Condensador electrolítico: todo lo que necesitas saber

condensador electrolítico

Otro nuevo artículo para agregar un nuevo «miembro» a la familia de componentes electrónicos analizados en este blog. Esta vez es el turno del condensador electrolítico, un tipo de condensador bastante común del que aprenderás todo lo básico que necesitas saber para comenzar a utilizarlo en tus futuros proyectos.

Además, es interesante conocer de cerca las características técnicas de estos condensadores, las diferencias con respecto a los condensadores cerámicos, así como las ventajas y desventajas…

¿Qué es un condensador? 

Un condensador, o capacitor, es un componente eléctrico esencial que actúa como un depósito, almacenando carga eléctrica en forma de diferencia de potencial para poderla liberar posteriormente.

La caga almacenada se almacena en dos placas conductoras que pueden implementarse de varias formas, según el tipo y forma del condensador. Y para aislarlas eléctricamente se dispone de láminas dieléctricas, es decir, de material aislante. Así se consigue que esas cargas se almacenen en estos escudos conductores sin que ambos hagan contacto (al menos si el condensador está en perfectas condiciones y no se perfora…).

El material dieléctrico que separa las placas podría ser aire, tantalio, cerámica, plásticos, papel, mica, poliester, etc., dependiendo del tipo de condensador y calidad.

Las placas se cargan con la misma cantidad de carga (q), pero con distintos signos. Una lo hará + y otra -. Una vez cargadas, se puede entregar la carga soltándola progresivamente a través de los mismos terminales que han servido para cargarlo.

Por cierto, la capacidad de carga eléctrica que almacena se mide en Faradios. Una unidad relativamente grande para los pequeños condensadores que se usan habitualmente en proyectos de electrónica convencional. Por ello, se usan submúltiplos como el microfaradio (µF) o el picofaradio (pF), a veces también nanofaradios (nF) y milifaradios (mF). De hecho, si en la práctica se quisiera llegar a 1 F de capacidad, se necesitaría una superficie de 1011 m2 y eso es una barbaridad…

A pesar de ser pequeños condensadores, lo que se hace para elevar la superficie es usar diferentes métodos en su arquitectura, como puede ser enrollar las capas, usar multicapas, etc.

Por otro lado, la carca se mide en Culombios, y si te preguntas por la fórmula para hacer cálculos, deberías conocer que es:

C = q/V

Es decir, la capacidad de un condensador entre dos placas conductoras es igual a la carga en Culombios entre la tensión o diferencia de potencial (voltios) entre los dos extremos o bornes del condensador.

A partir de esa fórmula también se podría despejar V para obtener el voltaje:

V = q/C

Cuando el condensador está cargado no se descargará de forma instantánea. Como ya he citado anteriormente, lo hará poco a poco, al igual que se carga. Los tiempos dependerán de la capacidad del condensador y de la resistencia que hay en serie con él. Mientras mayor sea la resistencia, más difícil será el paso de la corriente hacia el condensador y más tardará la carga.

No se recomienda prescindir de la resistencia, ya que la carga podría dañar el condensador.

Una vez el condensador está cargado, ya no aceptará más carga y se comportaría como un interruptor abierto. Es decir, entre los dos terminales del condensador habría una diferencia de potencial pero no circularía corriente.

Una vez se quiere descargar el condensador, también lo hará progresivamente en función de la resistencia y capacidad del condensador, tardando más o menos.

Seguro que te has fijado que cuando apagas un aparato eléctrico que tiene algún LED, éste tarda unos instantes en apagarse, eso es porque algún condensador aún almacenaba carga y la estaba entregando al LED incluso una vez apagado. Por eso, cuando manipulas una fuente de alimentación es necesario dejar unos instantes tras apagarla o podrías sufrir una descarga de alguno de sus condensadores.

Las fórmulas para determinar el tiempo de carga y descarga de un condensador son:

t = 5 · R · C

Es decir, el tiempo de carga/descarga medido en segundos será igual a cinco por la resistencia en serie (en ohmios) con el condensador y su carga. Si la resistencia fuese un potenciómetro, incluso se podría variar el tiempo para que se descargara o cargara más o menos rápido…

¿Qué es un condensador electrolítico?

Hay diferentes tipos de condensadores, como los variables, los de aire, los cerámicos y los electrolíticos. Pero es el condensador electrolítico y el condensador cerámico los que han ganado mayor popularidad y son los más usados en electrónica.

El condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Eso hace que suela tener más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores. Además, son ampliamente usados en circuitos como los moduladores de señal en fuentes de alimentación, osciladores, generadores de frecuencia, etc.

En este tipo de condensadores se emplea un dieléctrico que es óxido de aluminio impregnado sobre un papel absorbente. Eso es lo que aislará a los escudos o láminas metálicas conductoras que se cargan.

Como puedes ver en la foto, además de los típicos condensadores radiales (sus terminales se encuentran en la zona de abajo), también existen los axiales, que tienen una arquitectura similar a las resistencias convencionales, es decir, tendrán un terminal a cada lado. Pero eso no cambia para nada sus características ni funcionamiento…

Dónde comprar

Si quieres comprar un condensador electrolítico, puedes encontrarlo fácilmente en tiendas especializadas de electrónica o comprarlos en plataformas online como Amazon. Aquí tienes algunas recomendaciones:

Como puedes ver, son un componente bastante barato

Diferencias con los condensadores cerámicos

condensador cerámico vs condensador electrolítico

Existen diferencias notables entre un condensador cerámico y un condensador electrolítico, y no solo porque los segundos suelan tener más carga y volumen, también por otros motivos:

  • Si nos ceñimos solo al aspecto, el condensador cerámico suele tener forma de lenteja, mientras que el condensador electrolítico es cilíndrico.
  • El condensador cerámico usa dos láminas de metal en sus terminales para almacenar carga. El condensador electrolítico solo tiene una lámina de metal y un líquido iónico.
  • La mayoría de los condensadores electrolíticos están polarizados, es decir, tienen un terminal + y – que deberás respetar. Eso no ocurre en los de cerámica, que no importará cómo los coloques en el circuito.
  • Lo anterior implica que los cerámicos se pueden usar en circuitos de alterna o continua, mientras que el condensador electrolítico solo se usa en circuitos de corriente continua.

Ventajas y desventajas

Comparados con el condensador de cerámica, el condensador electrolítico tiene una serie de ventajas y desventajas:

  • Al estar polarizado, limitará sus usos en circuitos de corriente alterna. Mientras que el cerámico, al no estar polarizado trabajará con CC y CA indiferentemente.
  • Los condensadores electrolíticos tienen una mayor capacidad, pero también mayor volumen. Los cerámicos tienen menor capacidad, pero pueden integrarse mejor en dispositivos más miniaturizados.
  • Son inmunes a ciertos efectos de vibraciones mecánicas. Algunos cerámicos pueden recoger vibraciones y transformarlas en alteraciones de la señal eléctrica no deseadas, como si fuesen un micrófono… Es un efecto típico de la cerámica al comprimirla o hacerla vibrar (véase Xtal, piezoeléctricos,…).
  • El condensador electrolítico usa capas aislantes sensibles a altos voltajes, por lo que no servirán para cierto tipo de circuitos. Los cerámicos son más resistentes a alto voltaje.

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