Este documento trata sobre los condensadores. Explica 1) cómo funciona un condensador, 2) cómo se mide su capacidad y los factores que la afectan, y 3) los procesos de carga y descarga de un condensador, incluyendo la constante de tiempo. También describe 4) los tipos principales de condensadores, 5) cómo identificar sus valores, y 6) cómo conectar condensadores en serie y paralelo.

1. Tema 4
Los condensadores

2. Índice
1. Funcionamiento de un condensador
2. Capacidad de un condensador
3. Carga de un condensador
4. Descarga de un condensador
5. Constante de tiempo de carga y descarga de un
condensador
6. Especificaciones técnicas de los condensadores
7. Tipos de condensadores
8. Identificación de los valores de los condensadores
9. Asociación de condensadores

3. 1. Funcionamiento de un condensador.
Para construir un condensador basta con poner dos placas metálicas
conductoras separadas por un material aislante (dieléctrico) como por
ejemplo aire ,papel ,cerámica, plástico…
Terminales de conexión
armaduras
Dieléctrico
El condensador se carga debido a el exceso
de electrones en polo negativo de la pila se
dirigen a la armadura cargándola
negativamente. Al mismo tiempo la otra
armadura se están acumulando cargas
positivas por inducción electroestática
cuando las armaduras se han cargado la
carga del condensador se a completado y ya
no habrá mas movimiento de electrones una
vez cargado si se desconecta de la fuente la
acumulación de cargas se mantiene gracias a
que siguen habiendo fuerzas de atracción
entre las armaduras.

4. 2. Capacidad de un condensador
La capacidad de un condensador es la propiedad que posee este para
almacenar mayor o menor cantidad de cargas eléctricas.
La cantidad de cargas que puede almacenar un condensador depende
de la tensión aplicada a las armaduras y las características constructivas
del condensador.
Contra mas tensión le apliquemos aumentará la cantidad de cargas que
puede almacenar, por otro lado cuanto mayor sea la superficie del
dieléctrico mas pequeña es la distancia entre las armaduras y mejor sea
la calidad del aislante, asi como mayor sea la capacidad de almacenar
cargas.
-La formula para saber la carga de un condensador es:
Q = cantidad de carga (Culombios)
C = capacidad del condensador (Faradios)
V = voltios
Q = C · V

5. La unidad de capacidad es el faradio y es muy grande por eso
lo que se utilizan son submúltiplos.
-Picofaradios (pF): un picofaradio es 10^-12F
-Nanofaradios (nF): un nanofaradio es 10^-9F
-Microfaradios (uF): un microfaradio es 10^-6F
La capacidad de un condensador es mayor cuanto mas grande
es la superficie de sus armaduras y menor cuanto mayor sea
la distancia entre estas.
Esta formula relaciona la capacidad con las características
conductivas:
-S: superficie de armaduras
-d: espesor del dieléctrico
-Er: constante dieléctrica
C = Er/ 4 · pi · 9·10^9· S/d

6. 3. Carga de un condensador
V
A
1
2
Cuando el conmutador se posiciona en el
punto 1 el condensador empieza a
cargarse. En un primer momento la
diferencia de cargas no existe en el
condensador por lo que la intensidad
será máxima.
Imax = E/R
Según se va cargando el condensador la
tensión de este ira creciendo por lo que la
diferencia de potencial entre el generador y el
condensador se hace mas pequeña por lo que
la intensidad se ira reduciendo. Cuando el
condensador alcanza la misma tensión que el
generador el ciclo de carga estará completo y
se interrumpirá la intensidad
Imax
Tiempo de carga
T

7. 4. Descarga de un condensador
Al cambiar de posición en la figura de la diapositiva
anterior, comienza el ciclo de descarga del condensador .
En un primer momento la intensidad es grande ya que el
condensador tiene toda la tensión (la de la fuente).
Según se va descargando el condensador
tanto la tensión como la intensidad se
van reduciendo hasta desaparecer.
Tiempo de descarga
V
T

8. 5. Constante de tiempo de carga y descarga
de un condensador
La constante de tiempo de un condensador es el tiempo
que tarda en adquirir el 63% de su carga total.
La constante de tiempo de un condensador es igual a:
Cuando transcurren 5 veces este tiempo se considera que
el condensador esta cargado al 100%.
Esta constante es para calcular tanto la carga como la
descarga de un condensador
T = R · C

9. 6. Especificaciones técnicas de los
condensadores
Capacidad nominal : es el valor de capacidad que tiene el
condensador, se mide en Faradios pero es una unidad
grade por eso se usan submúltiplos como los
microfaradios, nanofaradios o picofaradios.
Tensión de trabajo o nominal: la tensión nominal es la
tensión que soporta el condensador como máximo, por
supuesto no es recomendable que el condensador este
trabajando a una tensión superior a la nominal ya que el
condensador se romperá.
* En caso de ser electrolíticos hay que tener en cuenta su
polaridad a la hora de colocarlo, ya que si se coloca
invertida la polaridad el condensador se romperá.

10. 7. Tipos de condensadores.
Hay muchos tipos de condensadores como por ejemplo:
*Condensadores de papel impregnado de aceite
*Condensador de papel metalizado
*Condensador de plástico
*Condensadores cerámicos
*condensadores de mica
*condensadores electroliticos

11. 8. Identificación de los valores de los
condensadores
Por lo general, los valores de capacidad y voltaje aparecen
en la superficie del condensador.
Si el condensador es demasiado pequeño se coloca el valor
de capacidad en valor absoluto y como unidad picofaradios
También se pueden identificar mediante un codigo de
colores parecido al de el de las resistencias.
En otras ocasiones se marca con la letra K que significa mil
picofaradios, es decir, 1nF.

13. 9. Asociación de condensadores en serie
La tensión aplicada al conjuntos se reparte entre los
terminales de cada uno de los condensadores de tal forma
que se cumple que:
Cuando se conectan condensadores en serie cada uno
trabaja a una tensión mas baja que la aplicada al conjunto,
sin embargo , la capacidad total obtenida es inferior a la de
cualquiera de ellos:
V = Vab + Vbc
CT = 11 1
1
C3C2C1

14. 10. Asociación de condensadores en paralelo
En este tipo de acoplamiento la tensión a la que quedan
sometidos los condensadores es la misma, mientras que la
intensidad se reparte.
Cuando se conectan condensadores en paralelo la capacidad
de estos aumenta.
IT = I1 +I2 +I3
C1
C2
C3
VI
QT = Q1 +Q2 +Q3
VCT = VC1 +VC2 +VC3
QT = Q1 + Q2 + Q3