La Capacidad ¿Una constante físicamente desproporcionada?
La capacidad eléctrica es una de las tres constantes básicas de la Electricidad, junto con la Inductancia y la Resistencia. Teóricamente, es decir en los cálculos, es muy fácil de manejar, pero su realización física es muy problemática.
Su primera realización física fue la Botella de Leyden, con la que junto con las máquinas electroestáticas se experimentaron los primeros efectos de la Electricidad. En la actualidad entra a formar parte del 100% de los artilugios electrónicos.
Su incorporación a los montajes electro-electrónicos siempre ha chocado con el excesivo volumen físico de los condensadores. Para la construcción de condensadores de volumen practicable, se tuvo que luchar con armaduras superficialmente muy extensas y dieléctricos de poco espesor. Allá por los años 20 del siglo pasado se dio con la que se creyó la solución: El condensador electrolítico, un componente de volumen reducido, que incluye un elemento líquido en principio mal compañero del resto, sólido, incluidos los componentes activos actuales, los semiconductores.
El condensador electrolítico resuelve el problema de conseguir dieléctricos sumamente delgados, con lo que las armaduras pueden reducirse de forma drástica, y con ello el volumen de los condensadores, pero el problema del líquido persiste. El líquido se evapora y el condensador ve reducida su capacidad eléctrica drásticamente y el aparato que los incorpora no funciona…
Como “No hay mal que por bien no venga”, el fallo de los condensadores electrolíticos resultó en un pretexto fácil para los constructores partidarios de la obsolescencia, y en las delicias de los reparadores poco informados.
¿Qué futuro tienen los condensadores?
2 respuestas
Recuerdo que hace unos 30 años empezo una especie de "revolucion" para tratar de achicarlos: Claro... el tema pasaba por las "nuevas" computadoras personales y la miniaturizacion de todo lo electronico... donde quedabas unos integrados minisculos... tapados por un bosque de capacitores elctroliticos. Ah aparecieron algunos como los de Tantalio o de Poliester Metalizado, que consiguieron reducir a los capacitores pequeños... pero esos de "1000 micros o mas", siguieron siendo grandes. Ya no tanto, pero si grandes.
De todos modos, tengo por ahi en el taller guardados algunos rescatados de fuentes de IBM, de las grandes, las 370... de 50.000 micros x 25 voltios, que tienen el tamaño de latas de gaseosa (o de cerveza para los que no consuman gaseosas). Creo que esos son en estos dias mas que nada "curiosidad de recuerdo" (si uno los carga, la descarga brusca puede fundir un pedazo de chapa de hierro).
---------Interrupcion de emergencia a medio contestar, ahora seguimos-----
Relacionado con los valores de "Capacidad grande que no sean excesivamente voluminosos", creo que cabe mencionar los que uso, creo que HONDA en sus motores de Formula 1 hace algunos años (luego se pasaron a baterias de Litio como el resto), no consegui averiguar "que tecnologia de capacitores usaron", pero lograban almacenar 0,5 MegaJoule. Debieron dejarlos cuando el reglamento permitio almacenar hasta 2 MegaJoule, que parece que ahi si, "se les iba de tamaño".
Ahora, por el tema "Electrolitos para circuitos electronicos", la tecnologia avanza hacia los "Capacitores solidos:
Por ahora no estan demasiado difundidos (supongo que los precios deben ser todavia altos, ya que segun lo que lei, no hay mas de dos o tres fabricantes). Logran ya valores comparables a los "Electroliticos" y con tamaño algo menor, y ventajas inmensas en otros puntos: Al no tener liquido no revientan, y su vida util es unas SEIS VECES mayor (cosa que les juega contra los partidarios de la "obsolecencia programada"), e incluso otra ventaja del ser "solidos", es que toleran sin problemas temperaturas de 95 grados y su valor de capacidad no cambia dentro de un rango muy amplio.
Ya veremos si en algunos años mas se difunden lo suficiente como para llegar a reemplazar a los de "mas de 1000 micros" con tamaños mas reducidos. Y ya nos acostumbramos, que cuando se logra algo "en estado solido", muy pronto los tamaños se achican a niveles increibles.
Otra opcion que lei, es con el famoso GRAFENO, que podria usarse de material conductor para los capacitores y aislarlo con capas muy delgadas de oxidos: De esa forma se lograrian capacitores de laminas enrolladas con tamaños bastante reducidos.
Veremos que nos depara el futuro... o tal vez lo vean nuestros hijos o nietos!
¡Gracias! ¡Gracias!
Los condensadores de Tántalo, son muy caros y además el mineral de donde se obtiene (Coltan) tiene mala prensa...
El Grafeno quizá reduzca el espesor de las armaduras, pero el problema creo que está en el dieléctrico. Habrá que vivir para ver. Saludos.
Si, el Coltan se clasifica como "mineral de sangre", o sea de los que se obtienen en Africa con mano de obra de esclavos, y muchas veces niños esclavos. Mala cosa. Con los de poliester metalizado, mi experiencia de uso, me los mostro como "fragiles". Los usamos alla por 1990 al 95 en plaquetas de control industriales, y hubo problemas (aparente rotura interna de la patilla de conexion con vibraciones).
Del grafeno, totalmente de acuerto: reducimos el volumen del "conductor", pero se sigue sin poder reducir el del dielectrico separador: Asi que tal vez reduzca el tamaño a uno 60% del anterior... pero no mucho mas.
Y si... dije "nuestros hijos o nietos", porque en, digamos los ultimos 70 años, el tamaño de una radio se redujo del de una heladera pequeña a algo del tamaño de una uña, una computadora que necesitaba un cuarto entero, cabe en la palma de la maño... y en ese mismo tiempo, un capacitor con las tecnicas mas modernas, apenas logro reducir su tamaño a la cuarta parte.
Solo añadir un apunte a todo esto, mientras estudiaba en la universidad las optativas de Ciencia de los materiales, me comentaron que un inventor consiguió fabricar una chapa para coches que con un simple secador de pelo después de una deformación inferior al 20% se le daba calor y recuperaba la forma (memoria de forma) ninguna marca de coches se intereso por ese invento. ¿No seria genial poder usar un secador de pelo en vez de ir al taller a que te arreglen chapa y puntura?
Las tecnologías no cambian por que son mejores que lo que hay hasta ahora, cambian por que alguien puede sacar dinero de eso y si una tecnología no se enfoca al 100% en el beneficio económico, muy posiblemente sea un desastre. Y aquí juega un papel muy importante la sociedad, si nos basamos en comprar barato para que las cosas duren 2 o 3 años los fabricantes harán eso, y si les hacemos entender con lo que más duele, el dinero, que queremos cosas que duren aunque sean más caras, eso nos darán. Tenemos la sociedad que nos merecemos.
Se que me he ido un poco del tema, pero quería dar un enfoque más filosófico al tema.