¿Cómo puedo mejorar un simple condensador casero?

Question

Le estaba explicando a mi hijo que un condensador es simplemente 2 láminas separadas por un dieléctrico y enrolladas y me dijo: "¿podemos hacer uno entonces?".

Voy a intentarlo. Utilicé papel de aluminio doméstico y un poco de papel pergamino. Corté el papel de aluminio en dos tiras, de unos 100 mm por 200 mm, coloqué papel pergamino entre ellas, introduje un clip en cada una y lo enrollé bien. Estoy bastante satisfecho de haber hecho uno que prueba 9 nF de forma consistente.

Pero si quiero tener algo lo suficientemente grande como para que podamos seguir encendiendo un LED con él durante un tiempo apreciable una vez que quitemos la batería, 9 nF no es ni mucho menos suficiente. ¿Qué deberíamos probar a continuación para conseguir, con suerte, unos cuantos órdenes de magnitud más de capacitancia?

Answer 1

Hazlo más grande y utiliza una lámina más fina. Una lámina de polietileno de 2 m² con 20 μm de grosor debería dar algo justo por debajo de 1 μF, probablemente suficiente para ver un destello.

Answer 2

Los viejos condensadores de la época soviética que desmonté de niño estaban construidos de forma similar a los tuyos, pero con una diferencia muy importante. No se separaban con pergamino, sino con un papel poroso muy fino que se empapaba en aceite. No había aire en el paquete. También estaban enrollados muy, muy apretados, después de desenrollarlos y volver a enrollarlos no pude de ninguna manera volver a meterlos en la caja de aluminio.

Las dimensiones también eran diferentes, tú tienes 10 x 20 cm, los que yo jugué eran más bien de 2 x 100 cm, enrollados en un paquete de 2 cm de alto y bastante menos de 2 cm de diámetro.

Si mi memoria no me falla, las tiras con área similar a la tuya eran del orden de decenas o centenas bajas de nF.

Answer 3

En pocas palabras: cuanto más fino sea el dieléctrico y mayor sea la superficie de las placas, mayor será la capacitancia.

Históricamente, una clase de condensadores conocidos como de polietileno utilizaba el enfoque descrito por la persona que sugirió el Saran Wrap (Reino Unido: film transparente); se conseguían capacitancias de unos pocos microfaradios.

La página de Wikipedia tiene una buena descripción de la física y el escalado con el área y el grosor.

Answer 4

La capacitancia depende de tres cosas, la superficie de las placas, la separación entre ellas y la constante dieléctrica del material aislante.
La forma más fácil de aumentar la capacitancia es aumentar el área de la placa, por lo que se necesitaría una lámina más larga y ancha.
Tener las placas más juntas aumenta la capacitancia, esto también tiende a bajar el voltaje de ruptura pero con voltajes bajos como el de una batería esto no debería ser un problema. Podrías intentar pegar la lámina al papel con una capa muy fina de pegamento, eso lo mantendría más unido y podría aumentar la capacitancia. También puedes intentar enrollarla más fuerte.
En cuanto a la constante dieléctrica, para un tapón experimental te quedas con lo que consigas con el papel.

Answer 5

Grandes respuestas aquí sobre cómo hacer un buen condensador, pero recuerda que los grandes condensadores en realidad están formados por un conjunto de condensadores conectados en paralelo. En la imagen de abajo, cada caja rectangular contiene varios condensadores cilíndricos, y cada cuatro cajas están conectadas en paralelo.

fuente de la imagen: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Condensor_bank_150kV_-_75MVAR.jpg