Por Qué los Capacitores Superan a los Inductores: Menores Pérdidas, Tamaño Compacto y Aislamiento Superior

Al igual que los inductores, un capacitor ideal es un elemento puramente reactivo sin componente resistivo disipador de potencia. En la práctica, sin embargo, los capacitores tienden a ser mucho más puros que los inductores porque su resistencia serie interna puede diseñarse para ser muy baja.

Como resultado, el ángulo de fase de impedancia de un capacitor real se acerca a –90° más que el de un inductor equivalente, lo que conduce a una pérdida de potencia significativamente reducida.

Los capacitores también son más pequeños y ligeros que sus contrapartes inductores. Sus campos eléctricos están largely confinados entre las placas, mientras que los inductores generan campos magnéticos que se extienden más allá del núcleo, haciendo que los capacitores sean menos propensos a acoplar ruido electromagnético con circuitos adyacentes.

Estas ventajas hacen que los capacitores sean la opción preferida para los diseñadores siempre que cualquiera de los dos tipos de componentes sea viable.

Cuando un capacitor exhibe efectos resistivos notables, se le denomina con pérdidas (lossy). La fuente principal de pérdida es el material dieléctrico, no los conductores, ya que las rutas conductoras son mínimas. Los dieléctricos reaccionan a campos eléctricos cambiantes generando calor —una pérdida que aparece como resistencia efectiva en el circuito.

Este efecto de calentamiento se vuelve más pronunciado a frecuencias más altas y puede incluso explotarse para procesos de calentamiento dieléctrico, como curar películas plásticas con CA de alta frecuencia aplicada entre dos placas metálicas.

Para minimizar la pérdida dieléctrica, los ingenieros seleccionan materiales con características de pérdida más bajas. A continuación se muestra una clasificación relativa de dieléctricos comunes de menor a mayor pérdida:

Pérdida Dieléctrica

La pérdida dieléctrica se manifiesta como resistencia en serie y resistencia en paralelo junto a la capacitancia ideal:

Los capacitores reales exhiben tanto resistencia en serie como en paralelo.

Afortunadamente, estas resistencias parásitas son típicamente modestas —baja resistencia en serie y alta resistencia en paralelo— haciéndolas mucho menos impactantes que las resistencias parásitas encontradas en la mayoría de los inductores.

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