Comencemos por pensar en qué es realmente un condensador. En el sentido más simple, son dos placas conductoras de metal, separadas por un aislante. Cada una de las placas tiene un cable conectado, y esos son los cables del condensador.
El aislante debe ser muy delgado, de modo que las placas puedan estar muy juntas. También tiene que ser muy resistente, es decir, muy resistente a permitir que la electricidad fluya a través de él. El condensador podría tener una diferencia de voltaje bastante grande entre las placas, lo suficientemente alta como para que hubiera un arco y un flujo de corriente si el separador fuera, por ejemplo, solo aire. El aislante debe tener una resistencia considerable contra la descomposición por lo que se denomina campo eléctrico, que es la diferencia de voltaje o carga entre las placas.
Los platos, para la mayoría de las aplicaciones, no necesitan ser una chapa metálica pesada, como digamos que encontrará en una lata de frijoles, o un plato redondo para hornear pizza. En la mayoría de los condensadores, las placas son en realidad láminas muy finas de papel de metal, similar al papel de aluminio en la cocina de su madre, pero en realidad considerablemente más delgado que eso.
Entonces tenemos dos láminas de aluminio, separadas por una lámina flexible de aislante. Lo que puede hacer el condensador está, en parte, determinado por el área de esas láminas de metal. Un tamaño de hoja más grande proporciona un condensador “más grande”, es decir, uno con más “capacitancia”. Para hacer que el dispositivo sea más conveniente para trabajar, todo el paquete se enrolla en forma de cilindro.
Ahora, puede ver que si lo enrollamos, una lámina metálica estaría tocando la otra lámina metálica; es decir, los dos “exteriores” estarían en contacto. Para evitar eso, nos ponemos otra capa de aislante. Mirándolo desde un lado, nuestro paquete sería aislante de metal-aislante de metal. Ahora puede enrollarse, y las láminas de metal no se pondrán en contacto entre sí, y habrá la misma distancia entre las láminas de metal en cada punto.
Sin embargo, no queremos que nuestro dispositivo sea muy largo. Así que hicimos las láminas de metal muy estrechas, tal vez de media pulgada o una pulgada de ancho; y para mantener el área deseada, los hicimos largos. Quizás muy, muy largo. El rollo final se encapsula en plástico, típicamente. Entonces tenemos algo que se parece a un Tootsie Roll, con un cable que sale de cada extremo.
Entonces, ¿qué sucede si conectamos esto a una fuente DC? Un lado de la CC suministra electrones, el otro lado absorbe electrones. Entonces, cuando hacemos la conexión, los electrones comienzan a acumularse en una placa. Se quita una cantidad exactamente igual de la otra placa. El exceso de electrones en una placa quiere fluir hacia donde hay un déficit en la otra placa, pero no pueden. El aislante evita que los electrones fluyan. Si no fuera así, el flujo resultante de electrones sería una corriente eléctrica.
Los electrones se acumularán hasta que haya una diferencia de voltaje entre las placas, exactamente igual al voltaje de la batería (o lo que sea) que conectamos al condensador. Eso sucede muy rápido, en una pequeña fracción de segundo. Entonces, todo se detiene. Podría desconectar la batería y aún podría medir el mismo voltaje a través de los cables del condensador.
Entonces el condensador en realidad se ve como una pequeña batería; y en un sentido, lo es. Digamos que lo has conectado a una batería de 6 voltios. Cargará hasta 6 voltios. Puede usarlo para hacer que brille una bombilla de linterna de 6 voltios. Sin embargo, no por mucho tiempo. La corriente fluiría de un cable a otro a través de la bombilla, pero muy pronto se agotaría todo el exceso de electrones en una placa; se habrían movido a través de la bombilla y habrían reemplazado el déficit de electrones en la otra placa.
Su batería, por otro lado, puede generar electrones constantemente, a través de un proceso químico dentro de la batería. Eso dura mucho tiempo, hasta que se agoten todos los productos químicos y la batería se agote. La batería hará que su bombilla brille por un tiempo, en comparación con el tiempo casi instantáneo en que se descargará el capacitor.
Así que ahora ves por qué un condensador “bloqueará” CC. Todos los electrones provienen de un lado de la batería (o cualquier fuente de CC que esté usando), y se acumulan en una placa a medida que los electrones se agotan de la otra placa. Luego, debido al aislante, todo se detiene. El aislante “bloquea” el flujo de una corriente.
AC, o corriente alterna, es un asunto completamente diferente. Con un suministro de CA, como las tomas de corriente de su hogar, mediría de un lado al otro voltaje cero en un instante (por ejemplo, 1/1000 de segundo). Luego, el voltaje aumenta, en una dirección positiva, hasta un pico, y luego vuelve a caer a cero. Continúa, bajando a un pico negativo exactamente igual en magnitud al pico positivo anterior. Luego vuelve a cero y volvemos a donde comenzamos.
Esa subida y bajada de tensión se repite continuamente. En su casa, repite ese ciclo completo 60 veces por segundo. Cada segundo de cada minuto de cada hora de cada día. Ese número 60 se conoce como la frecuencia de la onda eléctrica.
Como punto secundario, la energía eléctrica se puede generar en un amplio rango de frecuencias. A niveles mucho más altos, la potencia se puede transmitir a lo que conocemos como frecuencias de radio. Incluso las frecuencias más altas se utilizan para la televisión. A frecuencias mucho más altas, la energía radiada aparece como luz, comenzando con infrarrojo (demasiado bajo para que podamos verlo), hasta el espectro de color (rojo, naranja, amarillo, verde, azul, púrpura) en el ultravioleta. , que tampoco podemos ver. Las frecuencias aún más altas se llaman microondas, y las más altas son rayos X, y aún más altas son cosas como los rayos gamma y la radiación atómica.
De vuelta a tu condensador. Cuando lo conecta a CA, los electrones se acumulan en una placa y se agotan en la otra, durante la mitad del ciclo. Durante la mitad restante, sucede exactamente lo contrario. La placa donde se formaron los electrones, ahora sufre depleción de electrones, mientras que los electrones se acumulan en la placa adyacente.
Esta acumulación y trabajo, agotamiento y restauración continúa 60 veces por segundo. Los electrones fluyen en una dirección para cargar una placa, luego fluyen en la dirección opuesta para agotar esa placa. La dirección del flujo cambia 60 veces por segundo, pero siempre hay un flujo de electrones. Y un flujo de electrones es una corriente eléctrica. El flujo de corriente no está bloqueado por el condensador. Por lo tanto, podría colocar un condensador en el cableado de la lámpara de su escritorio, y la lámpara continuaría encendida (pero no intente esto en casa; podrían pasar muchas cosas realmente malas).
¿Esto te ayuda a entender?
