependen principalmente del tipo de dieléctrico utilizado, de tal forma que los nombres de los diversos tipos se corresponden con los nombres del dieléctrico usado.
De esta forma podemos distinguir los siguientes tipos:
· Cerámicos.
· Plástico.
· Mica.
· Electrolíticos.
· De doble capa eléctrica.
Capacitores cerámicos
Grupo I: caracterizados por una alta estabilidad, con un coeficiente de temperatura bien definido y casi constante.
Grupo II: su coeficiente de temperatura no está prácticamente definido y además de presentar características no lineales, su capacidad varía considerablemente con la temperatura, la tensión y el tiempo de funcionamiento. Se caracterizan por su elevada permitividad.
Grupo II: su coeficiente de temperatura no está prácticamente definido y además de presentar características no lineales, su capacidad varía considerablemente con la temperatura, la tensión y el tiempo de funcionamiento. Se caracterizan por su elevada permitividad.
Capacitores de plástico
Según el dieléctrico usado se pueden distinguir estos tipos comerciales:
KS: | styroflex, constituidos por láminas de metal y poliestireno como dieléctrico. |
KP: | formados por láminas de metal y dieléctrico de polipropileno. |
MKP: | dieléctrico de polipropileno y armaduras de metal vaporizado. |
MKY: | dieléctrco de polipropileno de gran calidad y láminas de metal vaporizado |
MKT: | láminas de metal vaporizado y dieléctrico de teraftalato de polietileno (poliéster). |
MKC: | makrofol, metal vaporizado para las armaduras y policarbonato para el dieléctrico. |
Capacitores de mica
El dieléctrico utilizado en este tipo de capacitores es la mica o silicato de aluminio y potasio y se caracterizan por bajas pérdidas, ancho rango de frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo.
Capacitores electrolíticos
Podemos distinguir dos tipos:
· Electrolíticos de aluminio: la armadura metálica es de aluminio y el electrolito de tetraborato armónico.
· Electrolíticos de tántalo: el dieléctrico está constituido por óxido de tántalo y nos encontramos con mayores valores capacitivos que los anteriores para un mismo tamaño. Por otra parte las tensiones nominales que soportan son menores que los de aluminio y su coste es algo más elevado.
Capacitores de doble capa eléctrica
Estos capacitores también 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 dieléctrico por lo que son muy delgados. Las características eléctricas más significativas desde el punto de su aplicación como fuente acumulada de energía son: altos valores capacitivos para reducidos tamaños, corriente de fugas muy baja, alta resistencia serie, y pequeños valores de tensión.
Capacitores Variables
Estos capacitores presentan una capacidad que podemos variar entre ciertos límites. Igual que pasa con las resistencias podemos distinguir entre capacitores variables, su aplicación conlleva la variación con cierta frecuencia; y capacitores ajustables o trimmers, que normalmente son ajustados una sola vez.
La variación de la capacidad se lleva a cabo mediante el desplazamiento mecánico entre las placas enfrentadas. La relación con que varían su capacidad respecto al ángulo de rotación viene determinada por la forma constructiva de las placas enfrentedas, obedeciendo a distintas leyes de variación, entre las que destacan la lineal, logarítmica y cuadrática corregida.
Capacitores de Tantalio
Actualmente estos capacitores no usan el código de colores. Con el código de marcas la capacidad se indica en microfaradios y la máxima tensión de trabajo en voltios. El terminal positivo se indica con el signo +.
Identificación de capacitores
Vamos a disponer de un código de colores, cuya lectura varía según el tipo de condensador, y un código de marcas, particularizado en los mismos. Primero determinaremos el tipo de condensador (fijo o variable) y el tipo concreto dentro de estos.
Las principales características que nos vamos a encontrar en los capacitores van a ser la capacidad nominal, tolerancia, tensión y coeficiente de temperatura, aunque dependiendo de cada tipo traerán unas características u otras.
En cuanto a las letras para la tolerancia y la correspondencia número-color del código de colores, son lo mismo que para resistencias. Debemos destacar que la fuente más fiable a la hora de la identificación son las características que nos proporciona el fabricante.
Las principales características que nos vamos a encontrar en los capacitores van a ser la capacidad nominal, tolerancia, tensión y coeficiente de temperatura, aunque dependiendo de cada tipo traerán unas características u otras.
En cuanto a las letras para la tolerancia y la correspondencia número-color del código de colores, son lo mismo que para resistencias. Debemos destacar que la fuente más fiable a la hora de la identificación son las características que nos proporciona el fabricante.
Motor Monofasico
Llamados simplemente “Capacitores de Arranque”, se usa para mejorar el arranque de los motores monofásicos.
El motor monofásico de inducción por su naturaleza solo tiene una fase y un devanado
para su operación, este produce un campo magnético del tipo oscilatorio que no hace posible suinducción al rotor en una forma rotatoria, por lo que no puede hacerlo girar.
Capacitores de Marcha
El capacitor de marcha es usado en los motores para mejorar su eficiencia, disminuir la corriente de operación, disminuir el ruido y mejorar el factor de potencia.
El capacitor de marcha a diferencia del de arranque que opera en forma intermitente, es que este opera todo el tiempo. La Capacitancia debe determinada para cada motor y aplicación y obtener el consumo mínimo posible de corriente (amperes).
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