Lesson 5:
¿Qué es un condensador?
Un condensador es un componente cuya función es almacenar energía eléctrica. Para ello, en primer lugar se debe cargar, haciendo circular una corriente a través del condensador. Una vez que se encuentre completamente cargado el condensador no dejará que pase más corriente hasta que se descargue. Existen muchos tipos de condensador, abajo se muestran dos modelos:
Y su símbolo eléctrico es el siguiente:
El siguiente circuito muestra cómo funciona un condensador:
- En la primera posición del conmutador se está conectando la pila con el condensador, de esa manera el condensador se carga. Algunos condensadores tienen un polo positivo y otro negativo. Es muy importante que en ese caso se conecte el polo positivo del condensador con el polo positivo de la pila, de lo contrario este puede llegar a explotar. Dependiendo del valor de la resistencia R1 la carga del condesador se producirá más o menos rápidamente. Cuando mayor sea su valor menos será la corriente que circule por el condensador y más tardará en terminar de cargarse.
- Una vez que el condensador está cargado si se cambia la posición del conmutador se conectará el condensador con el LED. De esta manera, el condensador liberará una corriente eléctrica que al pasar por el LED hará que este se ilumine. Este permanecerá encendido hasta que se gaste la energía almacenada en el condensador. en función del valor de la resistencia R2 la descarrga se producirá más o menos rápidamente. Si su valor es muy grande la corriente saldrá lentamente del condensador y por tanto tardará más tiempo en descargarse, sin embargo el LED se iluminará poco debido a que la corriente es pequeña. Si por el contrario la resistencia es muy pequeña el condesnador es descargará muy rápido dejando salir la corriente de golpe, por lo que el LED se iluminará mucho pero por un corto periodo de tiempo.
Cada condensador está caracterizado por une determinada capacidad. La capacidad de un condensador indica cuánta energía es capaz de almacenar. Por lo general, cuanto mayor tamaño tiene un condensador mayor es su capacidad. la capacidad de un condensador se mide en faradios (F). Sin embargo una capacida de un faradio es muy grande, por lo que es más habitual encontrar condensadores de varios nanofaradios (nF), microfaradios (μF) o milifaradios (mF).
¿Qué es una bobina?
Una bobina es un componente que crea un campo magnético cuando por él circula una corriente eléctrica. Básicamente consiste en un hilo conductor de gran longitud enrollado habitualmente sobre una pieza de hierro. El motivo por el que se suele colocar una pieza de hierro en su interior es que los metales son muy buenos conductores de campo magnético, por tanto el campo magnético tendrá más fuerza que si el interior se deja vacío.
Abajo a la izquierda puedes ver una bobina real. A la derecha se ha representado el campo magnético que se genera cuando por ella circula una corriente:
El símbolo de la bobina es el siguiente:
Son muchas las aplicaciones de las bobinas eléctricas:
- Frenos electromagnéticos en los quesin necesidad de contacto un campo magnético frena las ruedas de un vehículo.
- Campanas como la del gif de abajo, en la que una bobina (E) genera un campo agnético que atrae el martillo (A) el cual choca contra la campana (B) y produce ruido. Este es el tipo de campana típico de los colegios e institutos que indican las entradas y salidas de calse.
- Las placas de inducción también se basan en el uso de bobinas. En este tipo de aparatos las bobinas generan un campo magnético que a su vez genera unas corriente eléctricas en la base de la sartén u olla correspondiente. Estas corrientes por su parte generan calor ya que las bases metálicas de los recipientes actuan como resistencias eléctricas.
- Por último, hay un componente eléctrico que se basa en una bobina para su funcionamiento, el relé. Un relé es un tipo de interruptor muy particular que se utiliza para abrir y cerrar circuitos que no conviene manipular directamente debido a que emplean corriente de gran intensidad y voltaje. Un relé consiste en una bobina que al convertirse en un imán por el paso de la corriente une dos plaquitas de metal, derrando un circuito. la ventaja del uso de relés es que con una pequeña corriente (de unos pocos miliamperios) se puede activar la bobina y cerrar un circuito por el que circulan cientos de amperios de manera totalmente segura. Esto es muy útil en estaciones eléctricas por ejemplo.
Los circuitos de abajo son dos posibles aplicaciones del relé. El primero permite activar y desactivar un motor que requiere 350V para funcionar desde el interruptor de un circuito de tan solo 9V, de manera totalmente segura:
Al final de la página de Resistencias variables se explicaba que los circuitos de ejemplo necesitaban algunas mejora para poderse llevar a la realidad. Los relés pueden ser una solución para mejorar esos circuitos. El siguiente ejemplo es un circuito con una resistencia NTC, conectada a la bobina del relé. Al otro lado del relé se ha conectado un zumbador (de una alarma) que necesita 230V para funcionar. La corriente necesaria para conseguir que la bobina cree el campo magnético y cierre el circuito de la derecha es pequeña. Sin embargo para hacer que el zumbador suene hace falta una gran corriente. Gracias al uso del relé es posible conseguir que con una pequeña corriente en el circuito de la izquierda se ponga en funcionamiento el zumbador de la derecha:
En resumen, los relés son unos dispositivos muy útiles, ya que permiten controlar con una corriente muy pequeña otro circuito por el que circula una gran corriente.