En ocasiones a la hora de hacer experimentos con alta tensión se hace necesario a veces el uso de condensadores para almacenar energía, pero los condensadores que soporten altas tensiones no son fáciles de conseguir, por lo que se puede optar por construirlos de forma casera. No son lo mismo pero menos da una piedra.
Las capacidades de estos condensadores no son tan elevadas como los modelos comerciales pero pueden ser un buen sustituto para nuestros experimentos.
Antes de ponernos manos a la obra es interesante saber cuáles son las partes de las que está compuesto un condensador.
Las partes principales son las armaduras y el dieléctrico.
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| Partes de un condensador |
Las armaduras son las partes metálicas conductoras que se encuentran montadas una en frente de la otra pero sin contacto entre ellas y separadas entre si por el dieléctrico que es un material aislante.
Una vez visto las partes de las que consta un condensador, otra de las cosas que hay que tener en cuenta a la hora de construirlo es como afecta al valor de la capacidad el tamaño de las armaduras o el tipo de dieléctrico.
Existen distintos tipos de condensadores en función de la disposición de las armaduras, pudiendo ser los más típicos los condensadores planos y los cilíndricos, y en función de su forma se emplean distintas fórmulas para calcular su capacidad.
Por ejemplo, para un condensador plano la fórmula para calcular la capacidad es:
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| Condensador plano parcialmente desmontado |
εr es la constante dieléctrica del dieléctrico que se coloque entre las armaduras, y es un valor que depende únicamente del tipo de material del que esté compuesto el dieléctrico, por ejemplo, para el aire la constante es 1, para la mica (un material usado en condensadores comerciales) es de entre 5 y 8 o el agua que es de 81.
De esto se deduce que cuanto más alta sea la constante dieléctrica más alto será el valor de la capacidad del condensador.
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| Capacidad con la botella vacía (dieléctrico de aire) |
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| Capacidad con la botella llena de agua |
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| Capacidad del condensador con agua y sal |
Otro factor importante es la superficie de las armaduras (S), que al igual que en el caso anterior, cuanto más grandes sean mayor será la capacidad.
Por último tenemos la distancia entre las armaduras (d) que, cuanto menor sea, mayor será la capacidad resultante.
En cuanto a los condensadores cilíndricos la fórmula es:
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| Condensador cilíndrico |
De donde la capacidad depende de (l) que es la longitud del condensador, cuanto más grande sea en este aspecto mayor será la capacidad.
Los otros dos factores son el radio de la armadura exterior (R) y de la interior (r), de los que se deduce a partir de la fórmula que cuanto mayor sea el radio exterior mayor capacidad, y por el contrario cuanto más pequeño sea el radio interior mayor será la capacidad.
Así que, una vez visto un poco de teoría ya podemos empezar a construir nuestro condensador teniendo una idea aproximada de que factores tenemos que tener en cuenta para conseguir la mayor capacidad posible.
El condensador más rápido de construir es un condensador cilíndrico usando una botella de plástico.
Para empezar, los materiales que tenemos que reunir son:
1º. Una botella de plástico.
2º. Papel de aluminio.
3º. Pegamento.
4º. Sal de cocina.
5º. Cable eléctrico.
Y de herramientas solo necesitaremos unas tijeras y un punzón o cualquier herramienta similar para realizar un agujero.
Una vez que tengamos seleccionada una botella de plástico preferiblemente lisa, cortaremos una lámina de papel de aluminio del tamaño de la superficie de la botella para después, aplicar una capa de pegamento por la parte exterior de la botella y pegar la lámina de papel de plata que hemos recortado, de este modo ya tendremos lista una de las armaduras del condensador.
Para el dieléctrico del condensador llenamos la botella con agua y echamos la sal, lo que hace que aumente la constante dieléctrica del agua y a su vez la capacidad del condensador.
Por último realizaremos un agujero en el tapón para pasar un cable con el extremo pelado que introduciremos hasta hacer contacto con el agua. Este cable será la otra armadura.
Ahora que ya tenemos completo el condensador solo queda probarlo.
Debido a que el condensador es casero se producen pérdidas que ocasionan que la tensión entre sus armaduras sea algo más bajo que si no estuviera conectado, por eso en la imagen de la izquierda el arco es algo más corto, pero por el contrario se consigue una descarga más intensa con mayor energía, por eso se puede apreciar que el arco tiene un mayor diámetro.
