Calculadora de condensadores en serie y en paralelo

Las dos fórmulas, y por qué van al revés que las resistencias

Esta es la parte que hay que tener clara antes que cualquier otra, porque es donde se equivoca casi todo el mundo. Con las resistencias, en serie se suman y en paralelo se combinan con la inversa. Con los condensadores es exactamente al revés:

Para exactamente dos en serie existe el mismo atajo que se usa con dos resistencias en paralelo, y conviene tenerlo en la cabeza porque el 90% de los casos reales son dos:

Y dos reglas de bolsillo que resuelven la mitad de los casos: dos condensadores iguales en paralelo dan el doble y dos iguales en serie dan la mitad. Dos de 100 µF dan 200 µF juntos en paralelo y 50 µF en serie.

Por qué se suman en paralelo: es como agrandar las placas

Un condensador guarda carga en dos placas enfrentadas separadas por un aislante. Cuánta carga cabe depende de tres cosas: el área de las placas, la distancia entre ellas y el material del medio. Poner dos condensadores en paralelo es equivalente a tener una placa más grande, y por eso la capacidad sube: cabe más carga a la misma tensión.

En serie es al revés: es como alejar las placas. La carga que entra a la cadena tiene que ser la misma para todos, así que el conjunto guarda menos que el más chico de sus miembros. Esa frase, además, es el control que te salva de la fórmula cambiada.

El control que te dice si la cuenta está bien

Hay dos afirmaciones que se cumplen siempre, sin excepción, y son el espejo exacto de las que valen para las resistencias:

• En paralelo el equivalente siempre queda sobre el mayor. Si juntas 100 µF y 100 µF, el resultado tiene que ser mayor que 100 µF. Da 200 µF.
• En serie el equivalente siempre queda bajo el menor. Los mismos dos en serie tienen que dar menos de 100 µF. Dan 50 µF.

Si te da al revés, no descubriste nada nuevo: cambiaste las fórmulas. Y si te da igual que con resistencias, con más razón. La calculadora de arriba muestra ese control en cada cálculo, escrito con tus propios números.

En serie el peligro no es el valor, es la tensión

Este es el error que de verdad rompe componentes, y el que la calculadora existe para evitar. Muchos ponen dos electrolíticos en serie pensando que así aguantan el doble de tensión. La cuenta de arriba dice que la capacidad cae a la mitad, eso se sabe. Lo que casi nadie mira es cómo se reparte el voltaje.

Todos los condensadores de una cadena en serie guardan la misma carga. De ahí sale el reparto:

O sea que el más chico se lleva la mayor tensión. Con 10 µF y 100 µF a 12 V no toca 6 V y 6 V: toca 10,91 V y 1,09 V. Si el de 10 µF era de 10 V, se pasó, y un electrolítico pasado de tensión se hincha, abre su válvula y bota electrolito caliente.

Solo con condensadores iguales el reparto es parejo, y aun así se van desbalanceando con el tiempo porque las corrientes de fuga no son idénticas. Por eso en las fuentes de verdad, cuando hay dos electrolíticos en serie, siempre van con resistencias de ecualización en paralelo con cada uno: son las que fuerzan el reparto y sin ellas la cadena no es confiable.

La reactancia: por qué bloquea la continua y deja pasar la alterna

Un condensador no tiene resistencia en el sentido de la ley de Ohm, pero sí se opone al paso de la corriente alterna, y esa oposición depende de la frecuencia. Se llama reactancia capacitiva y se calcula así:

La frecuencia está dividiendo, así que cada vez que sube diez veces, la reactancia baja diez veces. En los extremos:

• En continua, con f igual a 0, la reactancia es infinita. Una vez cargado, el condensador es un circuito abierto. Eso es lo que hace que sirva para bloquear la componente continua de una señal.
• En alterna alta la reactancia tiende a cero. El condensador se comporta casi como un cable, y eso es lo que hace que sirva para desacoplar y para mandar el ruido a tierra.

Esa tabla explica de una sola mirada por qué un condensador de 100 nF acompaña a cada chip de la placa: a 100 kHz, que es donde vive el ruido de conmutación, tiene 15,92 Ω y se lo lleva a tierra, mientras que a 50 Hz tiene 31,83 kΩ y no molesta a nada.

La energía guardada, que es la parte de seguridad

Un condensador cargado guarda energía, y esa energía no se va cuando desenchufas el equipo:

Lo importante de esa fórmula es que la tensión está al cuadrado. Al doble de voltaje no guarda el doble de energía: guarda cuatro veces más. Por eso los condensadores de la red y de las fuentes conmutadas son otra liga, aunque su capacidad se vea chica.

Cómo conseguir un valor que no existe suelto

Este es el problema real de quien está armando algo. Los condensadores se fabrican en valores de catálogo, y el que necesitas muchas veces no está en la caja ni en la tienda. La salida es combinarlos, y acá la jugada es la contraria a la de las resistencias: en paralelo para subir capacidad, en serie para bajarla.

En la práctica el paralelo es la jugada segura y la que más se usa: sube la capacidad, baja la resistencia en serie del conjunto y no tiene el problema del reparto de tensión. La serie sirve cuando necesitas bajar capacidad, pero recuerda que ahí el voltaje se reparte según la capacidad y hay que revisar cada pieza.

Qué dieléctrico corresponde a cada rango

Un condensador no es solo un número: el material entre las placas decide para qué sirve. Pedir 100 pF en electrolítico o 1000 µF en cerámico es pedir algo que no se fabrica.

Y una regla que no falla: pide siempre una tensión de trabajo de al menos el doble de la que vas a aplicar. Un condensador de 16 V en un riel de 12 V está al límite apenas el riel tiene un peak, y ese peak existe siempre que haya un motor, un relé o un cable largo cerca.

Los errores que se cometen siempre

1. Usar la fórmula de las resistencias. Es el error de origen y el que da un número creíble. Si te dio que en serie sube, te equivocaste.
2. Poner dos electrolíticos en serie para aguantar más tensión. Sin resistencias de ecualización, el reparto lo fija la capacidad y no la especificación, y el más chico se pasa.
3. Mirar solo la capacidad y olvidar la tensión de trabajo. El valor decide si funciona; la tensión decide si sobrevive.
4. Conectar un electrolítico al revés. Son polarizados: la banda del costado marca el negativo. Al revés revientan, y con ruido.
5. Meter mano sin descargar. El equipo desenchufado sigue con energía adentro. Descarga con resistencia y confirma con el tester.
6. Reemplazar un condensador de marcha por electrolíticos. Los CBB60 y CBB61 de motores trabajan directo en 220 V alterna y son de otra familia, de clase X o Y. Ahí además rige la NCh Elec. 4/2003 y la instalación fija la hace un instalador autorizado SEC.

Y una que no es error pero confunde: con un solo condensador serie y paralelo dan lo mismo. No está fallando nada, es que no hay nada con qué combinarlo.

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