Come dire la polarità di un condensatore elettrolitico

I condensatori hanno una varietà di design per l'uso in applicazioni informatiche e il filtraggio del segnale elettrico nei circuiti. Nonostante le differenze nei modi in cui sono costruiti e per cosa vengono utilizzati, funzionano tutti secondo gli stessi principi elettrochimici.

Quando gli ingegneri li costruiscono, tengono conto di quantità come il valore della capacità, la tensione nominale, la tensione inversa e la corrente di dispersione per assicurarsi che siano ideali per i loro usi. Quando vuoi immagazzinare una grande quantità di carica in un circuito elettrico, scopri di più sui condensatori elettrolitici.

Per capire la polarità del condensatore, la striscia su un condensatore elettrolitico ti dice l'estremità negativa. Per i condensatori con reofori assiali (in cui i reofori escono dalle estremità opposte del condensatore), potrebbe esserci una freccia che indica l'estremità negativa, a simboleggiare il flusso di carica.

Assicurati di sapere qual è la polarità di un condensatore in modo da poterlo collegare a un circuito elettrico nella direzione appropriata. Il collegamento nella direzione sbagliata può causare il cortocircuito o il surriscaldamento del circuito.

• È possibile determinare la polarità di un condensatore elettrolitico misurandone la caduta di tensione e la capacità in un circuito elettrico. Assicurati di prestare molta attenzione al lato positivo e negativo del condensatore in modo da non danneggiarlo o il resto del circuito. Utilizzare le precauzioni di sicurezza quando si lavora con i condensatori.

In alcuni casi, l'estremità positiva del condensatore può essere più lunga di quella negativa, ma è necessario prestare attenzione a questo criterio perché molti condensatori hanno i cavi tagliati. Un condensatore al tantalio può talvolta avere un segno più (+) che indica l'estremità positiva.

Alcuni condensatori elettrolitici possono essere utilizzati in modo bipolare che consente loro di invertire la polarità quando necessario. Lo fanno passando dal flusso di carica attraverso un circuito di corrente alternata (CA).

Alcuni condensatori elettrolitici sono destinati al funzionamento bipolare con metodi non polarizzati. Questi condensatori sono costruiti con due piastre anodiche collegate in polarità inversa. In porzioni successive del ciclo ac, un ossido funziona come dielettrico di blocco. Impedisce alla corrente inversa di distruggere l'elettrolita opposto.

Un condensatore elettrolitico utilizza un elettrolita per aumentare la quantità di capacità, o la sua capacità di immagazzinare carica, che può raggiungere. Sono polarizzati, il che significa che le loro cariche si allineano in una distribuzione che consente loro di immagazzinare la carica. L'elettrolita, in questo caso, è un liquido o gel che ha un'elevata quantità di ioni che lo rende facilmente caricabile.

Quando i condensatori elettrolitici sono polarizzati, la tensione o il potenziale sul terminale positivo è maggiore di quello negativo, consentendo alla carica di fluire liberamente attraverso il condensatore.

Quando il condensatore è polarizzato, è generalmente contrassegnato da un meno (-) o più (+) per indicare le estremità negativa e positiva. Prestare molta attenzione a questo perché, se si collega un condensatore in un circuito nel modo sbagliato, potrebbe andare in cortocircuito circuito, come in, una corrente così grande scorre attraverso il condensatore che può danneggiarlo permanentemente.

Sebbene una grande capacità consenta ai condensatori elettrolitici di immagazzinare maggiori quantità di carica, possono essere soggetti a perdite correnti e potrebbe non soddisfare le tolleranze di valore appropriate, la quantità di una capacità può variare per motivi pratici scopi. Alcuni fattori di progettazione possono anche limitare la durata dei condensatori elettrolitici se i condensatori tendono a consumarsi facilmente dopo un uso ripetuto.

A causa di questa polarità di un condensatore elettrolitico, devono essere polarizzati direttamente. Ciò significa che l'estremità positiva del condensatore deve essere a una tensione superiore a quella negativa in modo che la carica scorra attraverso il circuito dall'estremità positiva all'estremità negativa.

Il collegamento di un condensatore a un circuito nella direzione sbagliata può danneggiare il materiale di ossido di alluminio che isola il condensatore o cortocircuitare lo stesso. Può anche causare un surriscaldamento tale che l'elettrolita si surriscalda troppo o perde.

Prima di misurare la capacità, è necessario conoscere le precauzioni di sicurezza quando si utilizza un condensatore. Anche dopo aver rimosso l'alimentazione da un circuito, è probabile che un condensatore rimanga sotto tensione. Prima di toccarlo, verificare che tutta l'alimentazione del circuito sia disattivata utilizzando un multimetro per conferma che l'alimentazione è disattivata e che hai scaricato il condensatore collegando un resistore ai capi del condensatore conduce.

Per scaricare un condensatore in modo sicuro, collegare una resistenza da 5 watt ai terminali del condensatore per cinque secondi. Utilizzare il multimetro per confermare che l'alimentazione è disattivata. Controllare costantemente il condensatore per perdite, crepe e altri segni di usura.

•••Syed Hussain Ather

Il simbolo del condensatore elettrolitico è il simbolo generale di un condensatore. I condensatori elettrolitici sono rappresentati negli schemi circuitali come mostrato nella figura sopra per gli stili europei e americani. I segni più e meno indicano i terminali positivo e negativo, l'anodo e il catodo.

Poiché la capacità è un valore intrinseco a un condensatore elettrolitico, puoi calcolarlo in unità di farad come C = ε_r ε₀ Anno Domini per l'area di sovrapposizione delle due piastre UN in m², ε_r come la costante dielettrica adimensionale del materiale, ε₀ come la costante elettrica in farad/metro, e d come la distanza tra le piastre in metri.

Puoi usare un multimetro per misurare la capacità. Il multimetro funziona misurando corrente e tensione e utilizzando questi due valori per calcolare la capacità. Impostare il multimetro sulla modalità capacità (tipicamente indicata da un simbolo di capacità).

Dopo che il condensatore è stato collegato al circuito ed è stato dato il tempo sufficiente per caricarsi, scollegarlo dal circuito seguendo le precauzioni di sicurezza appena descritte.

Collegare i cavi del condensatore ai terminali del multimetro. È possibile utilizzare una modalità relativa per misurare la capacità dei puntali l'uno rispetto all'altro. Questo può essere utile per valori di bassa capacità che possono essere più difficili da rilevare.

Prova a utilizzare vari intervalli di capacità finché non trovi una lettura accurata in base alla configurazione del circuito elettrico.

Gli ingegneri utilizzano i multimetri per misurare frequentemente la capacità di motori monofase, apparecchiature e macchine di piccole dimensioni per applicazioni industriali. I motori monofase funzionano creando un flusso alternato nell'avvolgimento dello statore del motore. Ciò consente alla corrente di alternarsi nella direzione mentre scorre attraverso l'avvolgimento dello statore come disciplinato dalle leggi e dai principi dell'induzione elettromagnetica.

I condensatori elettrolitici in particolare sono migliori per usi ad alta capacità come circuiti di alimentazione e schede madri per computer.

La corrente indotta nel motore produce quindi il proprio flusso magnetico in opposizione al flusso dell'avvolgimento dello statore. Poiché i motori monofase possono essere soggetti a surriscaldamento e altri problemi, è necessario verificarne la capacità e la capacità di funzionare utilizzando multimetri per misurare la capacità.

Malfunzionamenti nei condensatori possono limitarne la durata. I condensatori in corto circuito possono persino danneggiarne parti in modo tale da non funzionare più.

Gli ingegneri costruiscono condensatori elettrolitici in alluminio utilizzando fogli di alluminio e distanziali in carta, dispositivi che provocano fluttuazioni di tensione per evitare vibrazioni dannose, che vengono imbevute del fluido elettrolitico. Solitamente ricoprono uno dei due fogli di alluminio con uno strato di ossido sull'anodo del condensatore.

L'ossido in questa parte del condensatore fa sì che il materiale perda elettroni durante il processo di carica e immagazzinamento della carica. Al catodo, il materiale guadagna elettroni durante il processo di riduzione della costruzione del condensatore elettrolitico.

Quindi, i produttori continuano a impilare la carta imbevuta di elettrolita con il catodo collegandoli l'uno all'altro in un circuito elettrico e arrotolandoli in un involucro cilindrico che è collegato al circuito. Gli ingegneri generalmente scelgono di disporre la carta in direzione assiale o radiale.

I condensatori assiali sono realizzati con un perno a ciascuna estremità del cilindro e i design radiali utilizzano entrambi i perni sullo stesso lato della cassa cilindrica.

L'area della piastra e lo spessore elettrolitico determinano la capacità e consentono ai condensatori elettrolitici di essere candidati ideali per applicazioni come gli amplificatori audio. I condensatori elettrolitici in alluminio sono utilizzati negli alimentatori, nelle schede madri dei computer e nelle apparecchiature domestiche.

Queste caratteristiche consentono ai condensatori elettrolitici di immagazzinare molta più carica rispetto ad altri condensatori. I condensatori a doppio strato, o supercondensatori, possono persino raggiungere capacità di migliaia di farad.

I condensatori elettrolitici in alluminio utilizzano il materiale in alluminio solido per creare una "valvola" in modo tale che una tensione positiva nell'elettrolitico liquido gli permette di formare uno strato di ossido che funge da dielettrico, un materiale isolante che può essere polarizzato per evitare la formazione di cariche fluente. Gli ingegneri creano questi condensatori con un anodo di alluminio. Questo è usato per creare gli strati del condensatore ed è ideale per immagazzinare la carica. Gli ingegneri usano il biossido di manganese per creare il catodo.

Questi tipi di condensatori elettrolitici possono essere ulteriormente suddivisi in tipo a foglio sottile sottile e tipo a foglio inciso. Il tipo a foglio semplice sono quelli che sono stati appena descritti mentre i condensatori a foglio inciso utilizzano ossido di alluminio sull'anodo e lamine catodiche che sono state incise per aumentare l'area superficiale e la permittività, la misura della capacità di un materiale di immagazzinare caricare.

Ciò aumenta la capacità, ma ostacola anche la capacità del materiale di tollerare correnti continue elevate (DC), il tipo di corrente che viaggia in un'unica direzione in un circuito.

I tipi di elettroliti utilizzati nei condensatori in alluminio possono differire tra biossido di manganese solido e non solido e polimero solido. Gli elettroliti non solidi o liquidi sono comunemente usati perché sono relativamente economici e si adattano a una varietà di dimensioni, capacità e valori di tensione. Tuttavia, hanno elevate quantità di perdita di energia quando vengono utilizzati nei circuiti. Il glicole etilenico e l'acido borico costituiscono gli elettroliti liquidi.

Anche altri solventi come dimetilformammide e dimetilacetammide possono essere sciolti in acqua per l'uso. Questi tipi di condensatori possono anche utilizzare elettroliti solidi come il biossido di manganese o un elettrolita polimerico solido. Il biossido di manganese è anche conveniente e affidabile a temperature e valori di umidità più elevati. Hanno meno corrente di dispersione CC e un'elevata conduttività elettrica.

Gli elettroliti sono scelti per affrontare i problemi degli alti fattori di dissipazione e delle perdite di energia generali dei condensatori elettrolitici.

Il condensatore al tantalio viene utilizzato principalmente nei dispositivi a montaggio superficiale nelle applicazioni informatiche e nelle apparecchiature militari, mediche e spaziali.

Il materiale in tantalio dell'anodo consente loro di ossidarsi facilmente proprio come il condensatore di alluminio, e inoltre consente loro di sfruttare la maggiore conduttività quando la polvere di tantalio viene premuta su un conduttore filo. L'ossido si forma quindi sulla superficie e all'interno delle cavità del materiale. Questo crea una superficie maggiore per una maggiore capacità di immagazzinare carica con una maggiore permittività rispetto all'alluminio.

I condensatori a base di niobio utilizzano una massa di materiale attorno a un conduttore di filo che utilizza l'ossidazione per creare un dielettrico. Questi dielettrici hanno una maggiore permittività rispetto ai condensatori al tantalio, ma usano più di uno spessore dielettrico per una data tensione nominale. Questi condensatori sono stati usati più frequentemente di recente perché i condensatori al tantalio sono diventati più costosi.