Quirks del capacitor

Al igual que con los inductores, el condensador ideal es un dispositivo puramente reactivo, que contiene absolutamente cero efectos resistivos (disipadores de potencia). En el mundo real, por supuesto, nada es tan perfecto. Sin embargo, los condensadores tienen la virtud de ser, en general, más puros componentes reactivos que los inductores.

Es mucho más fácil diseñar y construir un capacitor con baja resistencia interna en serie que hacer lo mismo con un inductor. El resultado práctico de esto es que los condensadores reales normalmente tienen ángulos de fase de impedancia más cercanos a 90 ° (en realidad, -90 °) que los inductores.

En consecuencia, tenderán a disipar menos energía que un inductor equivalente.

Los condensadores también tienden a ser más pequeños y livianos que sus contrapartes de inductores equivalentes, y dado que sus campos eléctricos están casi totalmente contenidos entre sus placas (a diferencia de los inductores, cuyos campos magnéticos naturalmente tienden a extenderse más allá de las dimensiones del núcleo), son menos propensos para transmitir o recibir "ruido" electromagnético hacia / desde otros componentes.

Por estas razones, los diseñadores de circuitos tienden a preferir los condensadores a los inductores siempre que el diseño permita una alternativa.

Se dice que los condensadores con efectos resistivos significativos tienen pérdidas , en referencia a su tendencia a disipar ("perder") el poder como una resistencia. La fuente de pérdida del capacitor suele ser el material dieléctrico en lugar de cualquier resistencia del cable, ya que la longitud del cable en un capacitor es mínima.

Los materiales dieléctricos tienden a reaccionar a los campos eléctricos cambiantes produciendo calor. Este efecto de calentamiento representa una pérdida de potencia y es equivalente a la resistencia en el circuito. El efecto es más pronunciado a frecuencias más altas y, de hecho, puede ser tan extremo que a veces se explota en los procesos de fabricación para calentar materiales aislantes como el plástico.

El objeto de plástico a calentar se coloca entre dos placas de metal, conectadas a una fuente de voltaje CA de alta frecuencia. La temperatura se controla variando el voltaje o la frecuencia de la fuente, y las placas nunca tienen que entrar en contacto con el objeto que se está calentando.

Este efecto no es deseable para los condensadores en los que esperamos que el componente se comporte como un circuito reactivo puramente. elemento. Una de las formas de mitigar el efecto de la “pérdida” dieléctrica es elegir un material dieléctrico menos susceptible al efecto. No todos los materiales dieléctricos tienen la misma "pérdida". En la siguiente tabla se muestra una escala relativa de pérdida dieléctrica de menor a mayor

Pérdida dieléctrica

Material Pérdida VacuumLowAire-Poliestireno-Mica-Vidrio-Cerámica baja-K-Película plástica (Mylar) -Papel-Cerámica alta-K-Óxido de aluminio-Pentóxido de tantalio alta

La resistividad dieléctrica se manifiesta como una resistencia en serie y en paralelo con la capacitancia pura:

El condensador real tiene resistencia en serie y en paralelo.

Afortunadamente, estas resistencias parásitas suelen ser de impacto modesto (baja resistencia en serie y alta resistencia en paralelo), mucho menos significativas que las resistencias parásitas presentes en un inductor promedio.

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