condensador

Un condensador es un componente pasivo de dos terminales que almacena carga eléctrica cuando se le aplica voltaje. Dentro de la carcasa se encuentra un par de placas o láminas conductoras separadas por un material aislante llamado dieléctrico, típicamente película, cerámica o pasta electrolítica. Cuando se conecta a una fuente de voltaje, los electrones se acumulan en una placa y se agotan en la otra, creando un campo eléctrico en el espacio. Desconecte la fuente y el condensador retiene esa carga hasta que le proporcione un camino para que se descargue.

La medida básica de la utilidad de un condensador es su capacitancia, expresada en faradios (F). Las unidades industriales prácticas van desde picofaradios (pF) para circuitos de alta frecuencia hasta microfaradios (µF) o incluso faradios para almacenamiento de energía. La tensión nominal, dada en voltios de CC o CA, indica el potencial operativo máximo seguro; si se excede, el dieléctrico se rompe, cortocircuitando las placas y destruyendo la pieza. Los condensadores del mundo real tienen una corriente de fuga que drena lentamente la carga con el tiempo, y exhiben resistencia e inductancia parásitas que importan en altas frecuencias.

Tipos comunes y sus funciones

Los condensadores electrolíticos, que utilizan una capa de óxido como dieléctrico, empaquetan alta capacitancia en carcasas pequeñas y cuestan poco; dominan las fuentes de alimentación y los circuitos de acoplamiento, pero están polarizados, lo que significa que deben instalarse correctamente y no pueden soportar voltaje inverso. Los condensadores de película (poliéster, polipropileno, metalizados) toleran la CA y son más estables a la temperatura, pero ocupan más espacio. Los condensadores de disco cerámico y multicapa son diminutos, baratos y están en todas las placas de control. Los condensadores de tantalio ofrecen alta densidad de capacitancia y estabilidad, pero son caros y pueden fallar catastróficamente si se sobrecargan.

En los arrancadores de motor y los circuitos de compresores, los condensadores grandes proporcionan la corriente reactiva necesaria para establecer un campo magnético giratorio en los motores de CA monofásicos; estos están diseñados para sobrevivir a repetidas corrientes de irrupción. En los sistemas de corrección del factor de potencia en las plantas industriales, los bancos de condensadores compensan las cargas inductivas para reducir las penalizaciones de los servicios públicos. Los condensadores de pulso de alto voltaje, construidos con conexiones internas robustas y dieléctrico más grueso, almacenan energía para máquinas de soldar y equipos de prueba de impulsos. Los condensadores de amortiguación colocados a través de los contactos del interruptor amortiguan los picos de voltaje cuando los contactores se abren, protegiéndolos de arcos y erosión.

Los modos de falla en el campo son predecibles: la edad y el calor degradan el dieléctrico, la fuga aumenta y la capacitancia disminuye; los tipos electrolíticos ventilan o se abultan cuando la presión interna de la generación de gas excede la resistencia de la carcasa. Un condensador hinchado o con fugas es una señal segura de que está cerca del final de su vida útil. Siempre descargue un condensador antes de tocarlo, ya que la energía almacenada puede provocar una descarga peligrosa incluso después de desconectar la alimentación. Al seleccionar un reemplazo, verifique el valor de capacitancia, la tensión nominal y el tamaño físico; sustituir un condensador de menor voltaje o físicamente más grande provoca un mal funcionamiento o una interferencia mecánica.