¿QUE ES CAPACITANCIA?
La Capacitancia es la propiedad de un capacitor de oponerse a toda
variación de la tensión en el circuito eléctrico. Usted recordará que la
resistencia es la oposición al flujo de la corriente eléctrica. También se
define, a la Capacitancia como una propiedad de almacenar carga eléctrica entre
dos conductores, aislados el uno del otro, cuando existe una diferencia de
potencial entre ellos, como se observa en la figura siguiente, las dos placas
actúan como conductores, mientras que el aire actúa como un aislante:
Así como un Resistor está diseñado para tener
Resistencia, el Capacitor está diseñado para tener Capacitancia; mientras que
los resistores se oponen al flujo de la corriente, los capacitores se oponen a
cualquier cambio en el Tensión eléctrica; el Capacitor más pequeño capaz de
acumular carga eléctrica se construye de dos placas y un aislante de aire
llamado dieléctrico.
Los factores que determinan la Capacitancia de un Capacitor simple son:
- El área de la placas
- La separación entre las placas
- El material del dieléctrico
La Capacitancia es directamente proporcional al área de las placas y a
la constante dieléctrica del material dieléctrico utilizado e inversamente
proporcional a la distancia de separación de las placas, es decir:
C = k A/ d = Faradios
De ahí que si el área de las placas aumenta, con ello aumenta la
Capacitancia; por el contrario, si la separación de las placas aumenta,
disminuye la Capacitancia
De acuerdo a la fórmula C = k A /
d obtenemos el resultado en Faradios; si queremos el Resultado en Micro
faradios (símbolo μf) entonces
agregamos el factor de conversión 8.85 x 10 -" -y nuestra fórmula quedará
así: C = 8.85x10-8 A/d
Dónde:
C = Capacitancia en μf (Micro faradios)
A = Área de las placas, cm2
D = Distancia de separación de las placas, en
cm.
En la práctica los capacitores suelen tener más de una placa, y para
calcular la Capacitancia se multiplica el resultado de la fórmula por el número
de placas menos uno, es decir: N-l.
Por
ejemplo, en un capacitor múltiple que contiene 5 placas, N = 5, por lo tanto,
N-l = 4 de acuerdo a la figura.
El material usado como estándar dieléctrico es el vacío cuya constante
dieléctrica es igual a la unidad, es decir uno (1.0)
TIPOS DE CAPACITORES
Un capacitor está formado por dos terminales que son placas conductoras
separadas por un elemento no conductor, y que tienen como objetivo introducir
en un circuito eléctrico capacitancia.
Existen varios de ellos según sus cualidades físicas. Algunos de ellos
son:
- Capacitor eléctrico de aluminio: este posee una capacitancia por volumen muy elevada y además, son muy económicos, es por esto que son sumamente utilizados. Estos contienen hojas metálicas que poseen un electrolito que puede ser seco, pastoso o acuoso. Los capacitores eléctricos de aluminio se pueden encontrar no polarizados y polarizados.
- Capacitor eléctrico de tantalio: si bien estos son más caros que los anteriores, se destacan por poseer una mayor confiabilidad y flexibilidad. Dentro de este tipo de capacitores existen tres clases: capacitores de hojas metálicas, capacitores de tantalio sólido y capacitores de tantalio.
- Capacitores eléctricos de cerámica: estos se destacan por ser económicos y de reducido tamaño. Además, poseen un gran intervalo de valor de aplicabilidad y capacitancia. Son ideales para aplicaciones de derivación, filtrado y acoplamiento de aquellos circuitos que son híbridos integrados que logran tolerar cambios importantes en la capacitancia. El material dieléctrico que se utiliza en estos capacitores puede ser titanato de calcio, de bario o bien, dióxido de titanio a los que se les agregan otros aditivos. Los capacitores eléctricos de cerámica adquieren forma de disco o tubular.
- Capacitores eléctricos de plástico o papel: estos pueden estar hechos con plástico, papel, o la suma de los dos y se los puede utilizar en aplicaciones como acoplamiento, filtrado, cronometraje, suspensión de ruidos y otras. Una propiedad que poseen estos capacitores es que las películas metálicas se autorreparan. También son muy estables, resistentes al aislamiento y pueden funcionar a temperaturas muy elevadas.
- Capacitores de vidrio y mica: estos son utilizados cuando se precisa muy buena estabilidad y una carga eléctrica alta. Se caracterizan por poder operar a frecuencias muy altas y tener gran estabilidad en relación a la temperatura. Estos capacitadores se encuentran en distintos tamaños.
APLICAIONES DE LOS CAPACITORES
- ü En el caso de los filtros de alimentadores de corriente se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada.
- ü También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente alterna pero no corriente continua.
- ü Los condensadores electrolíticos pueden tener mucha capacitancia, permitiendo la construcción de filtros de muy baja frecuencia.
- ü Circuitos temporizadores.
- ü Filtros en circuitos de radio y TV.
- ü Fuentes de alimentación.
- ü Arranque de motores.
- ü Automóviles híbridos
- ü Apoyo energético
- ü Aplicaciones de energía solar
- ü Almacenamiento de energía
- ü Sistemas de transferencia de energía
- ü Sistemas de transferencia de potencia
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