VALORES DE CAPACITORES

VALORES DE CAPACITORES

La mayoría de los capacitores que superan el valor de 1 uF poseen impreso su valor como por ejemplo 1uF , 22uF , 100uF , etc , por lo que no tendremos inconvenientes a la hora de controlar su valor.Pero existen algunos , especialmente aquellos en que su valor es inferior a 1uF , que poseen una cifra de tres números solamente . Cómo es esto ?Lo primero que debemos tener en cuenta es que los valores en estos casos pasan a expresarse en PICOFARADIOS .De las tres cifras , las dos primeras son las que se consideran más significativas , siendo la tercera el multiplicador . Los valores de multiplicación los vemos en la siguiente tabla :
Tercer Dígito
Multiplicador
0
1
1
10
2
100
3
1,000
4
10,000
5
100,000
6 no se usa

7 no se usa

8
.01
9
.1
Por ejemplo si tenemos que un capacitor es 104 , su valor será 10 más 4 ceros , o bien , 10 X 10,000 que es igual a 100,000 pF . Lo que tambien se puede decir como .1uF . Otro ejemplo sería 470 . Tendríamos 47 y la tercer cifra nos indica que serían cero ceros los que siguen , o bien las dos primeras cifras multiplicadas por 1 . Esto nos daría un capacitor de 47pF .
Luego de los tres dítos encontramos generalmente una letra que nos indicará la tolerancia de fabricación expresada en porcentaje .
La siguiente tabla nos muestra los distintos porcentajes que encontraremos .
Letra
Tolerancia del Capacitor
D
+/- 0.5 pF
F
+/- 1%
G
+/- 2%
H
+/- 3%
J
+/- 5%
K
+/- 10%
M
+/- 20%
P
+100% ,-0%
Z
+80%, -20%
Entonces si encontramos un capacitor que diga 103J sabremos que el mismo será de 10,000 pF con una tolerancia del +/-5% .Una última aclaración sería explicar las unidades submúltiplos de uF .Estas serían : Picofaradios y Nanofaradios .Las equivalencias pueden verse en la siguiente tabla .
102
1.000 pF
1 nF
0,001uF
103
10.000pF
10nF
0,01uF
104
100.000pF
100nF
0,1uF
105
1.000.000pF
1.000nF
1uF

Capacitores

Un capacitor está compuestos de dos terminales cuyo propósito primario es introducir capacitancia a un circuito eléctrico. La capacitancia se define como la razón de carga almacenada a la diferencia de voltaje entre dos placas o alambres conductores.C=Q/VQ = carga almacenadaV = diferencia de potencial entre bornesUn capacitor es un elemento de dos terminales que consta de dos placas conductoras separadas por un material no conductor. La carga eléctrica se almacena en las placas, y el espacio entre las placas se llena con un material dieléctrico. En su funcionamiento normal, las dos placas poseen el mismo valor de carga pero de signos contrarios. El valor de la capacitancia es proporcional al área superficial del material dieléctrico e inversamente proporcional a su espesor. Para obtener mayor capacitancia se requiere de una estructura muy delgada con un área grande.Simbolo del CapacitorASOCIACION DE CAPACITORESCAPACITORES EN SERIEPor ejemplo la capacidad equivalenete de 3 capacitores en serie es :1/c equiv = (1/ c1)+ (1/ c2)+ (1/ c3)Como regla podemos pensar que es como resistencias en paraleloCAPACITORES EN PARALELOPor ejemplo la capacidad equivalenete de 3 capacitores en paralelo es :C equiv =C1 + C2 + C3Como regla podemos pensar que es como resistencias en serieGENERALIDADESEstos componentes deben operar a frecuencias altas, por lo que deben presentar bajas inductancias y pérdidas. En términos generales, se pueden utilizar capacitores con diélectrico plástico o cerámico, dependiendo de la aplicación. Sin embargo, en muchos casos se prefiere el uso de capacitores hechos especialmente para aplicaciones de conmutación.La frecuencia de resonancia de un capacitor se puede determinar por medio de los elementos parásitos, los cuales implican una resistencia y una inductancia propias del capacitor. En general, el capacitor se modela con el siguiente circuito equivalente:TIPOS DE CAPACITORESExisten diversos tipos de capacitores, los cuales posee propiedades y carcaterísticas físicas diferentes, entre los cuales se encustran:Capacitores eléctricos de aluminio Capacitores de tantalioCapacitores eléctricos de cerámica Capacitores Papel y PlasticosMicas y Vidrios Característias de los capacitores eléctricos de aluminio:Son populares debido a su bajo costo y gran capacitancia por unidad de volumen Existen en el mercado unidades polarizadas y no polarizadas. Son del tipo de hojas metálicas, con un electrólito que puede ser acuoso, en pasta o "seco" (sin agua).La capacitancia está estrechamente relacionada con la temperatura y puede decrecer en un orden de magnitud desde la temperatura ambiente hasta -55° C. Esta variación se reduce en capacitores de primera calidad y en productos recientes con formulaciones electrolíticas más complicadas.No están diseñados para aplicaciones a frecuencias elevadas, y la impedancia puede alcanzar un valor mínimo a frecuencias tan bajas como 10 kHz.La corriente de fuga disminuye durante la operación. En el uso normal , la corriente de fuga aumenta con el voltaje aplicado y con la temperatura. Como guía muy general, la corriente se duplica a medida que el voltaje aplicado se incrementa del 50 al 100% del valor nominal, y se duplica por cada 25° C de aumento en la temperatura.Presentan un decremento gradual en capacitancia sobre un largo periodo, debido a la pérdida de electrólito a través de los sellos, aunque con los tipos recientes de empaque se ha reducido de manera significativa este deterioro, y los capacitores presentan en la actualidad un decremento del 10%, o menor, al cabo de 10 000 horas.Otro problema que debe observarse implica el empleo de ciertos agentes limpiadores en los tableros de circuitos impresos. El cloro de los solventes de hidrocarburos halogenados, como el freón, puede penetrar por los sellos y atacar la estructura interna del aluminio, provocando la falla en poco tiempo.Para la limpieza se recomienda xileno, alcoholes y ciertos tipos de detergentes exentos de cloro.Característica de los capacitores eléctricos de tantalio:Son más flexibles y confiables, y presentan mejores características que los electrolíticos de aluminio, pero también su costo es mucho más elevado.Existen tres tipos:Capacitores de hojas metálicas (láminas):Se elaboran del mismo modo que los electrolíticos de aluminioLos alambres conductores de tantalio se sueldan por puntos tanto a la lámina del ánodo como a la del cátodo,las cuales se arrollan después con separadores de papel en un rollo compacto. Este rollo se inserta dentro de una envoltura metálica y, a fin de mejorar el rendimiento, se agrega un electrólito idóneo, como etilenglicol o dimetilformamida con nitruro de amonio, pentaborato de amonio o polifosfatos.Capacitores de hojas de tantalioExisten en el mercado en tamaños que varían de 0.12 hasta 3 500 mF, a voltajes hasta de 450 VLa mayor parte de las aplicaciones para este tipo de capacitor se encuentran en los intervalos de voltaje superiores, en los que no es posible aplicar los condensadores de tantalio húmedo, y cuando se requieren calidades superiores a las de los electrolíticos de aluminio, a pesar del mayor costo.Las desventajas, en comparación con otros tipos de capacitores de tantalio,son: gran tamaño, elevadas corrientes de fuga y gran variación en la capacitancia con la temperatura.La principal aplicación de estos condensadores se encuentra en filtros de fuentes de alimentación.Capacitores de tantalio sólido:Parecido a la versión húmeda, en cuanto a sus etapas iniciales de manufactura.No hay líquido que se evapore, y el electrólito sólido es estable.La variación de la capacitancia es muy pequeña: ±10% respecto de su valor a temperatura ambiente en todo el intervalo de temperatura desde -55 hasta 125° C.Por desgracia, ni el electrólito ni el dieléctrico presentan las cualidades de autorreparación asociadas con otros capacitores electrolíticos.Para proteger los condensadores de fallas tempranas debidas a defectos del óxido y del electrólito se recomienda su envejecimiento conectado durante 100 h a voltaje nominal y temperatura máxima, empleando una fuente de energía de baja impedancia. Además, se recomienda que el voltaje de operación no exceda el 60% del voltaje nominal.Características de los capacitores eléctricos de CerámicaBajo costo, reducido tamaño, amplio intervalo de valor de capacitancia y aplicabilidad general en la electrónica.Son particularmente idóneos para aplicaciones de filtrado, derivación y acoplamiento de circuitos híbridos integrados, en las que es posible tolerar considerables cambios en la capacitancia.Se elaboran en forma de disco, como capacitores de capas múltiples o monolíticos, o en forma tubular.El material dieléctrico es principalmente titanato de bario, titanato de calcio o dióxido de titanio con pequeñas cantidades de otros aditivos para obtener las características deseadas.Caracteristicas de los capacitores eléctricos de papel o plastico:El papel, el plástico y las combinaciones de ambos se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, como filtrado, acoplamiento, derivación, cronometraje y suspensión de ruidoSon capaces de funcionar a altas temperaturas, poseen alta resistencia de aislamiento, buena estabilidad.La propiedad de autorreparación de las películas metálicas es bastante útil en ciertas aplicaciones.La disponibilidad de películas extremadamente delgadas y la gran variedad de materiales proporciona la flexibilidad necesaria para un gran intervalo de aplicaciones.La capacitancia varía con la temperatura de un dieléctrico a otro. Los capacitores de papel y plástico pueden emplearse a altas frecuencias, según el tamaño y la longitud de las puntas.Característica de los capacitores de mica y vidrio:Los capacitores con dieléctrico de mica y vidrio se aplican cuando se requiere carga eléctrica alta y excelente estabilidad con respecto a la temperatura y frecuencia.Los capacitores de mica existen en el mercado con una gran diversidad detamaños.Tanto los capacitores de mica como los de vidrio son estables con respecto a la temperatura. Para algunos valores de capacitancia es posible que el coeficiente de temperatura sea cero.Ambos tipos de capacitores pueden operar a alta frecuencia. La frecuencia de autorresonancia es de unos 10 MHz para grandes valores del capacitor y mayor de 100 MHz para valores más pequeños.En términos generales podemos decir que la capacitancia es la cualidad que tienen los diferentes tipos de condensadores para liberar una cierta cantidad de energía en un determinado momento.Hoy en día los condensadores son de mucha utilidad para la fabricación de equipos electónicos, como radios, ordenadores, televisores, etc., ellos proporcionan el almacenamiento temporal de la energía en un circuito.Todas esta teorias de la capacitancia de los condesadores que hoy se utilizan nacieron gracias a la iniciativa de el científico Michael Faraday, ya que su Experimental Researches in Electricity, a finales de siglo XIX pudo descubrir gran parte de lo que conocemos como la Leyes de Electricidad y Magnetismo.Código de colores de los capacitores
Aunque parece difícil, determinar el valor de un capacitor o condensador se realiza sin problemas. Al igual que en las resistencias este código permite de manera fácil establecer su valor El código 101:Muy utilizado en condensadores cerámicos. Muchos de ellos que tienen su valor impreso, como los de valores de 1 uF o másDonde: uF = microfaradioEjemplo: 47 uF, 100 uF, 22 uF, etc. Para capacitores de menos de 1 uF, la unidad de medida es ahora el pF (picoFaradio) y se expresa con una cifra de 3 números. Los dos primeros números expresan su significado por si mismos, pero el tercero expresa el valor multiplicador de los dos primerosEjemplo:Un condensador que tenga impreso 103 significa que su valor es 10 + 1000 pF = 10, 000 pF. Ver que 1000 son 3 ceros (el tercer número impreso).En otras palabras 10 más 3 ceros = 10 000 pF
- INDUCTANCIAS -Inductancias.- Llamaremos inductancia al campo magnético que crea una corriente eléctrica al pasar a través de una bobina de hilo conductor enrrollado alrededor de la misma que conforma un inductor. Un inductor puede utilizarse para diferenciar señales cambiantes rápidas o lentas. Al utilizar un inductor con un condensador, la tensión del inductor alcanza su valor máximo a una frecuencia dependente de la capacitancia y de la inductancia. La inductancia depende de las características fisicas del conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta. Con muchas espiras (vueltas) se tendrá más inductancia que con pocas. Si a esto añadimos un núcleo de ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia. La energía almacenada en el campo magnético de un inductor se calcula según la siguiente formula: W = I² L/2 ... siendo: W = energía (julios); I = corriente (amperios; L = inductancia (henrios). El Cálculo de la inductancia: La inductancia de una bobina con una sola capa bobinada al aire puede ser calculada aproximadamente con la fórmula simplificada siguiente: L (microH)=d².n²/18d+40 l siendo:L = inductancia (microhenrios); d = diámetro de la bobina (pulgadas); l= longitud de la bobina (pulgadas); n = número de espiras o vueltas.Como ya se ha dicho, la unidad para la inductancia es el HENRIO.En una bobina habrá un henrio de inductancia cuando el cambio de 1 amperio/segundo en la corriente eléctrica que fluye a través de ella provoque una fuerza electromotriz opuesta de 1 voltio. Un transformador o dos circuitos magnéticamente acoplados tendrán inductancia mutua equivalente a un HENRIO cuando un cambio de 1 amperio/segundo en la corriente del circuíto primario induce tensión equivalente a 1 voltio en el circuito secundario.