Los condensadores almacenan energía eléctrica en el campo eléctrico entre dos superficies conductoras. Son indispensables en fuentes de alimentación conmutadas, flashes fotográficos, arranque de motores y filtros de señal. Las dos preguntas más importantes: ¿cuánta carga almacena el condensador? ¿Y cuánta energía contiene? Nuestra calculadora responde a ambas.
Paso a paso: cómo usar la calculadora de condensadores
- Introduce la capacidad: por ejemplo 100 µF = 0,0001 F o 10 nF = 0,00000001 F.
- Introduce la tensión: Tensión de trabajo, por ejemplo 12 V o 400 V.
- Calcula la carga: Q = C × U = 0,0001 × 12 = 0,0012 C = 1,2 mC.
- Calcula la energía: E = ½ × C × U² = ½ × 0,0001 × 144 = 0,0072 J = 7,2 mJ.
- Constante de tiempo de descarga (opcional): τ = R × C. Con R = 1 kΩ, C = 100 µF: τ = 0,1 s (tras 5τ = 0,5 s, el condensador está descargado en más del 99 %).
Ejemplos prácticos
Condensador de flash fotográfico, 330 µF, 330 V: Energía = ½ × 0,00033 × 108.900 = 17,97 J. ¡Mucha energía para un destello breve!
Condensador de filtrado de fuente de alimentación, 2.200 µF, 24 V: Q = 0,0022 × 24 = 52,8 mC. Energía = ½ × 0,0022 × 576 = 0,634 J. Suficiente para compensar breves picos de carga.
Condensador de arranque de motor, 25 µF, 230 V: Q = 0,000025 × 230 = 5,75 mC. La corriente desfasada arranca motores monofásicos de forma fiable.
Fórmulas de condensadores
- Carga: Q = C × U (culombios)
- Energía: E = ½ × C × U² (julios)
- Constante de tiempo de descarga: τ = R × C (segundos)
- Circuito en serie: 1/C_total = 1/C1 + 1/C2
- Circuito en paralelo: C_total = C1 + C2
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Cómo elijo el condensador adecuado?
Parámetros importantes: valor de capacidad (F), tensión de trabajo (elige al menos un 20 % por encima de la tensión de operación), tipo de construcción (electrolítico, de película, cerámico), rango de temperatura, vida útil (ESR). Los condensadores electrolíticos: alta capacidad, sensibles a la polaridad.
¿Qué es el ESR y por qué es importante?
ESR = Equivalent Series Resistance (resistencia equivalente serie). Un ESR bajo significa menores pérdidas y mejores prestaciones a alta frecuencia. Crítico en fuentes de alimentación conmutadas: un ESR elevado provoca calentamiento y fallo prematuro.
¿Pueden ser peligrosos los condensadores?
Sí, especialmente los grandes condensadores electrolíticos en fuentes de alimentación (450 V, varios mF). La energía almacenada puede provocar descargas eléctricas peligrosas. Siempre planifica una resistencia de descarga y asegúrate de que el condensador esté descargado antes de trabajar en el circuito.
