Condensadores: qué son y para qué sirven

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Seguro que muchos os habéis preguntado alguna vez para que sirve exactamente ese componente en forma de barrilete llamado condensador o capacitor. Nos lo podemos encontrar de todos los tamaños, desde minúsculos condensadores en placas electrónicas hasta los llamados supercondensadores para almacenamiento de energía. Veamos como funcionan y para que sirven.

condensadores

 

¿Cómo funciona un condensador?

Principalmente un condensador es un elemento capaz de almacenar energía eléctrica. Interiormente consta de dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico, cuando conectamos el condensador a una fuente de voltaje, comienza a circular corriente por el circuito y una de las placas adquiere carga negativa y la otra positiva, al apagar la fuente de voltaje, si conectamos alguna carga (ej: una resistencia) al condensador, comenzará a circular corriente desde el condensador hacia la carga, hasta descargarse.

animación condensador carga y descarga

 

La analogía globo-condensador

Existen muchas analogías para comprender como funciona un condensador, particularmente creo que la del “globo de agua” es la más “entendible” (aunque no la más exacta).

Se trata de imaginar el circuito hidráulico de la figura, donde el globo de agua representaría el condensador. Al abrir el abrir el grifo, el globo se va llenando (carga del condensador), una vez está lleno se mantendrá así (cargado) mientras circule agua por el tubo o el extremo de la tubería esté cerrado. En cuanto cerramos el grifo, el agua contenida en el globo tiende a salir por el extremo (descarga del condensador).

condensador y globo

 

Usos del condensador

Los pequeños condensadores utilizados en electrónica pueden tener diferentes usos, uno de los más usuales es “filtrar” el rizado de una señal en fuentes de alimentación.

rizado condensador

Además, podemos encontrar condensadores en placas electrónicas con otros objetivos, como por ejemplo actuar como oscilador, acoplador, generador de frecuencias, etc.

En aplicaciones electricas también son muy utilizados, un ejemplo sencillo son los flashes en cámaras de fotos: el condensador se carga desde la batería para después soltar de golpe toda su energía consiguiendo tensiones muy altas por un corto espacio de tiempo, creando de esta forma el “fogonazo” de la lámpara. Este efecto no se podría conseguir directamente con la batería ya que no tiene capacidad de entregar tanta energía en un espacio de tiempo pequeño.

Otra aplicación eléctrica interesante de los condensadores es compensar la energía reactiva en el sector industrial. Si una fábrica tiene muchas cargas inductivas (motores…), la suministradora eléctrica le penalizará por consumo de energía reactiva. Instando baterías de condensadores controladas electrónicamente podemos conseguir compensar esa carga inductiva con cargas capacitivas (condensadores).

 

Supercondensadores

Mientras que un condensador electrolítico “normal” tiene una capacidad de unos miliFaradios, un supercondensador puede llegar a capacidades del orden de Faradios, de esta forma se pueden alcanzar densidades de acumulación de energía de hasta 30Wh/kg.

supercondensador en coche de carrreras

Como vimos en la entrada “¿Por qué los coches eléctricos tiene tan poca autonomía?” una batería de Litio alcanza una densidad energética de 115Wh/kg, por lo tanto la opción de supercondensadores como fuente principal de energía en vehículos eléctricos de momento no es muy viable. En el caso de los coches híbridos es diferente ya que la energía que necesitan almacenar no es tan elevada y los supercondensadores les permitirían una descarga de energía hacia el motor mucho más potente que en caso de las baterías.

 

Conclusión

Como veis, la cantidad de usos diferentes y de tipos de condensadores que existen hacen imposible que los podamos encasillar en una utilidad concreta, pero al menos con este post esperamos que quede un poco más claro el maravilloso mundo de los condensaadores.

Nota: Ojo, no confundir los condensadores de los que hemos hablado en este post con los condensadores de circuitos frigoríficos: baterías de intercambio térmico donde el gas refrigerante se “condensa” (pasa a estado líquido): No tienen nada que ver.

28 Comentarios

  1. Genial la explicación. La verdad es que los condensadores son de esas cosas de las que siempre escucho hablar, tenía una idea de para que servían, pero entre que no me he puesto a investigar y que se utilizan para tantísimas cosas no llegaba a comprenderlos completamente. Muy interesante el tema del flash, siempre he tenido curiosidad por saber como lograban ese fogonazo.

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  2. La cuestión es ¿por qué petan tanto?

    Mi último ordenador lo cambié por que tenía 6-8 condensadores muy hinchados y el resto bastante hinchados.

    No me atreví a ponerme a soldar en una placa base.

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    • Suele suceder por exceso de corriente para la que está diseñado o por calentamiento extremo. De todas formas siempre puedes intentar solar unos nuevos condensadores antes de cambiar la placa, no es tan complicado.

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      • Los condensadores electrolíticos van “secándose”, es, quizá, el único componente electrónico que tiene una vida limitada, por eso muchos aparatos se estropean por culpa de los condensadores.

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      • Un condensador pueden aguantar muchísimos años si son de buena calidad.
        Lo tengo comprobadisimo, puede aguantar más de 10 años sin dar problemas si se tiene refrigerado y de buena calidad. Por ejemplo tengo una secadora con 27 años, y condensador de arranque de origen.

        Antes petaban muchísimo porque hubo la famosa plaga de condensadores, incluso hay una web dedicada a esta famosa plaga, la web es llamada http://www.badcaps.net (Que por cierto, tiene material didáctico muy interesante)
        esto fue provocado porque los chinos copio la receta de Rubycon (una de las mejores marcas en fabricación de condensadores)
        Cuando las empresas chinas empezaron a tirar de esta receta, le faltaba un componentes para evitar que el condensador se hinchen.
        Luego los fabricantes de placa tiraba de componentes baratos, y compraban condensadores chinos de los más barato, con la consecuencia que duraban 2 telediarios. He visto cientos de placas petadas por lo mismo, y los condensadores que montaban eran gluxon por ejemplo.
        Luego he visto otras placas con condensadores 100% japoneses de buena calidad, aguantando muchos años.
        Mi consejo, si compráis algún aparato, mirad reviews, y que incluya su placa, a si te puedes observar los componentes usados.

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    • Muchas veces estos componentes son los que distinguen un aparato bueno de uno “chino”. Es lo que no se ve de los aparatos electrónicos. Las temperaturas les afectan mucho y con que falle uno puede fallar todo. Esto explica porque a veces las cosas simplemente dejan de funcionar.

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    • La vida útil de los condensadores electrolíticos es limitada:

      -En primer lugar, a mayor temperatura de funcionamiento, menor vida útil, porque se seca antes el electrolito. Lo ideal es que los aparatos electrónicos trabajen bien ventilados y lejos de fuentes de calor. Los ordenadores hay que limpiarlos de pelusas y tal…

      -En segundo lugar, la calidad del condensador va a determinar cuanto duren. No es lo mismo un condensador japones Rubycon capaz de trabajar hasta 105ºC que un condensador copia chino que trabaja sólo hasta 85ºC y que tiene una fórmula química copiada con errores (espionaje industrial fallido). Salió en las noticias:
      http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor_plague

      -Si sometes a un condensador a una subida de tensión, también puede petar, incluso estallar.

      -También puede ser un fallo de diseño del circuito. Por ejemplo he visto circuitos en el que había condensadores muy cerca de Mosfets y resistencias que estaban muy calientes, y habían estallado todos los condensadores de alrededor.

      Yo personalmente he cambiado los condensadores de placas base defectuosos con un soldador normal, aplicando primero un poco de estaño a las patillas del condensador para que sea más fácil de desoldar, y me han vuelto a funcionar.

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      • Gracias por el link Abner, su lectura me ha parecido muy interesante, aunque entiendo que los hechos que relata sucedieron hace más de 12 años. Saludos.

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  3. Esto debe ser lo que hace que en algunos aparatos eléctricos, un led continue funcionando durante varios segundos aún después de haberlo desenchufado.

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  4. Considerando el ejemplo del flash, que se consigue el flashaso cuando el capacitor libera su carga de golpe…

    Qué sucede o cómo es que le hacen en los teléfonos celulares actuales, esos que traen cámara con flash y que podemos usar el flash como lámpara. En mi teléfono por ejemplo puedo encender el flash para iluminar por tiempo indeterminado. Cómo se consigue eso?

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    • Sandy, los teléfonos móviles utilizan un LED de alta intensidad normal, es diferente a los flash de las cámaras fotográficas. En el móvil no hay condensador para acumular la energía ya que el consumo del led no es tan alto.
      Un saludo

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  5. Cuidado con los microondas, hace años se me ocurrió reparar uno y con el enchufado
    tire de uno de los cables del condensador para desconectarlo, agarrándolo por por donde el cable tenia forro para que no me afectara la corriente, pero justo al desconectar se produjo una descarga continua en forma de arco azul de unos dos centímetros sobre mis dedos durante un rato ( que fue interminable ) pues no me podía soltar, gracias a un empleado que estaba cerca y se percato de lo que estaba pasando y me dio un empujón y caí al suelo. resultado dedos perforados. y tengo que decir que he trabajado y trabajo con aparatos eléctricos desde hace unos 45 años.

    Moraleja. en la confianza esta el peligro. OJO CON LOS CONDESADORES.

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  6. Muy buen post, tengo una pregunta. En las facturas de luz que estoy estudiando para mi trabajo de investigación, se consume una energía reactiva equivalente a 2.774kWh. Sin embargo, en el apartado que me sale lo que me cobran, sólo me cobran 538kWh. Cómo puede ser eso?

    La otra duda que tengo es la siguiente: el maxímetro es el pico de energía que he consumido durante ese período, es decir, en el momento que consumía más consumía lo que me indica?

    Muchas gracias, muy buena página 🙂

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  7. Hace años que utilizo condensadores en instalaciones con un elevado consumo de energia capacitiva y reactiva.
    Consiguiendo unos importantes ahorros y anulando practicamente de la factura el concepto de reactiva, el consumo medio que conseguimos reducir es del 10% en algunos casos hemos conseguido un ahorro del 20%.
    Siendo la vida media garantizada de 10 años,lo que me permite dar una garntia de 5 años en cada equipo.El indice de fallos es solamente del 0,5 %

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  8. “por lo tanto la opción de supercondensadores como fuente principal de energía en vehículos eléctricos de momento no es muy viable.”

    ¿Pero por qué? (A ver si me salen bien los cálculos y me respondo yo mismo 😉

    (Estoy intentando calcular cuántos supercondensadores EDLC de MAXWELL modelo BOOSTCAP de 2,7V 3000F 60€ necesito para tener una autonomía de unos 500 km)

    Según la formula de la capacidad electrica C=Q/V , por lo que Q=3000*2,7=8100C, y si 1Ah=3600C, entonces para pasar Q a Ah, Ah=Q/3600=8100/3600=2,25Ah .

    ¿Solo??? Eso es lo mismo que 2 baterias AA de NIMH de 1,2V 2,2Ah en serie, y valen 10 veces menos.
    (¿Sera por eso que los Tesla llevan 8000 baterias 18650 de 3,7V en vez de supercondensadores EDLC?)

    Vale, la batería del Renault ZOE de 400V tiene 22Kwh de capacidad, ¿eso cuantos Ah son?
    https://es.wikipedia.org/wiki/Renault_ZOE

    Hasta ahí he conseguido llegar, usando motores con X voltios con un consumo de Y Ah y baterias de X voltios y una capacidad de Y Ah voy bién, saliendo de esas unidades ya estoy un poco perdido. ¿Alguien puede echarme una mano con los calculos?

    ¡Gracias! ¡y Feliz Navidad! ¡y feliz Año Nuevo!

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    • Hola Daniel.

      Para los cálculos que quieres hacer te recomiendo que pases todo a Wh (Energía) que es el producto de multiplicar Ah por V, así podrás hacer las comparativas de almacenamiento que estás intentando hacer.

      También te recomiendo que uses el foro (nergiza.com/foro) para este tipo de cuestiones, así tu consulta será más visible y más gente te podrá ayudar.

      Un saludo y felices fiestas.

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  9. hola amigo.
    tengo un motor de refrigerador adaptado a un balón para que me sirva de comprensor de aire, resulta que lo probé si funciona y claro que funciona pero sobrecalienta. así que ahí va la pregunta. Es obligatorio colocar el condensador. y otra pregunta ¿Si coloco el condensador que tiempo lo puedo usar?

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  10. Hola buenas tengo una pequeña duda, a ver si ustedes son capazes de echarme una mano, resulta que tengo una placa de una impresora 3D la cual ha empezado a recalentarse y hacer pitar uno de los motores, mas o menos tengo localizado el fallo, se encuentra en uno de los controladores el cual se calienta sin mandarle orden al motor de que comienze a andar, puede ser alguna resistencia/condensador? gracias y un saludo.

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