1. CAPACITANCIA
&
CAPACITORES

2. ¿QUE ES UN CAPACITOR?
Un capacitor es un componente electrónico, el
cual puede describirse como dos placas de
material conductor, separadas por un
aislamiento, comúnmente llamado dieléctrico, es
posible que los materiales dieléctricos –como el
aire o el papel- retengan una carga debido a que
los electrones libres no pueden fluir a lo largo de
un aislador, sin embargo esta carga debe ser
aplicada por alguna fuente.

4. • El capacitor es representado como dos placas
metálicas, separadas por aire y conectadas a una
fuente de voltaje de corriente directa, al cerrar el
interruptor el circuito está aún abierto , ya que no
existe ningún contacto físico entre las dos placas, sin
embargo el amperímetro indicará un flujo
momentáneo de corriente, cuando se cierra el
interruptor, los electrones de la Terminal negativa de
la batería fluirán a una de las placas del capacitor, esos
electrones repelerán a los de la segunda placa y éstos
serán atraídos a la Terminal positiva de la batería, el
capacitor estará entonces con el mismo potencial que
la fuente y se opondrá al voltaje de dicha
fuente, podría retirarse el capacitor del circuito y este
permanecerá cargado. La energía está almacenada en
el campo eléctrico del capacitor

5. PRIMER CAPACITOR DE LA
HISTORIA
El primer capacitor de la historia lo inventaron simultáneamente dos
físicos en el mismo año 1745 en dos países diferentes: Pieter van
Musschenbroek, de nacionalidad holandesa, en la Universidad de
Leide, situada muy cerca de la ciudad de Ámsterdam y Ewald Georg
von Kleist, en Alemania.
En un principio el primitivo capacitor se componía de una botella de
vidrio llena de agua y una tapa atravesada por un clavo en contacto
con en el agua. Por ese motivo se le denominó “Botella de Leyden”, en
alusión a la universidad donde se creó.
En 1747 John Bevis, físico y astrónomo inglés, eliminó el agua y revistió
la botella con dos capas de papel de aluminio, una interna y otra
externa. Ambas capas quedaban separadas de forma equidistante por
el propio vidrio de la botella, que a su vez hacía función de aislante

6. ¿QUE ES LA CAPACITANCIA?
La capacitancia de un circuito puede definirse
como la propiedad de oponerse a cualquier
cambio de voltaje y puede compararse a la
inductancia, que es la propiedad de oponerse a
cualquier cambio en la corriente, es importante
mencionar que no pasan electrones a través del
capacitor ya que bloquea a la corriente directa, sin
embargo una de las placas se cargará
negativamente y la otra positivamente y existe un
campo eléctrico entre ellas, por lo que este
elemento almacena carga eléctrica en el
dieléctrico, la palabra “almacenar”, significa que la
carga permanece aún después de haber
desconectado la fuente de voltaje.

7. La capacitancia se determina por medio del número de
electrones que pueden almacenarse en un capacitor por cada
volt aplicado. La unidad de la capacitancia es el Farad y
representa una carga de un COULOMB que eleva el potencial en
un volt, vista en forma de ecuación queda de la siguiente forma:
• C (en farads) = Q (en Couloms) / E (en Volts)
La capacitancia se determina por medio de:
1.- El material utilizado como aislante
2.- El área de las placas
3.- La distancia entre las placas.
Estos factores se encuentran relacionados en una fórmula
matemática como sigue:
C = 0.255 (KA /d) (n – 1)
En donde:
• K = Constante dieléctrica
• A = área de un lado de una placa, en pulgadas cuadradas.
• d = La distancia de las placas en pulgadas.
• n = Número de placas.

8. TIPOS DE CAPACITORES
Existen tres categorías diferentes de capacitores:
- De capacidad fija, con láminas metálicas paralelas
- Semifijos o de capacidad ajustable
- De capacidad variables (prácticamente en desuso, pues
han sido sustituido por diodos varicap o varistor)
Además, de acuerdo con el tipo de corriente que emplean
para su funcionamiento, los capacitores fijos pueden ser
“polarizados” o “no polarizados”. Los no polarizados se
emplean en circuitos de corriente alterna (C.A.), mientras
que los polarizados como son los capacitores
“electrolíticos”, se emplean en circuitos energizados
con corriente directa (C.D)

9. Según la forma en que se encuentren colocados los
terminales de conexión en la cápsula o cuerpo
del capacitor, estos pueden ser: "A" axiales
o "B" radiales

10. CAPACITORES MÁS UTILIZADOS
Entre los nuevos tipos de capacitores que surgieron a
partir de los últimos años del siglo pasado y que más
se emplean hoy en día en los circuitos electrónicos, se
encuentran los siguientes de acuerdo con el tipo de
dieléctrico que utilizan:
• Cerámica
• Cerámica multicapa
• Mica-plata
• Poliéster metalizado
• Polietileno
• Polipropileno
• Supercapacitores
• Tantalio

11. En la actualidad los capacitores se fabrican en
diferentes tamaños y formas para trabajar
con tensiones que cubren desde muy pocos voltios
hasta miles de voltios y variadas capacidades. Su
tamaño puede ser lo mismo de unos pocos milímetros
solamente, como es el caso de los SMD (Surface
Mounted Device – Dispositivo montado en
superficie), o de varios centímetros de longitud o
altura, como los empleados para corregir el factor de
potencia en las líneas de distribución eléctrica. A
continuación aparece una breve selección de
diferentes tipos de capacitores:

12. Capacitores MKP que emplean poliéster metalizado
como dieléctrico. Este que específicamente aparece
en la foto, tiene una capacidad de 0,1 mF y está
concebido para trabajar con 275 voltios de corriente
alterna (C.A.).

13. Capacitores de disco de cerámica de baja tensión (de
color naranja) y de poliéster metalizado (de color
verde). Los capacitores de cerámica se fabrican con
muy pequeñas capacidades y su tamaño también es
pequeño. Se emplean, fundamentalmente, en circuitos
de alta frecuencia y junto con los capacitores
electrolíticos, son los más ampliamente utilizados en
electrónica.

14. Delante, al centro y atrás acostados se pueden ver
capacitores. electrolíticos de diferentes
tamaños, capacidades y voltajes de trabajo.

15. Supercapacitor electrolítico de alta capacidad de
carga, de 1 faradio y 5 voltios de corriente directa.

16. Capacitores electrolíticos SMD ( Surface Mounted
Device – Dispositivo montado en superficie ), de 560
mF y 5 voltios de corriente directa (C.D.) de trabajo.

17. Conjunto de diferentes dispositivos SMD instalados en
un circuito impreso. En este circuito los capacitores
están identificados por la letra “C” (C4, C5 y C6)
y, como se puede ver, ninguno sobrepasa los 3 mm de
longitud.

18. Capacitor de 1,5 mF y 400 volt C.A. de tensión de
trabajo, conectado al circuito de un motor de un
ventilador de corriente alterna monofásica para
ayudar a romper la inercia del rotor durante el
arranque.

19. Capacitor de 16 mF y 450 volt C.A. de tensión de
trabajo, utilizado comúnmente también en el arranque
de motores de corriente alterna monofásicos.

20. Capacitor electrolítico de tantalio, de amplio uso en
telefonía móvil. Sustituyen a los capacitores electrolíticos
comunes de aluminio, ya que pueden almacenar una carga
mayor siendo mucho más pequeños. Esta cualidad
lo convierte en un elemento ideal para la fabricación de
muchos dispositivos electrónicos portátiles de reducido
tamaño. Al igual que los capacitores electrolíticos comunes
de aluminio, estos son también polarizados.

21. Banco de capacitores utilizados para corregir el factor de po
tencia o "coseno de fi" en circuitos de distribución de energía
eléctrica con alto consumo de corriente reactiva, como ocurre
en fábricas e industrias donde funcionan al mismo tiempo
muchos motores de corriente alterna.
Como se puede observar, en las fotos se muestran solamente
algunos tipos de capacitores, pero existen infinidad de variantes
que cumplen diferentes funciones en los circuitos eléctricos y
electrónicos, para trabajar tanto con corriente alterna
(C.A), como con corriente directa (C.D.)

22. LECTURA DE LOS VALORES
DE LOS CAPACITORES
Existe una codificación precisa para indicar el valor de las
resistencias, el famoso sistema de las bandas de color. Por el
contrario, con los capacitores (o condensadores), los fabricantes
usan distintos métodos creando a veces un poco de confusión.

23. Foto de un capacitor electrolítico en el que podemos observar
claramente el valor de capacidad y la tensión máxima de trabajo
Para valores mayores de 1uF (como por ejemplo con los
electrolíticos de aluminio o de tantalio) generalmente escriben
el valor en el cuerpo seguido por la abreviación de microfarad
(uF). Para valores por debajo de 1 uF (1 microfarad) el tema es
menos claro. Generalmente se usa una codificación que consiste
en un numero de tres dígitos seguido por una letra.

24. Capacitores poliester para alta
tensión

25. Capacitores para altísima
tensión (12.000V) de 2nF

26. Típico capacitor de 100nF
usado en la mayor parte de los
proyectos de inventable

27. Volviendo al sistema de codificación para capacitores entre 1pF
y 1uF (la casi totalidad de los capacitores a excepción de los
electrolíticos), decíamos que el valor se encuentra indicado con
un número de tres dígitos seguido por una letra. Las dos
primeros dígitos indican el número inicial mientras que el tercer
dígito representa la cantidad de ceros que es necesario agregar
al número inicial para obtener el valor final. El resultado
obtenido es necesario considerarlo en picofaradios.
-Tres ejemplos de codificación. En el primer diseño se observa
solo el valor en pF, en el segundo se encuentra indicada también
la tolerancia mientras que en el tercero podemos observar el
valor, la tolerancia y la tensión máxima de trabajo

29. Código de colores de
los capacitores
Determinar el valor de un capacitor por medio del código de
colores no es difícil y se realiza sin problemas.
Al igual que en los resistores este código para capacitores
permite, de manera fácil, establecer su valor.

30. Tabla del código de colores
de los capacitores

31. El código 101 de los
capacitores
El código 101 es muy utilizado como código para capacitores
cerámicos. Muchos de ellos que tienen su valor impreso, como
los de valores de 1 uF o más. Donde: uF = microfaradio
• Ejemplo: 47 uF, 100 uF, 22 uF, etc.
Para capacitores de menos de 1 uF, la unidad de medida es el pF
(picoFaradio) y se expresa con una cifra de 3 números.
Los dos primeros números expresan su significado por si
mismos, pero el tercero expresa el valor multiplicador de los dos
primeros. Ver la siguiente tabla.
• Ejemplo:
Un capacitor que tenga impreso el número 103 significa que su
valor es 10 + 1000 pF = 10,000 pF.
Ver que 1000 tiene 3 ceros (el tercer número impreso).
En otras palabras 10 más 3 ceros = 10,000 pF

32. El significado del tercer número se muestra en la siguiente tabla

33. Tabla de tolerancia del código
101 de los capacitores

34. • Ejemplo:
Un capacitor tiene impreso lo siguiente:
104H
104 significa 10 + 4 ceros = 10,000 pF
H = +/- 3% de tolerancia.
474J
474 significa 47 + 4 ceros = 470,000 pF,
J = +/- 5% de tolerancia.
470.000pF = 470nF = 0.47µF
Algunos capacitores tiene impreso directamente sobre ellos el
valor de 0.1 o 0.01, lo que sindica 0.1 uF o 0.01 uF