El condensador

1. Tipos de condensadores y sus características

1.1. Condensadores de cerámica:

1.1.1. Utilizan material cerámico como dieléctrico. Son confiables, de pequeño tamaño y resistentes a altas temperaturas, pero tienen capacitancia limitada. Se usan comúnmente para filtrado de ruido y desacople.

1.2. Condensadores electrolíticos:

1.2.1. Tienen un electrolito líquido o sólido como dieléctrico, lo que les permite tener alta capacitancia. Sin embargo, tienen vida útil limitada, especialmente a altas temperaturas. Se usan en aplicaciones que requieren gran capacitancia, como regulación de alimentación.

1.3. Condensadores de película:

1.3.1. Utilizan películas delgadas de plástico como dieléctrico. Tienen baja capacitancia pero alto voltaje de ruptura. No tienen polaridad y pueden usarse en CA o CC.

1.4. Condensadores de tantalio:

1.4.1. Son compactos y ofrecen altos valores de capacitancia. Se usan en dispositivos electrónicos portátiles donde el espacio es limitado, gracias a su baja corriente de fuga y estabilidad.

1.5. Condensadores de aluminio:

1.5.1. Tienen alta capacitancia y se usan ampliamente en electrónica de potencia por su confiabilidad y costo. Se encuentran en placas base de computadoras, fuentes de alimentación y equipos industriales.

2. Definición

2.1. Un condensador es un componente electrónico que almacena energía en un campo eléctrico, permitiendo el paso de corriente alterna pero bloqueando la corriente continua.

3. Historia

3.1. La historia del condensador se remonta a mediados del siglo XVIII y es fundamental para el desarrollo de la electrónica y la electricidad. A Continuación, un breve resumen sobre su historia: 1745-1746: Botella de Leiden. Inventada por Ewald Georg von Kleist y Pieter van Musschenbroek, fue el primer condensador, consistiendo en una botella de vidrio con agua y una varilla metálica para almacenar electricidad. Siglo XIX: Mejoras en el diseño con diferentes materiales dieléctricos y electrodos. Crucial en telégrafos y radios para sintonizar frecuencias y almacenar energía. Principios del Siglo XX: Desarrollo de condensadores de papel impregnado en aceite, electrolíticos (1920s), cerámicos y de película plástica (1950s-1960s), mejorando capacidad y estabilidad. Avances Recientes: Introducción de condensadores de tántalo y polímero, y supercondensadores con alta capacidad y rápida liberación de energía, utilizados en vehículos eléctricos y dispositivos portátiles.

4. Evolución

4.1. En 1745, el científico alemán Ewald Georg von Kleist descubrió que la carga eléctrica podía almacenarse conectando un generador a un recipiente de vidrio lleno de agua.

4.2. Al año siguiente, el físico holandés Pieter van Musschenbroek inventó un dispositivo similar llamado "botella de Leyden", que usaba vidrio como dieléctrico.

4.3. Benjamin Franklin realizó experimentos clave sobre la capacitancia, como el famoso experimento del cometa, que demostró la relación entre la electricidad y el rayo.

4.4. Durante el siglo XIX, se introdujeron nuevos materiales dieléctricos como el vidrio, la cera y el papel, mejorando el rendimiento de los condensadores.

4.5. En 1866, Warren de la Rue inventó el condensador electrolítico, que usaba un electrolito empapado en papel como dieléctrico.

4.6. A mediados del siglo XX, se desarrollaron los condensadores de montaje superficial (SMT), permitiendo la miniaturización de los dispositivos electrónicos.

4.7. Se inventaron nuevos tipos avanzados como los supercondensadores y los condensadores de tántalo, con mejores prestaciones.

5. Importancia

5.1. En la Electrónica Moderna: Es esencial en prácticamente todos los dispositivos electrónicos. Innovaciones Recientes: Desarrollo de supercondensadores. Nuevos materiales para mayor capacidad y estabilidad. Futuro Desarrollo: Incremento en capacidad. Reducción de tamaño. Mayor eficiencia energética.

6. Aplicaciones

6.1. Filtración: En circuitos de filtrado de señales para eliminar ruido. Almacenamiento de Energía: En fuentes de alimentación y sistemas de respaldo. Acoplamiento y Desacoplamiento: En circuitos de amplificación y procesamiento de señales. Otros Usos Prácticos: Temporizadores, resonadores en circuitos de radiofrecuencia, etc.

7. Funcionamiento

7.1. Principio de Funcionamiento: Almacena energía en un campo eléctrico entre dos placas conductoras separadas por un dieléctrico. Carga: Al aplicar un voltaje, las placas acumulan carga. Descarga: Al desconectar la fuente y conectar una carga, el condensador libera la energía. Ecuaciones Básicas: Capacitancia (C): ​C = Q/V Voltaje (V): V= Q/C Carga (Q): Q= C.V Energía Almacenada (E): E= ½ CV2