Este documento describe la historia y estructura de los capacitores. El primer capacitor fue inventado en 1745 y consistía en una botella de vidrio llena de agua. En 1747 se mejoró al eliminar el agua y revestir la botella con papel de aluminio, creando la "Botella de Leyden". Los capacitores modernos se basan en este mismo principio de almacenamiento de energía y consisten en dos placas metálicas separadas por un material aislante. La capacidad de un capacitor depende del tamaño de las placas, su separación y el

1. CAPACITORES
DEFINICION:
ESTRUCTURA DEL CAPACITOR
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
Estructura de la botella de Leyden
La botella de Leyden mejorada por John Bevis se compone de:
1.- Varilla metálica conductora de la corriente eléctrica (polo positivo).
2.- Tapón.
3.- Botella
de
vidrio.
4.- Revestimiento externo de papel de aluminio (polo negativo).
5.- Revestimiento interno también de papel de aluminio (polo positivo).
6.- Alambre conductor de interconexión entre la varilla metálica y la capa
de.papel de aluminio interna con polaridad positiva.
No obstante los años transcurridos desde su invento, los capacitores modernos aún se basan en el
mismo principio físico de almacenamiento de energía de la primitiva Botella de Leyden.
Estructura
típica
de
un
capacitor
Como ya quedó apuntado anteriormente, la propiedad fundamental de un capacitor o condensador es
acumular cargas eléctricas. Su estructura más simple consta de dos chapas o láminas metálicas
denominadas “armaduras”, enfrentadas y separadas entre sí por un material aislante o “dieléctrico”,
que puede ser aire, papel, mica, cerámica, plástico u otro tipo de aislamiento.

2. Estructura típica elemental de un capacitor
formado por dos chapas o láminas metálicas
(armaduras) separadas entre sí por una holgura
de aire en función de dieléctrico. Cada chapa
posee un terminal de alambre conductor
acoplado, que permite conectarlo a una fuente
suministradora de corriente eléctrica. A la derecha
de la figura aparece el símbolo general por el cual
se identifica al capacitor en los esquemas
eléctricos y electrónicos.
.
Las chapas o armaduras de un capacitor pueden tener forma cuadrada, esférica o estar formada por
dos tiras metálicas enrolladas y separadas por su correspondiente dieléctrico. Para construir
artesanalmente un capacitor basta con enfrentar dos chapas metálicas (como de aluminio, por ejemplo)
y mantenerlas separadas de tal forma que entre ambas medie un pequeño espacio de aire, sin que
lleguen a tocarse. Esa separación hará las veces de dieléctrico en el capacitor así formado. Finalmente,
a cada una de las chapas le conectamos su correspondiente terminal de alambre conductor
de electricidad para obtener, como resultado, un capacitor.
CAPACIDAD DE CARGA DEL CAPACITOR
La capacidad de carga o capacitancia de los capacitores se mide en “faradio” o “farad” en el sistema
internacional de medidas (SI) y se representa por la letra “F” en honor a Michael Faraday. Un farad
equivale a una carga de 1 coulomb* (C), cuando a un capacitor se le aplica 1 volt (V) de tensión
eléctrica. La representación matemática sería la siguiente:
* Un coulomb equivale a 6,26 x 10
18
electrones.
Para las aplicaciones más comunes, los capacitores se fabrican con unidades correspondientes a
-6
submúltiplos del farad, como el microfarad (mF o µF), correspondiente a la millonésima parte (10 ) de
-9
1 F; el nanofarad (nF), correspondiente a la milmillonésima parte (10 ) y el picofarad (pF) o
-12
micromicrofarad (mmF), correspondiente a la billonésima parte (10 ), ya que 1 farad constituye una
medida de capacidad muy grande, que queda reservada solamente para supercapacitores empleados
en algunos tipos específicos de aplicaciones.
Tabla de conversión de capacidad
Microfarad (mF)
Nanofarad (nF)
Picofarad (pF)
.
0,000 001
0,000 01
0,000 1
0,001
0,01
0,1
=
=
=
=
=
=
0,001
0,01
0,1
1,0
10,0
100,0
=
=
=
=
=
=
1,0
10,0
100,0
1 000,0
10 000,0
100 000,0

3. 1,0
10,0
100,0
=
=
=
1 000,0
10 000,0
100 000,0
=
=
=
1 000 000,0
10 000 000,0
100 000 000,0
La capacidad en farad (F) es directamente proporcional a la cantidad de carga eléctrica que puede
almacenar un capacitor para diferentes valores de tensión aplicada y almacenada entre sus chapas.
Matemáticamente esta relación se puede representar por medio de la siguiente fórmula:
C=QV
De
C
Q
V
donde:
= Capacidad
= Cantidad
de
= Diferencia
de
(o
capacitancia),
en
carga
eléctrica
almacenada,
potencial,
en
volt,
entre
farad
en
las
(F).
coulomb.
placas.
Si despejamos esta fórmula podemos calcular, igualmente, la cantidad de carga eléctrica
almacenada
( Q = C V ) , o la diferencia de potencial o tensión del capacitor ( V = Q / C ) .
La capacidad de carga de un capacitor es también directamente proporcional al tamaño o área de las
chapas enfrentadas; mientras mayor sea la superficie de éstas, mayor será la capacidad. La capacidad
igualmente aumenta o disminuye de forma inversamente proporcional a la distancia de separación
existente entre ambas chapas. Por tanto, mientras más separadas estén, menos carga podrá
almacenar el capacitor y, viceversa, a menos separación, mayor será su capacidad.
No obstante, la mayor o menor aptitud de un capacitor para almacenar cargas depende también de
forma directa del tipo de material aislante utilizado como dieléctrico. Cada material posee una
“constante dieléctrica” (k) específica, representada por un determinado número, que resulta ser
también directamente proporcional a la capacidad. Por tanto, a mayor constante dieléctrica, mayor será
también la capacidad de un capacitor para retener una carga eléctrica con respecto a otro igual cuyo
dieléctrico posea una constante “k” menor.
En esta figura, el capacitor (A) tendrá más capacidad
para.almacenar cargas eléctricas que el (B), por ser
sus.chapas o armaduras metálicas de mayor tamaño. En
los.dos casos, como se puede ver, la separación entre
las.chapas (con dieléctrico de aire), es la misma.
En esta otra figura de la derecha, (A) y (B) son
capacitores con dieléctrico de aire, mientras
que.el dieléctrico de (C) es mica. El capacitor (A),
por.tanto, posee menos capacidad que el (B) por
tener más separadas las chapas metálicas,
mientras que el (C) posee mayor capacidad que

4. los dos anteriores por tener dieléctrico de mica.
En los tres casos el tamaño o área de las chapas
metálicas es el mismo.
A continuación se expone, como ejemplo, una pequeña tabla con las constantes dieléctricas de
algunos materiales empleados comúnmente en la fabricación de capacitores:
Material
.
Aire
Mica
Papel
Poliéster
Poliestireno
Polipropileno
Porcelana
Teflón
Vacío
Constante dieléctrica (k)
1,00059*
5,4
3,5
3,3
2,6
2,2
6,5
2,1
1,0
* Note que la constante dieléctrica del aire es prácticamente la misma que la del vacío.
A manera de ejemplo y sabiendo que la constante dieléctrica para el aire es “1” y para la mica “5,4”, si
a un capacitor de determinada capacidad, compuesto por dieléctrico de aire le intercalamos una capa
de mica entre sus chapas metálicas, la capacidad de almacenamiento de energía aumentará en 5,4
veces.
Capacitores
variables
de
chapas
metálicas
rígidas
Por otra parte, el grosor de las chapas metálicas no influye para nada en la capacidad de carga del
capacitor, sino que sólo le proporciona mayor solidez mecánica, como era el caso de los capacitores
variables con chapas rígidas de aluminio montadas sobre un eje, que empleaban los antiguos
receptores de radio para sintonizar las estaciones. En la actualidad este tipo de dispositivo de
accionamiento mecánico se sustituye por un pequeño semiconductor diodo de capacidad variable del
tipo “varicap” o “varistor”, de accionamiento electrónico, que realiza la misma función y es muchísimo
más fácil de fabricar y de menor costo.
Antiguo
capacitor
variable
de
doble
tándem,
de
accionamiento.mecánico manual, con chapas separadas por
dieléctrico de aire,.utilizado para sintonizar las estaciones en los
antiguos receptores.de radio que empleaban válvulas electrónicas.
Las medidas del.capacitor que aparece en la foto es de
aproximadamente 5 x 4 cm.de frente x 6 de fondo, pero los había
también de mayores.dimensiones con triple o cuádruple tándem.
Las chapas “A” eran.fijas, mientras las “B” eran movibles, lo que
permitía variar la.capacidad haciéndolas girar sobre el eje donde
van montadas.

5. Capacitor variable similar al anterior, pero mucho más pequeño,
que emplea como dieléctrico láminas de teflón en lugar de aire
para separar las chapas metálicas. El que aparece en la foto
mide.2,5 x 2,5 x 1,5 cm aproximadamente y se utilizaba en la
mayoría de los radiorreceptores transistorizados comercializados
en los últimos años. En la parte inferior se puede ver parte de la
rueda que permite hacer girar las chapas movibles de este
capacitor para sintonizar las estaciones de radio.
Vista esquemática de un antiguo capacitor variable
de,sintonía de radio, de chapas rígidas, con dieléctrico
de.aire, visto de frente. A.- Completamente abierto con
el.mínimo de capacidad. B.- Parcialmente cerrado. A
medida.que hacemos girar el eje manualmente y lo
cerramos más,.su capacidad aumenta. C.- Completamente
cerrado con el.máximo de capacidad.
Diodo varicap o varistor de 3 mm de longitud, que sustituye actualmente a los
antiguos. capacitores variables para sintonizar estaciones de radio y canales de
televisión. Este diodo de capacidad variable abarata fundamentalmente la
fabricación de los radiorreceptores, pues no sólo es más sencillo de producir, sino
que elimina también el complicado sistema de dial mecánico empleado
anteriormente para seleccionar exactamente la frecuencia de la estación que
se. quería sintonizar. Esa función la permite simplificar este diodo en los actuales
radiorreceptores por medio de una pantalla o "display" digital que muestra
visualmente la frecuencia sintonizada.
El trimmer o capacitor ajustable es un pequeño componente electrónico de
unos pocos picofaradios. Su capacidad se regula haciendo girar con un
destornillador el tornillo que tiene en la parte superior. Se compone de
armaduras de plata vaporizada y como dieléctrico utiliza discos de
cerámica. Generalmente se emplea para hacer ajustes en circuitos
electrónicos de alta frecuencia.
DIFERENTES 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)

6. 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 los polarizados como son, por ejemplo, los capacitores “electrolíticos”, se
emplean en circuitos energizados con corriente directa (C.D.). Estos últimos se diferencian de los
anteriores en que el extremo de conexión negativo se identifica con uno o varios signos menos (–)
impresos a un costado del cuerpo. Resulta estrictamente necesario respetar esa polaridad cuando se
conectan los capacitores electrolíticos en un circuito eléctrico de corriente directa (C.D.), porque de lo
contrario se hinchan quedando inutilizados o, incluso, pueden llegar a explotar.
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
Hasta la primera mitad del siglo XX sólo existían cuatro tipos de capacitores fijos: con dieléctrico de
mica, de papel, de poliéster y electrolítico. Además de los fijos existían también ajustables (padders y
trimmers)y los variables para sintonizar radioemisoras. Con el avance tecnológico y la miniaturización
de los circuitos electrónicos en los últimos años del pasado siglo XX, se comenzaron a emplear
también otros materiales dieléctricos, ampliándose así la variedad de capacitores disponibles en el
mercado para realizar diferentes funciones en los circuitos electrónicos.
Antiguos capacitores fijos, empleados durante la primera mitad y
parte de la segunda del siglo XX. A.- Con dieléctrico de
mica..B.- Con dieléctrico de papel. C.- Con dieléctrico de poliéster.
Todos esos capacitores eran de mayor tamaño que los que se
emplean actualmente para realizar las mismas funciones para la
que en aquellos años fueron creados, a las que ahora se añaden
otras nuevas. La tensión de trabajo de esos antiguos capacitores
variaba entre los 125 y los 500 volt de tensión aproximadamente.
COMPOSICIÓN DE LOS CAPACITORES MÁS COMUNES

7. Composición de un capacitor común (no polarizado)
Composición interna más común de un capacitor
no.polarizado. En (A) los números 1 y 3 representan las
dos.hojas metálicas que lo componen, generalmente
de.estaño; 2 y 4 corresponden al material dieléctrico que
las.separa. En (B) se observa la forma en que se enrollan
las.hojas metálicas junto con el dieléctrico, mientras que
en.(C) se puede ver el capacitor ya terminado.
Composición de un capacitor electrolítico seco (polarizado):
A.– Electrodo de aluminio (Al) con polaridad positiva (+).
B.– Electrodo también de aluminio, pero con polaridad negativa (–
).C.– Película
de
óxido
de
aluminio
(Al2O).
D.– Algodón
embebido
en
electrolito.
E.–Terminal, externo positivo (+) para conexión al circuito
electrónico.
F.– Terminal externo negativo (–) también para conexión al circuito.
Corte seccional
líquido(polarizado)
de
un
capacitor
electrolítico
1.– Envoltura cilíndrica de aluminio, correspondiente al polo
negativo (–)
o
cátodo.
2.– Película
de
óxido
de
aluminio
(Al2O).
3.– Electrolito.
4.– Electrodo de aluminio (Al), químicamente puro, correspondiente al
polo
positivo (+) o
ánodo.
5.– Compuesto
sellador.
6.– Terminales externos positivo (+) y negativo (–) para conectarlos al
circuito electrónico.
Cuando el capacitor del tipo radial con electrolito líquido es nuevo, el terminal positivo es
más. largo que el negativo, de forma tal que las polaridades se puedan.identificar fácilmente de una
sola ojeada.
CAPACITORES MÁS UTILIZADOS EN LA ACTUALIDAD
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:

8. 







Cerámica
Cerámica multicapa
Mica-plata
Poliéster metalizado
Poliestireno
Polipropileno
Supercapacitores
Tantalio
En la actualidad los capacitores se fabrican en diferentes tamaños y formas para trabajar
con tensionesque cubren desde muy pocos volt hasta miles de volt y variadas capacidades. Su tamaño
puede ser lo mismo de unos pocos milímetros solamente, como es el caso de los SMD
(SurfaceMountedDevice – 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:
Capacitores MKP que emplean políester metalizado como dieléctrico.
Este.que específicamente aparece en la foto, tiene una capacidad de 0,1
mFy.está concebido para trabajar con 275 volt de corriente.alterna (C.A.).
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.
Delante, al centro y atrás acostados se pueden ver
capacitores.electrolíticos de diferentes tamaños, capacidades y
voltajes de.trabajo.
Supercapacitor electrolítico de alta capacidad de carga, de 1 farad y 5 volt
de corriente directa.

9. Capacitores
electrolíticos
SMD
(
SurfaceMountedDevice
–
Dispositivo.montado en superficie ), de 560 mF y 5 volt de corriente directa
(C.D.) de trabajo.
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.
Capacitor de 1,1 mF y 2100 volt de tensión alterna, como los empleados
en.hornos microondas para generar corrientes de muy alta frecuencia.
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.
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.

10. Capacitor electrolítico de tantalio, de amplio uso en telefonía móvil. Sustituyen a los
capacitores electrolíticos comunes de alumnio, 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.
Banco de capacitores utilizados para corregir el factor de potencia
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.
EMPLEO DE LOS CAPACITORES
El capacitor es un componente ampliamente utilizado en circuitos eléctricos y, sobre todo,
imprescindible en cualquier circuito electrónico. A manera de ejemplo, a continuación se relacionan
algunas tareas que requieren el uso de capacitores, como son:














Acoplar diferentes pasos o secciones de los circuitos electrónicos.
Filtrar la corriente alterna cuando queremos convertirla en corriente directa completamente
rectificada.
Actuar como filtro “pasa altos” para desviar frecuencias de audio agudas hacia altoparlantes
del tipo “tweeter”.
Actuar como filtro “pasa bajos” para desviar las frecuencias de audio más graves hacia el
altoparlante “subwoofer”.
Actuar como filtro “pasa banda” permitiendo solamente el paso de un rango estrecho de
frecuencias en receptores de radio y televisión.
Sintonizar estaciones de radio en receptores.
Bloquear la corriente directa, permitiendo solamente la circulación de corriente alterna por un
circuito electrónico.
Formar un circuito oscilante u oscilador local cuando trabaja acoplado con una inductancia,
con el fin de generar ondas de radio frecuencia incluyendo las microondas en hornos
domésticos.
Retener información en dispositivos de memoria USB y tarjetas como son las SD (Secure
Digital)utilizadas en las cámaras fotográficas, teléfonos celulares, etc.
Seleccionar funciones de operación en diferentes dispositivos y equipos, tocando simplemente
un selector táctil o una pantalla con la yema de los dedos.
Realizar la descarga inmediata de la energía acumulada en determinado momento, tal como
requieren las lámparas flash de las cámaras fotograficas.
Eliminar las interferencias de radio que generan las líneas de transmisión eléctrica de corriente
alterna y algunos aparatos domésticos como las lámparas de luz fluorescente.
Desfasar el campo magnético giratorio que se produce entre el rotor y el estator en motores
eléctricos de corriente alterna monofásica para romper la inercia en el momento del arranque.
Corregir factor de potencia o coseno de fi en fábricas e industrias donde existen muchos

11. equipos consumidores de potencia inductiva, como ocurre con los grandes motores eléctricos.
.
RESISTORES
Definición
Se denomina resistor o bien resistencia al componente
electrónico diseñado para introducir una resistencia
eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En
el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos
simplemente como resistencias. En otros casos, como en
las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias
para producir calor aprovechando el efecto Joule.
Es un material formado por carbón y otros elementos
resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al
paso de la corriente. La corriente máxima en un resistor
viene condicionada por la máxima potencia que pueda
disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar
visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria
otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5
W y 1 W.
Existen resistencias de valor variable, que reciben el
nombre de potenciómetros.

12. Código de colores
Figura 2: Diferentes resistencias todas ellas de
empaquetado tipo axial.
Artículo principal: Codificación de colores.
Para caracterizar un resistor hacen falta tres valores:
resistencia eléctrica, disipación máxima y precisión o
tolerancia. Estos valores se indican normalmente en el
encapsulado dependiendo del tipo de éste; para el tipo de
encapsulado axial, el que se observa en las fotografías,
dichos valores van rotulados con un código de franjas de
colores.
Estos valores se indican con un conjunto de rayas de
colores sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o
cinco rayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente
plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a
derecha. La última raya indica la tolerancia (precisión). De
las restantes, la última es el multiplicador y las otras
indican las cifras significativas del valor de la resistencia.
El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las
cifras como un número de una, dos o tres cifras; se
multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en

13. Ohmios (Ω). El coeficiente de temperatura únicamente se
aplica en resistencias de alta precisión o tolerancia menor
del 1%.
[editar]Como leer el valor de una resistencia
En una resistencia tenemos generalmente 4 líneas de
colores, aunque podemos encontrar algunas que contenga
5 líneas (4 de colores y 1 que indica tolerancia). Vamos a
tomar como ejemplo la más general, las de 4 líneas.
Leemos las primeras 3 y dejamos aparte la tolerancia que
es plateada (±10%) o dorada (±5%).
La primera línea representa el dígito de las decenas.

14. La segunda línea representa el dígito de las unidades.
La tercera línea representa la potencia de 10 por la cual se
multiplica el número.
Por ejemplo:
Registramos el valor de la primera línea (verde): 5
Registramos el valor de la segunda línea (amarillo): 4
Registramos el valor de la tercera línea (rojo): 102 o 100
Unimos los valores de las primeras dos líneas y
multiplicamos por el valor de la tercera
54 X 102 = 5400Ω o 5,4 kΩ y este es el valor de la
resistencia expresada en Ohmios
[editar]Ejemplos
Figura 3: Resistencia de valor 2.700.000 Ω y tolerancia de
±10%.
La caracterización de una resistencia de 2.700.000 Ω (2,7
MΩ), con una tolerancia de ±10%, sería la representada en
la figura 3:

15. 1ª cifra: rojo (2)
2ª cifra: violeta (7)
Multiplicador: verde (100000)
Tolerancia: plateado (±10%)
Figura 4: Resistencia de valor 65 Ω y tolerancia de ±2%.
El valor de la resistencia de la figura 4 es de 65 Ω y
tolerancia de ±2% dado que:
1ª cifra: azul (6)
2ª cifra: verde (5)
3ª cifra: negro (0)
Multiplicador: dorado (10-1)
Tolerancia: rojo (±2%)
Tipos de resistencias
Convencionalmente, se han dividido los componentes electrónicos en dos grandes grupos:
componentes activos y componentes pasivos, dependiendo de si éste introduce energía adicional al

16. circuito del cual forma parte. Componentes pasivos son las resistencias, condensadores, bobinas, y
activos son los transistores, válvulas termoiónicas, diodos y otros semiconductores.
El objetivo de una resistencia es producir una caída de tensión que es proporcional a la corriente que
la atraviesa; por la ley de Ohm tenemos que V = IR. Idealmente, en un mundo perfecto, el valor de
tal resistencia debería ser constante independientemente del tiempo, temperatura, corriente y tensión
a la que está sometida la resistencia. Pero esto no es así. Las resistencias actuales, se aproximan
mejor a la resistencia "ideal", pero insisto, una cosa es la teoría y otra muy diferente la vida real, en la
que los fenómenos físicos son mucho más complejos e intrincados como para poder describirlos
completamente con una expresión del tipo de la Ley de Ohm. Esta nos proporciona una aproximación
muy razonable, y válida para la gran mayoría de circuitos que se diseñan.
Por su composición, podemos distinguir varios tipos de resistencias:
De hilo bobinado (wirewound)
Carbón prensado (carboncomposition)
Película de carbón (carbon film)
Película óxido metálico (metal oxide film)
Película metálica (metal film)
Metal vidriado (metal glaze)
Por su modo de funcionamiento, podemos distinguir:
Dependientes de la temperatura (PTC y NTC)
Resistencias variables, potenciómetros y reostatos
Resistencias de hilo bobinado.- Fueron de los primeros tipos en fabricarse, y aún se utilizan
cuando se requieren potencias algo elevadas de disipación. Están constituidas por un hilo conductor
bobinado en forma de hélice o espiral (a modo de rosca de tornillo) sobre un sustrato cerámico.

17. Las aleaciones empleadas son las que se dan en la tabla, y se procura la mayor independencia posible
de la temperatura, es decir, que se mantenga el valor en ohmios independientemente de la
temperatura.
resistividad relativa
(Cu = 1)
Coef. Temperatura
a (20° C)
Aluminio
1.63
+ 0.004
Cobre
1.00
+ 0.0039
Constantan
28.45
± 0.0000022
Karma
77.10
± 0.0000002
Manganina
26.20
± 0.0000002
Cromo-Níquel
65.00
± 0.0004
Plata
0.94
+ 0.0038
metal
La resistencia de un conductor es proporcional a su longitud, a su resistividad específica (rho) e
inversamente proporcional a la sección recta del mismo. Su expresión es:
En el sistema internacional (SI) rho viene en ohmios·metro, L en metros y el área de la sección recta
en metros cuadrados. Dado que el cobre, aluminio y la plata tienen unas resistividades muy bajas, o
lo que es lo mismo, son buenos conductores, no se emplearán estos metales a no ser que se
requieran unas resistencias de valores muy bajos. La dependencia del valor de resistencia que ofrece
un metal con respecto a la temperatura a la que está sometido, lo indica el coeficiente de
temperatura, y viene expresado en grado centígrado elevado a la menos uno. Podemos calcular la
resistencia de un material a una temperatura dada si conocemos la resistencia que tiene a otra
temperatura de referencia con la expresión:
Los coeficientes de temperatura de las resistencias bobinadas son extremadamente pequeños. Las
resistencias típicas de carbón tienen un coeficiente de temperatura del orden de decenas de veces
mayor, lo que ocasiona que las resistencias bobinadas sean empleadas cuando se requiere estabilidad
térmica.
Un inconveniente de este tipo de resistencias es que al estar constituida de un arrollamiento de hilo
conductor, forma una bobina, y por tanto tiene cierta inducción, aunque su valor puede ser muy
pequeño, pero hay que tenerlo en cuenta si se trabaja con frecuencias elevadas de señal.
Por tanto, elegiremos este tipo de resistencia cuando 1) necesitemos potencias de algunos watios y
resistencias no muy elevadas 2) necesitemos gran estabilidad térmica 3) necesitemos gran estabilidad
del valor de la resistencia a lo largo del tiempo, pues prácticamente permanece inalterado su valor
durante mucho tiempo.
Resistencias de carbón prensado.- Estas fueron también de las primeras en fabricarse en los
albores de la electrónica. Están constituidas en su mayor parte por grafito en polvo, el cual se prensa
hasta formar un tubo como el de la figura.

18. Las patas de conexión se implementaban con hilo enrollado en los extremos del tubo de grafito, y
posteriormente se mejoró el sistema mediante un tubo hueco cerámico (figura inferior) en el que se
prensaba el grafito en el interior y finalmente se disponian unas bornas a presión con patillas de
conexión.
Las resistencias de este tipo son muy inestables con la temperatura, tienen unas tolerancias de
fabricación muy elevadas, en el mejor de los casos se consigue un 10% de tolerancia, incluso su valor
óhmico puede variar por el mero hecho de la soldadura, en el que se somete a elevadas temperaturas
al componente. Además tienen ruido térmico también elevado, lo que las hace poco apropiadas para
aplicaciones donde el ruido es un factor crítico, tales como amplificadores de micrófono, fono o donde
exista mucha ganancia. Estas resistencias son también muy sensibles al paso del tiempo, y variarán
ostensiblemente su valor con el transcurso del mismo.
Resistencias de película de carbón.- Este tipo es muy habitual hoy día, y es utilizado para valores
de hasta 2 watios. Se utiliza un tubo cerámico como sustrato sobre el que se deposita una película de
carbón tal como se aprecia en la figura.

19. Para obtener una resistencia más elevada se practica una hendidura hasta el sustrato en forma de
espiral, tal como muestra (b) con lo que se logra aumentar la longitud del camino eléctrico, lo que
equivale a aumentar la longitud del elemento resistivo.
Las conexiones externas se hacen mediante crimpado de cazoletas metálicas a las que se une hilos de
cobre bañados en estaño para facilitar la soldadura. Al conjunto completo se le baña de laca ignífuga y
aislante o incluso vitrificada para mejorar el aislamiento eléctrico. Se consiguen así resistencias con
una tolerancia del 5% o mejores, además tienen un ruido térmico inferior a las de carbón prensado,
ofreciendo también mayor estabilidad térmica y temporal que éstas.
Resistencias de película de óxido metálico.- Son muy similares a las de película de carbón en
cuanto a su modo de fabricación, pero son más parecidas, eléctricamente hablando a las de película
metálica. Se hacen igual que las de película de carbón, pero sustituyendo el carbón por una fina capa
de óxido metálico (estaño o latón). Estas resistencias son más caras que las de película metálica, y no
son muy habituales. Se utilizan en aplicaciones militares (muy exigentes) o donde se requiera gran
fiabilidad, porque la capa de óxido es muy resistente a daños mecánicos y a la corrosión en ambientes
húmedos.
Resistencias de película metálica.- Este tipo de resistencia es el que mayoritariamente se fabrica
hoy día, con unas características de ruido y estabilidad mejoradas con respecto a todas las anteriores.
Tienen un coeficiente de temperatura muy pequeño, del orden de 50 ppm/°C (partes por millón y
grado Centígrado). También soportan mejor el paso del tiempo, permaneciendo su valor en ohmios
durante un mayor período de tiempo. Se fabrican este tipo de resistencias de hasta 2 watios de
potencia, y con tolerancias del 1% como tipo estándar.
Resistencias de metal vidriado.- Son similares a las de película metálica, pero sustituyendo la
película metálica por otra compuesta por vidrio con polvo metálico. Como principal característica cabe
destacar su mejor comportamiento ante sobrecargas de corriente, que puede soportar mejor por su
inercia térmica que le confiere el vidrio que contiene su composición. Como contrapartida, tiene un
coeficiente térmico peor, del orden de 150 a 250 ppm/°C. Se dispone de potencias de hasta 3 watios.
Se dispone de estas resistencias encapsuladas en chips tipo DIL (dual in line) o SIL (single in line).

20. Resistencias dependientes de la temperatura.- Aunque todas las resistencias, en mayor o menor
grado, dependen de la temperatura, existen unos dispositivos específicos que se fabrican
expresamente para ello, de modo que su valor en ohmios dependa "fuertemente" de la temperatura.
Se les denomina termistores y como cabía esperar, poseen unos coeficientes de temperatura muy
elevados, ya sean positivos o negativos. Coeficientes negativos implican que la resistencia del
elemento disminuye según sube la temperatura, y coeficientes positivos al contrario, aumentan su
resistencia con el aumento de la temperatura. El silicio, un material semiconductor, posee un
coeficiente de temperatura negativo. A mayor temperatura, menor resistencia. Esto ocasiona
problemas, como el conocido efecto de "avalancha térmica" que sufren algunos dispositivos
semiconductores cuando se eleva su temperatura lo suficiente, y que puede destruir el componente al
aumentar su corriente hasta sobrepasar la corriente máxima que puede soportar.
A los dispositivos con coeficiente de temperatura negativo se les denomina NTC
(negativetemperaturecoefficient).
A los dispositivos con coeficiente de temperatura positivo se les denomina PTC (positive
temperaturecoefficient).
Una aplicación típica de un NTC es la protección de los filamentos de válvula, que son muy sensibles al
"golpe" de encendido o turn-on. Conectando un NTC en serie protege del golpe de encendido, puesto
que cuando el NTC está a temperatura ambiente (frío, mayor resistencia) limita la corriente máxima y
va aumentando la misma según aumenta la temperatura del NTC, que a su vez disminuye su
resistencia hasta la resistencia de régimen a la que haya sido diseñado. Hay que elegir correctamente
la corriente del dispositivo y la resistencia de régimen, así como la tensión que caerá en sus bornas
para que el diseño funcione correctamente.
NTC
PTC

21. INDUCTORES
Definición
Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que,
debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de
campo magnético.
Un inductor está constituido normalmente por una bobina de conductor,
típicamente alambre o hilo de cobre esmaltado. Existen inductores con
núcleo de aire o con núcleo hecho de material ferroso (por ejemplo, acero
magnético), para incrementar su capacidad de magnetismo.
Los inductores pueden también estar construidos en circuitos integrados,
usando el mismo proceso utilizado para realizar microprocesadores. En estos
casos se usa, comúnmente, el aluminio como material conductor. Sin
embargo, es raro que se construyan inductores dentro de los circuitos
integrados; es mucho más práctico usar un circuito llamado "girador" que,
mediante un amplificador operacional, hace que un condensador se
comporte como si fuese un inductor.
El inductor consta de las siguientes partes:
Devanado inductor: Es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo
magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica.
Culata: Es una pieza de sustancia ferromagnética, no rodeada por devanados,
y destinada a unir los polos de la máquina.
Pieza polar: Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el
entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansión polar.
Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado inductor.

22. Expansión polar: Es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que
bordea al entrehierro.
Polo auxiliar o de conmutación: Es un polo magnético suplementario,
provisto o no, de devanados y destinado a mejorar la conmutación. Suelen
emplearse en las máquinas de mediana y gran potencia.
También pueden fabricarse pequeños inductores, que se usan para
frecuencias muy altas, con un conductor pasando a través de un cilindro de
ferrita o granulado.
TIPOS:
INTRODUCCIÓN
Los inductores o bobinas son elementos lineales y pasivos que pueden almacenar y
liberar energía basándose en fenómenos relacionados con campos magnéticos. Una
aplicación de los inductores, consistente en bloquear ("choke" en inglés) las señales de
AC de alta frecuencia en circuitos de radio, dio origen a que con dicho término

23. (choque) se haga referencia a los inductores que se emplean en aplicaciones donde su
valor no es crítico y que por lo tanto admiten grandes tolerancias.
Básicamente, todo inductor consiste en un arrollamiento de hilo conductor. La
inductancia resultante es directamente proporcional al número y diámetro de las
espiras y a la permeabilidad del interior del arrollamiento, y es inversamente
proporcional a la longitud de la bobina.
Símbolos
1. MODELO EQUIVALENTE
Los inductores ideales no disipan energía como lo hacen los resistores. Pero en la
práctica, el inductor real presenta una resistencia de devanado que disipa energía. A
continuación figura un modelo práctico (simplificado) de inductor.
R representa las pérdidas en el devanado, cuyo valor generalmente es pequeño pero
puede llegar a varios cientos de ohms. Un modelo más completo contempla además la
capacidad parásita o distribuida debido a la capacidad entre las vueltas del bobinado
(Cp en paralelo con el circuito anterior).
2. CLASIFICACIÓN
2.1 Según el núcleo o soporte:
Núcleo de aire: el devanado se realiza sobre un soporte de material no
magnético (fibra, plástico, ...). En los casos donde no se utiliza soporte, la
bobina queda conformada sólo debido a la rigidez mecánica del conductor.
Núcleo de hierro: como tiene mayor permeabilidad que el aire (10 a 100),
aumenta el valor de la inductancia. Sin embargo, sólo se emplea en bajas
frecuencias porque a altas frecuencias las pérdidas son elevadas. Aplicaciones:
fuentes de alimentación y amplificadores de audio.
Núcleo de ferrita: las ferritas son óxidos de metales magnéticos, de alta
permeabilidad (10 a 10000) que además son dieléctricos. Existe una gran
variedad en el mercado en función de la frecuencia de trabajo.
Nota: radiofrecuencia (100kHz a 100GHz) <> audiofrecuencia (20Hz a 20kHz).

24. 2.2 Según la forma constructiva:
Solenoides:
Toroides:
2.3 Según la frecuencia de la corriente aplicada:
Alta frecuencia: de reducido tamaño y número de espiras
Baja frecuencia: de mayor tamaño y número de espiras
2.4 Según el recubrimiento: -, plástico, resina, metal (apantalladas).
2.5 Según la característica de su valor: fijos y ajustables.
2.6 Según el tipo de montaje: de inserción y SMD.
En la siguiente tabla se pueden observar los inductores más comunes: