Capacitores

DEFINICIÓN

El capacitor es un componente pasivo como los resistores, pero, que tienen la característica de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Este campo es el resultado de una separación de la carga eléctrica. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente de láminas o placas las cuales están separadas por un material dieléctrico o por el vacío.

TIPOS DE CAPACITORES

1. Electrolíticos. Tienen el dieléctrico formado por papel impregnado en electrólito. Siempre tienen polaridad, y una capacidad superior a 1 µF.

2. Electrolíticos de tántalo o de gota. Emplean como dieléctrico una finísima película de óxido de tantalio amorfo, que con un menor espesor tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una capacidad superior a 1 µF. Su forma de gota les da muchas veces ese nombre.

3. De poliéster metalizado MKT. Suelen tener capacidades inferiores a 1 µF y tensiones de trabajo a partir de 63v.

4. De poliéster. Son similares a los anteriores, aunque con un proceso de fabricación algo diferente. En ocasiones este tipo de condensadores se presentan en forma plana y llevan sus datos impresos en forma de bandas de color, recibiendo comúnmente el nombre de condensadores «de bandera». Su capacidad suele ser como máximo de 470 nF.

5. De poliéster tubular. Similares a los anteriores, pero enrollados de forma normal, sin aplastar.

6. Cerámico «de lenteja» o «de disco». Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están comprendidos entre 0.5 pF y 47 nF. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas de color.

7. Cerámico «de tubo». Sus valores de capacidad son del orden de los picofaradios y generalmente ya no se usan, debido a la gran deriva térmica que tienen (variación de la capacidad con las variaciones de temperatura).

COMPORTAMIENTO DE UN CAPACITOR EN CORRIENTE DIRECTA (CD)

En corriente directa (si se conecta una batería a un condensador, circulará por él una corriente continua o bien una corriente directa), el condensador actúa como un acumulador de carga. Esencialmente, el condensador consiste en dos placas, que están eléctricamente aisladas una de la otra (sea por aire o mediante un aislante dieléctrico).

Un valor característico del condensador es su capacidad C. Describe la capacidad del condensador para almacenar una cierta cantidad de carga Q en sus placas a un cierto voltaje.

Q = C * V o C = Q / V

Expresado de la siguiente manera: "Cuanto mayor sea el condensador y el voltaje, más cargas encuentran hueco en las placas del condensador".

CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR

Proceso de carga:

Cuando el interruptor se mueve a A, la corriente I sube bruscamente (como un cortocircuito) y tiene el valor de I = E / R amperios (como si el condensador no existiera momentáneamente en este circuito serie RC), y poco a poco esta corriente va disminuyendo hasta tener un valor de cero (ver el diagrama inferior).

El voltaje en el condensador no varía instantáneamente y sube desde 0 voltios hasta E voltios (E es el valor de la fuente de corriente directa conectado en serie con R y C)

El tiempo que se tarda el voltaje en el condensador (Vc) en pasar de 0 voltios hasta el 63.2 % del voltaje de la fuente está dato por la fórmula T = R x C donde R está en Ohmios y C en Mili faradios y el resultado estará en milisegundos.

Después de 5 x T (5 veces T) el voltaje ha subido hasta un 99.3 % de su valor final

Al valor de T se le llama "Constante de tiempo"

Analizan los dos gráficos se puede ver que están divididos en una parte transitoria y una parte estable. Los valores de Ic y Vc varían sus valores en la parte transitoria (aproximadamente 5 veces la constante de tiempo T), pero no así en la parte estable.

Los valores de Vc e Ic en cualquier momento se pueden obtener con las siguientes fórmulas:

Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)

Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)

Proceso descarga:

El interruptor está en B.

Entonces el voltaje en el condensador Vc empezará a descender desde Vo (voltaje inicial en el condensador). La corriente tendrá un valor inicial de Vo / R y disminuirá hasta llegar a 0 (cero voltios).

Los valores de Vc e I en cualquier momento se pueden obtener con las siguientes fórmulas:

Donde T= RC es la constante de tiempo

¿CÓMO SABER EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE UN CAPACITOR UTILIZANDO MULTÍMETRO?

1. Usa tu multímetro digital para asegurarte que toda la alimentación del circuito esté desconectada. Si el capacitor está usando un circuito CA, configura el multímetro para una medición de tensión CA. Si está usando un circuito CD configura el multímetro para medir tensión CD.

2. Inspecciona visualmente el capacitor. Si ves fugas, grietas, protuberancias u otros signos de deterioro, reemplaza el capacitor.

3. Gira la perilla xC a modo de medición de capacitor (). El símbolo normalmente está acompañado de otra función.

4. Para una medición correcta, el capacitor debe ser removido del circuito. Descarga el capacitor como se mencionó anteriormente.

Nota: Algunos multímetros ofrecen un modo relativo (REL). Cuando mides valores de capacitancia bajos, puedes usar el modo relativo para eliminar la capacitancia de los cables de prueba. Para poner un multímetro en modo relativo para capacitancia, deja los cables de prueba abiertos y presiona el botón REL, esto elimina el valor residual de capacitancia de los cables de prueba.

5. Conecta los cables de prueba en las terminales del capacitor. Mantén los cables de prueba conectados por algunos segundos para dejar que el multímetro seleccione de manera automática el intervalo correcto.

6. Lee la medición en la pantalla. Si el valor de capacitancia se encuentra dentro del intervalo, el multímetro mostrará el valor del capacitor.

Si se muestra OL

a) El valor del capacitor es más alto que el intervalo de medición

b) El capacitor está dañado.

¿EN QUÉ MOMENTO ES OPORTUNO CAMBIAR UN CAPACITOR?

Se tendrá que apagar el equipo y desconéctalo. Retira los tornillos y desmonta el panel, así tendrás el espacio suficiente para esta revisión. El capacitor o condensador estará ubicado de manera perpendicular a la placa de circuito. Pero si encuentras el capacitor inclinado o sientes un olor sutilmente ácido, ten por seguro que los capacitores pueden estar dañados.

Para la mayoría de los motores, siempre y cuando el valor real esté dentro de la marca del 10% del valor nominal, está en buena forma. A medida que se usa un capacitor permanente y la capacitancia cae fuera de este rango, deberá buscar un reemplazo.