EL CONDENSADOR

1. CALLAO-VENTANILLA
SEMANA 2: EL CONDENSADOR
Inst. CARLOS ACARAPI S.

2. • CONDENSADORES: Los condensadores son componentes pasivos
diseñados con el fin de almacenar energía electrostática o presentar una
capacidad eléctrica determinada.
Las dos placas constituyen un condensador eléctrico; un condensador
posee la propiedad de almacenar electricidad en el campo eléctrico entre las
placas.

3. 1.- CAPACIDAD NOMINAL (Cn): Es la capacidad que es espera que tenga el
condensador estos valores suelen corresponderse con valores normalizados de la
serie E-12, aunque también se usan los de las series E-6 y E-24, que son los
mismos que se dan para resistencias.
2.- TOLERANCIA: Es la variación que puede presentar respecto al valor nominal
del condensador. Se expresa en % y puede ser asimétrica (-a +b %)
3.- COEFICIENTE DE TEMPERATURA: Expresa la variación del valor del
condensador con la temperatura. Se suele expresar en %/°C o en ppm/°C.
4.- TENSION MAXIMA DE FUNCIONAMIENTO (Vn): también llamada tensión
nominal, es la máxima tensión continua o alterna eficaz que se le puede aplicar al
condensador de forma continua y a una temperatura menor a la máxima de
funcionamiento.

4. 5.- TENSION DE PICO (Vp ): Máxima tensión que se puede aplicar durante un
breve intervalo de tiempo. Su valor es superior a la tensión máxima de
funcionamiento.
6.- CORRIENTE NOMINAL (In): Es el valor continuo o eficaz de la corriente máxima
admisible para una frecuencia dada en la que el condensador puede trabajar de
forma continua y a una temperatura inferior a la máxima de funcionamiento.
7.- CORRIENTES DE FUGA (If): Pequeña corriente que hace que el condensador
se descargue a lo largo del tiempo.
8.- FACTOR DE PERDIDAS: Teóricamente cuando se aplica una tensión alterna a
un condensador se produce un desfase de la corriente respecto a la tensión 90°. La
diferencia entre estos 90° y el desfase real se denomina ángulo de perdidas.

5.  LAS CAPACIDAD NOMINAL: Es la capacidad de un condensador ( a 20 °C) según la
cual se le denomina. Los valores nominales son los de las series IEC.
 LA TOLERANCIA DE CAPACIDAD: Es la desviación admisible del valor real de la
capacidad respecto a la capacidad nominal. Capacidad nominal 22nF 10%.
 TENSION NOMINAL: Es la mayor tensión continua o es el máximo valor a que puede
ser sometido permanentemente el condensador a una temperatura ambiente de 40 °C.
La tensión no deberá sobrepasar en ningún caso por lo de lo contrario el condensador
corre el riesgo de perforarse y destruirse.

6. CONDENSADORES FIJOS: Los condensadores fijos se clasifican y denominan
atendiendo al tipo de material que utilizan. De esta forma podemos distinguir los
siguientes tipos.
 Condensadores de Papel.
 Condensadores Cerámicos.
 Condensadores de Plástico.
 Condensadores de Mica.
 Condensadores Electrolíticos
 Condensadores de doble capa eléctrica.
CONDENSADOR DE PAPEL: Existen dos tipos; de papel impregnado que tienen
un dieléctrico de dos o mas capas de papel de celulosa.

7. El otro tipo es el papel metalizado, donde el dieléctrico también es papel sobre el que se
vaporiza al vacío una delgada capa de Aluminio o Zinc. En la parte frontal del cilindro se
inyecta una capa metálica que sirve de conexión para las placas y los hilos terminales.
Una gran ventaja de los condensadores de papel metalizado es su
AUTOREGENERACION. El tiempo de auto regeneración es aproximadamente 10
microsegundos.

8. CONDENSADOR CERAMICO: El dieléctrico utilizado por estos condensadores es
la cerámica, siendo el material mas utilizado el dióxido de Titanio. Confiere grandes
inestabilidades por lo que en basa en dos grupos:
• GRUPO I: Caracterizado por una alta estabilidad, con un coeficiente de
temperatura bien definido y casi constante.
• GRUPO II: Su coeficiente de temperatura no esta prácticamente definido, su
capacidad varia considerablemente con la temperatura, la tensión y el tiempo de
funcionamiento.

9. CONDENSADOR DE PLASTICO: Tienen un dieléctrico de hojas de materia plástica,
como poli estireno. Poli carbonato, poli propano, acetatos de celulosa, etc. Así mismo se
auto regeneran como los de papel metalizado haciéndolos tamaño para las mismas
capacidades.
CONDENSADOR DE MICA: El dieléctrico utilizado en este tipo de condensadores es la
mica o silicato de aluminio y potasio y se caracteriza por bajas perdidas, ancho rango de
frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo.

10. CONDENSADORES ELECTROLITICOS: En estos condensadores una de las
armaduras es de metal mientras que la otra esta constituida por un conductor iónico o
electrolítico. Podemos distinguir dos tipos:
 ELECTROLITICOS DE ALUMINIO: Se componen de un cilindro de dos tiras de
aluminio con el papel como capa intermedia, una de la tiras de aluminio, el polo
positivo (ánodo) suele ser áspera, con lo se consigue una gran capacidad.
 ELECTROLITICOS DE TANTALO: Se compone de una hoja de tántalo que hace de
ánodo y esta arrollada con otra hoja que hace de cátodo y con un soporte
separador poroso.
CONDENSADORES DE DOBLE CAPA ELECTRICA: Estos condensadores también
se conocen como súper condensadores o CAEV debido a la gran capacidad que
tienen por unidad de volumen. Se diferencian de los condensadores convencionales en
que no usan dieléctrico por lo que son muy delgados.

11. CONDENSADORES VARIABLES: Estos condensadores presentan una capacidad que
podemos variar entre ciertos limite. S u aplicación conlleva la variación con cierta
frecuencia ( por ejemplo sintonizadores); y condensadores ajustables o trimmers que
normalmente son ajustados una solo vez.
CONDENSADORES GIRATORIOS: Se compone generalmente de un conjunto de
placas metálicas fijo y otro giratorio, el dieléctrico suele ser el aire, las placas de los
distintos condensadores pueden tener secciones diferentes.
Capacidad: 10 a 1000 pF
Tensiones: 400v a 2500 v
Tolerancia: ± 5% a; ± 10%

14. CALCULOS DE CURVAS DE TENSION E INTENSIDAD EN UN CONDENSADOR .

15. CALCULO DE CAPACIDAD: La unidad
básica de capacidad es el faradio, pero la
capacidad se mide microfaradios (uF) o
picofaradios (pF).
La fórmula para calcular la capacidad es:
c = 0,0882 x (KA/d) x (n – 1)
Donde:
C = capacidad en pF
K = constante dieléctrica del
material entre placas
A = área de un lado de una placa
en cm2
d = separación entre placas en cm
n = numero de placas
La carga o cantidad de electricidad que
puede ser almacenada en las placas de
un condensador es proporcional a la
tensión aplicada y a la capacidad del
condensador
Q = C x V
Donde:
Q = carga en culombios
C = capacidad en faradios
V = potencia en voltios
La energía almacenada en un
condensador es también una función del
potencial.
W = (V2 x C)/2
Donde:
W = energía en julios ( V- S)
V = potencial en vatios
C = capacidad en faradios

16.  CONDENSADORES DE PAPEL , PLASTICO Y CERAMICO.
 CONDENSADOR DE PAPEL: Existen de dos tipos; de papel impregnado que tienen
un dieléctrico de dos o mas capas de papel celulosa.
El otro tipo es de papel metalizado, donde el dieléctrico también es papel sobre el que
se vaporiza al vacío una delgada capa de Aluminio o Zinc.
 CONDENSADOR DE PLASTICO: Estos condensadores se caracterizan por las altas
resistencias de aislamiento y elevadas temperaturas de funcionamiento.
 CONDENSADORES CERAMICOS: Estos condensadores tienen como dieléctrico
una mas cerámicas (oxido de aluminio) de estructura muy densa de manera que la
humedad no pueda asentarse en los poros del cuerpo cerámico.

17. ESQUEMA DE CONDENSADORES EN SERIE Y PARALELO.
CONDENSADORES EN SERIE
Capacitores / condensadores conectados uno después del otro,
están conectados en serie.
Estos capacitores se pueden reemplazar por un único
capacitor que tendrá un valor que será el equivalente de los
que están conectados en serie.
Para obtener el valor de este único capacitor equivalente se
utiliza la fórmula:
1/CT = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4
Pero fácilmente se puede hacer un cálculo para cualquier
número de capacitores que se conecten en serie con ayuda de
la siguiente fórmula:
1/CT = 1/C1 + 1/C2 + ....+ 1/CN

18. CONDENSADORES EN PARALELO
Del gráfico se puede ver si se conectan 4
capacitores / condensadores en paralelo
(los terminales de cada lado de los elementos
están conectadas a un mismo punto).
Para encontrar el capacitores equivalente se
utiliza la fórmula:
CT = C1 + C2 + C3 + C4
Fácilmente se puede hacer un cálculo para
cualquier número de capacitores con ayuda
de la siguiente fórmula:
CT = C1 + C2 + .....+ CN

19. CARGA Y DESCARGA DE UN
CONDENSADOR
CONSTANTE DE TIEMPO RC: L a
conexión de una fuente de FEM a los
terminales de un condensador hace que
este se cargue casi instantáneamente
hasta el valor de la FEM.
La tensión es una función exponencial del tiempo durante el cual el condensador es
cargado y viene dado por:
V(t) = E (1 – e –t/RC)
Donde:
V(t) = FEM del condensador en t.
E = potencia de la fuente que carga en voltios
t = tiempo en segundos desde el inicio de la corriente de carga
e = base de los logarítmicos neperianos 2,718
R = resistencia del circuito en ohmios
C = capacidad en faradios

20. Si un condensador cargado se descarga a través de una resistencia, como se
indica en la figura B, se aplica la misma constante de tiempo para la caída de
tensión del condensador.
La tensión como funciona del tiempo de descarga del condensador se obtiene
por:
V(t) = E ( e –t/RC)
Donde:
t = tiempo en segundos desde de la descarga

21. PRECAUCION:
¡Cuidado al manejar el condensador!, puede tener mucha
carga almacenada, y al cortocircuitar sus polos (sin
resistencia) pueden saltar chispas que funden los
cables y producen quemaduras. Hay que tener la precaución
de dejarlo siempre
descargado, conectando una resistencia entre sus polos para
que no salte la chispa; la más pequeña de 470 Ω da lugar a
una descarga más rápida.