Las capacidades o capacitancias se derivan de un dispositivo originalmente conocido como «Garrafa de Leyden», el cual puede ser considerado como la primera tentativa de «condensar» o guardar electricidad. Por este motivo, las capacidades fueran también llamadas condensadores, aunque este nombre no sea muy correcto dándose preferencia a lo termino capacitores.
Obs.. Publicado por el autor en un revista brasileña.
En la fig. 1 se muestran diversos tipos de capacidades, capacitores o condensadores modernos al lado de una Garrafa de Leyden.
Pero ¿cómo se hace un condensador o capacitor?
Imagine dos placas de metal separadas por un material aislante, conforme se indica, en la fig. 2.
Evidentemente, si conectamos una batería (un polo en cada placa) no puede pasar corriente, pues entre las placas existe un aislante. Entretanto, la electricidad (carga eléctrica) queda almacenada en estas placas.
Asimismo, las cargas positivas de una placa atraen a las negativas de la otra, manteniéndose de esta forma en equilibrio o «presas». A su vez, en el momento que desconectemos la batería, las cargas quedan retenidas en el condensador. Para descargar esta capacidad, bastará con unir con un hilo las dos armaduras y la corriente fluirá entre las dos armaduras neutralizando las cargas. Fig. 3.
Un condensador puede ser usado en un circuito de diversos modos. La manera básica de utilizarlo aprovecha justamente la posibilidad que tiene de almacenar cargas eléctricas en una cantidad que nos permita realizar experiencias interesantes.
TIPOS DE CAPACITORES
Los capacitores se clasifican de acuerdo a la naturaleza del material usado como aislante entre sus placas.
Un capacitor cerámico está formado por dos hojas o laminas de metal que lleva como aislante entre ambas un pequeño disco de cerámica. Los de poliéster utilizan este material como aislante entre sus placas.
Aunque un tipo de capacitor muy importante es el electrolítico, que usa como aislante una fina película de óxido de aluminio (electrolítico de aluminio) formado en una de sus placas que sirve como armadura.
Un conjunto de hojas muy finas con una cara de óxido puede ser enrollado, con lo que el condensador fabricado puede ser de grandes capacidades o capacitancias. Por este motivo, los condensadores electrolíticos son los que presentan mayor valor en sus capacidades, dándose ésta normalmente en microfaradios. Fig. 4.
En un capacitor, tanto la capacidad como la tensión debe de indicarse. La tensión indica cuántos voltios puede soportar sin peligro de que el aislante (también llamado dieléctrico) llegue a destruirse.
Es importante recordar que los capacitores electrolíticos tienen polaridad, esto es, podemos almacenar cargas positivas en una de sus armaduras. Si invertimos la polaridad, estaríamos almacenando cargas positivas en la placa que correspondería a las negativas, con lo cual el dieléctrico se destruye.
Hay que tener cuidado de que esto no ocurra pues el capacitor puede llegar a estallar. En algunos capacitores existe una válvula de seguridad para evitar que estallen en caso de conectarlos erróneamente, aunque no conviene experimentar su eficiencia.
UNIDADES
La unidad de capacidad es el Farad, abreviado F, pero como se trata de una unidad muy grande se usan unos submúltiplos, como el: Microfarad, abreviado pF, vale 0,000 001 F es decir, la millonésima parte del faradio, también 10-6F.
Nanofarad, abreviado nF, vale 0,000 000 001 F, es decir, Ia billonésima parte del faradio ó 10-9F.
Picofarad, llamado también algunas veces micromicrofarad, se abrevia como pF y equivale a 10-12F ó 0,000 000 000 001 F, es decir, Ia trillonésima parte de un farad.
Vemos entonces que 1,uF equivale a 1000 nf 6 100.000 pF y que 1 nF vale 1000 pF.
Como ya se ha .dicho anteriormente, no se debe de sobrepasar la tensión que indica dicho capacitor. Un capacitor de 600 V no se debe conectar a más de esta tensión, ya que el dieléctrico se destruirá. Siempre se debe de conectar a una tensión menor a la máxima indicada en el mismo.
CODIGOS
Existen muchos tipos de capacitores y conforme a los distintos fabricantes, pueden venir marcados de diferentes maneras. Los lectores que posean muchos capacitores encontrarán a veces dificultades en su utilización, debido a la diversidad de valores, lo que lleva emparejado, en caso de su utilización, un mal funcionamiento del equipo.
Es fácil confundirse y utilizar un capacitor de 47 nF ó 4nF en lugar de 4,7 pF en un transmisor de FM, lo que hace que no funcione. Veamos el código que se utiliza para:
Capacitores cerámicos pequeños
Denominamos «pequeños» a las capacidades del orden de picofaradios. Normalmente, son de tipo cerámico con forma de disco o tubular, conforme se indica en la fig. 5.
En esta figura tenemos los diversos aspectos de marcar su valor. La letra «p» minúscula indica que la unidad es picofaradios y, por tanto, puede venir como su valor final.
Asimismo, 4p7 significa 4,7 pF (picofaradios). De igual modo, 10 p indica 10 picofaradios. En estos tipos es común encontrar una letra mayúscula a continuación del valor que indica la tolerancia. En nuestro caso no es importante, a no ser que venga especificado en el esquema. Esta letra puede ser Ia J, K, M,. etc. Llamamos especialmente la atención sobre la K mayúscula, que puede ser confundida con la k minúscula. Esta última indica que el valor tiene que ser multiplicado por 1000. A su vez, 10K y 10 pF, en cuanto que 1ok significa 10.000 pF 6 10 nF. Atención a todo esto.
Los valores de las capacidades normalmente siguen la misma serie que las resistencias, es decir, a «saltos». Asimismo, la secuencia más usada es: 1-1, 2-1, 5-1, 8-2, 2-2, 7-3, 3-3, 9-4, 7-5, 6-6, 8-8, 2.
Esto significa que no encontraremos un condensador de 1,3 pF pues no está en la serie, ni de 13 pF porque no es múltiplo de esta serie, del mismo modo que 190 pF.
Existen otras series más antiguas que son usadas en algunos tipos, como 1-2-3-5.
A su vez, podemos tener 500 pF, ó 0,05 ,uF o, en tal caso, 0,2 pF.
Código de tres números
Este es un código que aparece principalmente en los capacitores cerámicos, que dificulta mucho la identificación de los componentes, sobre todo-para los de menos experiencia.
Conforme se indica en la fig. 6 siempre se usan 3 números.
Los dos primeros dígitos indican el valor y el tercero el número de ceros que se deben de añadir. EI valor final se obtiene en picofaradios. Para obtener ésta en nanofarads hay que dividir por 1000.
Por ejemplo: 223 significa 22 seguido de 3 ceros, o sea 22.000 pF, que en nanofarads seria 22.
472 significa 47 seguido de 2 ceros, es decir, 4.700 pF o 4,7 nF; también puede venir dado como 4n7.
Código de puntos decimales
En la numeración americana, en vez de utilizar la coma se utiliza un punto para separar las unidades de las fracciones de unidad.
Es decir, en vez de escribir 0,01 pF se escribirá 0.01 pf ó también .01 pf. Para obtener eI valor en nanofarads se multiplica por 1000, o sea, .01 pf equivale a 10 nF.
Tipos de equivalencias
Los capacitores cerámicos son planos o tubulares y se utilizan en circuitos de baja y alta frecuencia. Fig. 7.
En los circuitos en que existen este tipo de capacitores no es conveniente sustituirlo por uno de otro tipo, ya que el valor puede variar un poco.
Los condensadores de poliéster, papel o policarbonato mostrados en la fig. 8 se utilizan normalmente en circuitos de baja frecuencia, es decir, de audio.
Estos pueden ser sustituidos entre sí.