Electricidad y Electrónica

La relación de rizado, o ripple, cuando hay capacitores de filtro presentes, para
el caso de un rectificador de media onda, se puede calcular así, con muy buena
aproximación:
6
En esas fórmulas, U
c
es la tensión alterna de cresta; f, su frecuencia; U
Rpp
es la
amplitud de la tensión de rizado, o sea su valor de pico a pico; R es la resistencia
del consumo que se conecta a la salida del rectificador; C es la capacitancia del ca-
pacitor de filtro; y U
Ref
es la tensión eficaz de rizado, menor que la de pico a pico.
Para un rectificador de onda completa, la frecuencia se debe multiplicar por dos;
o, con mayor generalidad, por la cantidad de pulsos positivos que hay en cada ciclo.
Analogía hidráulica
A veces una comparación hidráulica ayuda a comprender intuitivamente una
idea eléctrica que se nos hace difícil por ser poco familiar.
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
144
La bocha hueca de la
flauta india, y la bolsa
de  la  gaita  gallega
atenúan las variacio-
nes de caudal del so-
plido de los músicos,
y  brindan  un  sonido
más  uniforme.  Así
operan, con el rizado
o  ripple,  los  capaci-
tores de filtro de los
rectificadores.
l
 
t 
U 
 
R
2
 
C 
D
1
 
D
2
 
I 
R
1
 
t 
Sin filtro 
Con filtro y sin consumo 
Con filtro y consumo 
t 
U 
U 
T 
l
El transformador T, de secundario con punto medio, provee la tensión alterna, rectificada en
onda completa por los diodos D
1
y D
2
. El capacitor de filtro, C, amortigua las variaciones de ten-
sión. El resistor R
1
, de baja resistencia, protege los diodos de la elevada corriente inicial de en-
cendido o arranque. Cuando se conecta el resistor de consumo R
2
, al accionar el interruptor I,
aparece un rizado menor que el que habría sin el capacitor.
U
c
2fRC
U
Rpp
=
U
Rpp
2 3
U
Re f
=
6
La aproximación consiste en considerar que la descarga del capacitor a través de la resistencia del consumo, comienza
en el mismo instante en que la tensión alterna alcanza su valor de cresta. Pero en rigor, y como se ve en la figura de
detalle de la página anterior, la descarga comienza apenas después, cuando la pendiente de caída de la sinusoide
iguala el valor U
C 
/(CR).
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Ganimedes
7
va y viene de una fuente, y vierte de golpe su án-
fora en la tina cada vez. Pero la capacidad del tanque hace que, a
la salida, se disponga de un flujo casi uniforme. 
Fuentes reguladas
Los rectificadores tratados hasta el momento utilizan componentes pasivos, como
diodos, resistores y capacitores. Pero hay otros de muy bajo rizado y gran estabilidad
de la tensión de salida frente a variaciones grandes del consumo. Son las fuentes re-
guladas, muy útiles en los laboratorios y talleres, porque se las puede poner en cor-
tocircuito sin que la corriente exceda un valor que se fija libremente con una perilla.
Esos circuitos suelen usar transistores, o amplificadores operacionales;
8 
estos últimos
se consideran elementos activos, porque requieren una alimentación auxiliar.
Multiplicación de tensión
Si se tienen varios capacitores, hay una manera sencilla de obtener una tensión
elevada a partir de una más baja, sin usar un transformador elevador de tensión.
Se cargan los capacitores en paralelo con la fuente de tensión continua disponi-
ble; se los desconecta, y se los pone en serie. Por ejemplo, si la pila de la figura de la
página siguiente es de 1,5 V, la tensión final en la serie de capacitores, es de 4,5 V.
1 4 5
D i o d o s   s e m i c o n d u c t o r e s
El metal adicional en
la  parte  alta  de  la
bombilla, ayuda a en-
friar el líquido muy ca-
liente cuando sube, y
a  mantener  tibio  el
tubo durante las pau-
sas. Cumple, por eso,
una  función  seme-
jante a la del capaci-
tor de un rectificador,
ya  que  reduce,  en
este  caso,  el  rizado
térmico.
l
l
A la izquierda, un kit para una fuente regulada sencilla. Se individualizan los cuatro diodos del
rectificador de onda completa, el capacitor electrolítico de filtro, y un transistor (que se trata
en el capítulo 13). A la derecha, un sencillo trabajo con un puente monolítico, o integrado, de
cuatro diodos, y un filtro; todo sujeto con pistola de encolar. Este rudimentario rectificador le
sirvió al aficionado para cambiarle a una bicicleta su faro original incandescente, por uno de
leds, para el que poco importa el rizado. El menor consumo de los leds alivió el pedaleo nocturno
del ciclista. 
7
El copero de los dioses, en la mitología griega; Aquarius en la romana.
8
Se los trata en el capítulo 15.
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Hay antiguos generadores de alta tensión, algunos todavía en servicio, que
hacen esa maniobra por medios mecánicos. Aunque los capacitores permanecen
fijos, giran sus contactos, sea a mano con la ayuda de una pértiga aislante, o con
un mecanismo motorizado. Hay variantes en las que la conexión en serie se realiza
mediante chispas eléctricas que saltan entre esferas, y que se encienden con la
ayuda de chispas secundarias, o auxiliares.
La existencia de diodos de tensiones inversas elevadas permite hoy la construc-
ción de circuitos multiplicadores de tensión, sin la necesidad de mover piezas, ni
excitar chispas. Para comprender su principio de funcio-
namiento es útil prestar atención al funcionamiento de
un simple rectificador de media onda, en particular a las
tensiones entre los puntos A, B y C. Supongamos que ali-
mentamos un rectificador con 220 V de tensión alterna.
El capacitor de filtro, si no hay ningún consumo, se car-
gará con la tensión de pico o de cresta de los 220 V ca, o sea con 311 V de tensión
continua. Entonces, entre A y B hay 220 V eficaces de tensión alterna; y entre A
y C, 311 V de tensión continua. ¿Qué tensión habrá, entonces, entre los extremos
del diodo, B y C? 
Esa tensión es igual a la diferencia entre las dos anteriores.
9
U
CA
– U
CB
= U
BC
,
Gráficamente: 
cuando a la primera de las gráficas le restamos la
segunda, obtenemos la tercera (restar la segunda
equivale a bajar todo 311 V).
La tensión entre los extremos del diodo tiene,
entonces, un valor de pico igual a –622 V, con el
extremo B negativo con respecto a C.
Eso es una gran noticia, porque significa que,
con un segundo diodo, podemos cargar un se-
gundo  capacitor;  y  así  tendremos  duplicada  la
tensión inicial. 
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
146
 
U
BC
 
t 
–622 V 
U
CB
 
t 
+622 V 
La  tensión  de  un
punto con respecto a
otro, es opuesta a la
tensión  del  segundo
con  respecto  al  pri-
mero (nótese la per-
mutación  de  subín-
dices en la tensión U).
El punto C es positivo
con respecto al punto
B.
l
Generador  de  impul-
sos de tensión (men-
cionado en el capítulo
1). Cada impulso, que
dura uno o dos micro-
segundos,  es  de  una
tensión de 300.000 V, y
de  una  energía  de
7.500 J. Con ese apa-
rato se prueba la apti-
tud  de  aisladores  y
transformadores para
resistir las descargas
atmosféricas. Sus tres
capacitores  se  car-
gan en paralelo, y se
descargan en serie a
través de chispas que
saltan entre las esfe-
ras. 
l
 
B 
A 
C 
 
U
BC
 
t 
U
BA
 
t 
U
CA
 
t 
–622 V 
9 
Si eso no fuera evidente, las tensiones se pueden pensar, analógicamente, como si fueran diferencias de altitud entre
ciudades. Por ejemplo, Tilcara está 1.805 metros por encima de Córdoba; y Cafayate, 1.273  metros por encima de Cór-
doba. Eso significa que Tilcara es 532 metros más alta que Cafayate.
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