Kā noteikt elektrolītiskā kondensatora polaritāti

Kondensatoriem ir dažādas konstrukcijas lietošanai skaitļošanas lietojumos un elektriskā signāla filtrēšanai ķēdēs. Neskatoties uz atšķirībām to uzbūvēšanas un izmantošanas veidos, tie visi darbojas, izmantojot tos pašus elektroķīmiskos principus.

Inženieri tos būvējot, viņi ņem vērā tādus daudzumus kā kapacitātes vērtība, nominālais spriegums, apgrieztais spriegums un noplūdes strāva, lai pārliecinātos, ka tie ir ideāli piemēroti to lietošanai. Ja vēlaties elektriskajā ķēdē uzglabāt lielu daudzumu lādiņa, uzziniet vairāk par elektrolītiskajiem kondensatoriem.

Lai noskaidrotu kondensatora polaritāti, svītra uz elektrolītiskā kondensatora norāda negatīvo galu. Aksiāliem vadītiem kondensatoriem (kuros vadi nāk no kondensatora pretējiem galiem) var būt bulta, kas norāda uz negatīvo galu, simbolizējot lādiņa plūsmu.

Pārliecinieties, ka zināt kondensatora polaritāti, lai to varētu piestiprināt pie elektriskās ķēdes atbilstošajā virzienā. Piestiprināšana nepareizā virzienā var izraisīt īssavienojumu vai pārkaršanu.

• Jūs varat noteikt elektrolītiskā kondensatora polaritāti, mērot tā sprieguma kritumu un kapacitāti elektriskajā ķēdē. Pārliecinieties, ka uzmanīgi pievērsat kondensatora pozitīvo un negatīvo pusi tā, lai nesabojātu to vai pārējo ķēdi. Strādājot ar kondensatoriem, izmantojiet drošības pasākumus.

Dažos gadījumos kondensatora pozitīvais gals var būt garāks par negatīvo, taču jums jābūt uzmanīgam ar šiem kritērijiem, jo ​​daudziem kondensatoriem ir apgriezti vadi. Tantala kondensatoram dažreiz var būt plus (+) zīme, kas norāda pozitīvo galu.

Dažus elektrolītiskos kondensatorus var izmantot bipolāri, ļaujot tiem mainīt polaritāti pēc vajadzības. Viņi to dara, pārslēdzoties starp lādiņa plūsmu caur maiņstrāvas (maiņstrāvas) ķēdi.

Daži elektrolītiskie kondensatori ir paredzēti bipolārai darbībai, izmantojot nepolarizētas metodes. Šie kondensatori ir izgatavoti ar divām anoda plāksnēm, kas savienotas pretējā polaritātē. Maiņstrāvas cikla secīgās daļās viens oksīds darbojas kā bloķējošs dielektrisks. Tas novērš reverso strāvu, kas iznīcina pretējo elektrolītu.

Elektrolītiskais kondensators izmanto elektrolītu, lai palielinātu kapacitātes daudzumu vai spēju uzglabāt lādiņu, ko tas var sasniegt. Viņi ir polarizēti, tas nozīmē, ka viņu lādiņi atrodas sadalījumā, kas ļauj viņiem uzglabāt lādiņu. Elektrolīts šajā gadījumā ir šķidrums vai gēls, kurā ir liels jonu daudzums, kas padara to viegli uzlādējamu.

Kad elektrolītiskie kondensatori ir polarizēti, spriegums vai potenciāls uz pozitīvās spailes ir lielāks par negatīvo, ļaujot lādiņam brīvi plūst visā kondensatorā.

Kad kondensators ir polarizēts, tas parasti tiek atzīmēts ar mīnus (-) vai plus (+), lai norādītu negatīvos un pozitīvos galus. Pievērsiet tam īpašu uzmanību, jo, ja nepareizi pievienojat kondensatoru ķēdē, tas var saīsināties ķēde, tāpat kā, caur kondensatoru plūst tik liela strāva, kas to var neatgriezeniski sabojāt.

Lai gan liela kapacitāte ļauj elektrolītiskajiem kondensatoriem uzglabāt lielākus uzlādes apjomus, tie var būt pakļauti noplūdei strāvas un var neatbilst atbilstošajām vērtības pielaidēm, kapacitātei praktiski ir atļauts mainīties mērķiem. Daži konstrukcijas faktori var arī ierobežot elektrolītisko kondensatoru kalpošanas laiku, ja pēc atkārtotas lietošanas kondensatori ir viegli nolietojami.

Šīs elektrolītiskā kondensatora polaritātes dēļ tiem jābūt virzītiem uz priekšu. Tas nozīmē, ka kondensatora pozitīvajam galam jābūt ar lielāku spriegumu nekā negatīvajam, lai lādiņš plūst caur ķēdi no pozitīvā gala līdz negatīvajam galam.

Kondensatora pievienošana ķēdei nepareizā virzienā var sabojāt alumīnija oksīda materiālu, kas izolē kondensatoru, vai pašu īssavienojumu. Tas var izraisīt arī pārkaršanu tā, ka elektrolīts pārāk sasilst vai izplūst.

Pirms mērāt kapacitāti, jums jāzina drošības pasākumi, lietojot kondensatoru. Pat pēc strāvas noņemšanas no ķēdes kondensators, visticamāk, paliks enerģisks. Pirms tam pieskaraties, pārliecinieties, ka visa ķēdes jauda ir izslēgta, izmantojot multimetru pārliecinieties, ka strāva ir izslēgta, un jūs esat izlādējis kondensatoru, savienojot rezistoru pāri kondensatoram ved.

Lai droši izlādētu kondensatoru, uz kondensatora spailēm uz piecām sekundēm savienojiet 5 vatu rezistoru. Izmantojiet multimetru, lai pārliecinātos, ka strāva ir izslēgta. Pastāvīgi pārbaudiet, vai kondensatorā nav noplūdes, plaisas un citas nodiluma pazīmes.

•••Syed Hussain Ather

Elektrolītiskā kondensatora simbols ir kondensatora vispārējs simbols. Elektrolītiskie kondensatori ir attēloti shēmās, kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā attiecībā uz Eiropas un Amerikas stiliem. Plus un mīnus zīmes norāda pozitīvos un negatīvos spailes, anodu un katodu.

Tā kā kapacitāte ir elektrolītiskajam kondensatoram raksturīga vērtība, to var aprēķināt faradu vienībās kā C = ε_r ε₀ A / d divu plākšņu pārklāšanās laukumam A m², ε_r kā materiāla bezizmēra dielektriskā konstante, ε₀ kā elektriskā konstante farādos / metrā un d kā starpība starp plāksnēm metros.

Kapacitātes mērīšanai varat izmantot multimetru. Multimetrs darbojas, mērot strāvu un spriegumu un izmantojot šīs divas vērtības, lai aprēķinātu kapacitāti. Iestatiet multimetru kapacitātes režīmā (parasti tas tiek norādīts ar kapacitātes simbolu).

Pēc tam, kad kondensators ir pievienots ķēdei un dots pietiekami daudz laika, lai uzlādētos, atvienojiet to no ķēdes, ievērojot tikko aprakstītos drošības pasākumus.

Savienojiet kondensatora vadus ar multimetra spailēm. Varat izmantot relatīvo režīmu, lai izmērītu testa vadu kapacitāti attiecībā pret otru. Tas var būt noderīgi zemas kapacitātes vērtībām, kuras var būt grūtāk noteikt.

Mēģiniet izmantot dažādus kapacitātes diapazonus, līdz atrodat precīzu rādījumu, pamatojoties uz elektriskās ķēdes konfigurāciju.

Inženieri izmanto multimetrus, lai bieži mērītu kapacitāti vienfāzes motoriem, iekārtām un mazām mašīnām rūpnieciskām vajadzībām. Vienfāzes motori darbojas, izveidojot mainīgu plūsmu motora statora tinumā. Tas ļauj strāvai mainīties virzienā, vienlaikus plūstot caur statora tinumu, kā to regulē elektromagnētiskās indukcijas likumi un principi.

Jo īpaši elektrolītiskie kondensatori ir labāki lielai kapacitātei, piemēram, barošanas ķēdēm un mātesplatēm datoriem.

Pēc tam ierosinātā strāva motorā rada savu magnētisko plūsmu pretstatā statora tinuma plūsmai. Tā kā vienfāzes motori var būt pakļauti pārkaršanai un citiem jautājumiem, kapacitātes mērīšanai ir jāpārbauda to kapacitāte un spēja strādāt, izmantojot multimetrus.

Kondensatoru darbības traucējumi var ierobežot to kalpošanas laiku. Īssavienoti kondensatori var pat sabojāt tā daļas tā, ka tie vairs nedarbojas.

Inženieri būvē alumīnija elektrolītiskie kondensatori izmantojot alumīnija folijas un papīra starplikas, ierīces, kas elektrolītiskajā šķidrumā iemērc sprieguma svārstības, lai novērstu kaitīgas vibrācijas. Parasti tie vienu no divām alumīnija folijām pārklāj ar oksīda slāni pie kondensatora anoda.

Oksīds šajā kondensatora daļā lādēšanas un lādēšanas procesā materiālam zaudē elektronus. Katodā materiāls iegūst elektronus elektrolītiskā kondensatora uzbūves reducēšanas procesā.

Tad ražotāji turpina sakraut elektrolītu piesūcināto papīru ar katodu, tos savienojot elektriskā ķēdē viens otram un velmējot tos cilindriskā korpusā, kas savienots ar ķēde. Inženieri parasti izvēlas vai nu kārtot papīru aksiālā, vai radiālā virzienā.

Aksiālie kondensatori ir izgatavoti ar vienu tapu katrā cilindra galā, un radiālajos dizainos abas tapas tiek izmantotas vienā un tajā pašā cilindriskā korpusa pusē.

Plāksnes laukums un elektrolītiskais biezums nosaka kapacitāti un ļauj elektrolītiskajiem kondensatoriem būt ideāliem kandidātiem tādām lietojumprogrammām kā audio pastiprinātāji. Alumīnija elektrolītiskos kondensatorus izmanto barošanas avotos, datoru mātesplatēs un sadzīves iekārtās.

Šīs funkcijas ļauj elektrolītiskajiem kondensatoriem uzglabāt daudz vairāk uzlādes nekā citi kondensatori. Divslāņu kondensatori vai superkondensatori var sasniegt pat tūkstošiem faradu kapacitāti.

Alumīnija elektrolītiskie kondensatori izmanto cieto alumīnija materiālu, lai izveidotu "vārstu" tā, lai pozitīvs spriegums elektrolītiskajā šķidrums ļauj tam veidot oksīda slāni, kas darbojas kā dielektrisks, izolācijas materiāls, kuru var polarizēt, lai novērstu lādiņu izdalīšanos plūstošs. Inženieri šos kondensatorus izveido ar alumīnija anodu. To izmanto kondensatora slāņu izgatavošanai, un tas ir ideāli piemērots lādiņa uzglabāšanai. Inženieri katoda veidošanai izmanto mangāna dioksīdu.

Šāda veida elektrolītiskos kondensatorus var sīkāk sadalīt plānas vienkāršas folijas un iegravētas folijas veida. Vienkāršā folijas tips ir tikko aprakstīts, savukārt iegravētie folijas tipa kondensatori anodā izmanto alumīnija oksīdu un katoda folijas, kas ir iegravētas, lai palielinātu virsmas laukumu un caurlaidību - materiāla spēju uzglabāt mērījumu maksas.

Tas palielina kapacitāti, bet arī kavē materiāla spēju panest lielas tiešās strāvas (DC) - strāvas veidu, kas ķēdē virzās vienā virzienā.

Alumīnija kondensatoros izmantoto elektrolītu veidi var atšķirties starp cieto, cieto mangāna dioksīdu un cieto polimēru. Cietie vai šķidrie elektrolīti parasti tiek izmantoti, jo tie ir salīdzinoši lēti un piemēroti dažādiem izmēriem, kapacitātēm un sprieguma vērtībām. Viņiem tomēr ir daudz enerģijas zudumu, ja tos izmanto ķēdēs. Etilēnglikols un borskābes veido šķidros elektrolītus.

Arī citus šķīdinātājus, piemēram, dimetilformamīdu un dimetilacetamīdu, var izšķīdināt ūdenī. Šāda veida kondensatoros var izmantot arī cietus elektrolītus, piemēram, mangāna dioksīdu vai cietu polimēra elektrolītu. Mangāna dioksīds ir arī rentabls un uzticams pie augstākas temperatūras un mitruma vērtības. Viņiem ir mazāka līdzstrāvas noplūdes strāva un liels elektrovadītspējas daudzums.

Elektrolīti tiek izvēlēti, lai risinātu jautājumus par lieliem izkliedes faktoriem, kā arī vispārējiem elektrolītisko kondensatoru enerģijas zudumiem.

Tantala kondensatoru galvenokārt izmanto virsmas montāžas ierīcēs skaitļošanas lietojumos, kā arī militārajā, medicīniskajā un kosmosa aprīkojumā.

Anoda tantala materiāls ļauj tiem viegli oksidēties tāpat kā alumīnija kondensatoram ļauj viņiem izmantot paaugstinātu vadītspēju, kad tantala pulveris tiek nospiests uz vadītspēju vads. Tad oksīds veidojas uz materiāla virsmas un dobumos. Tas rada lielāku virsmas laukumu, lai palielinātu spēju uzglabāt lādiņu ar lielāku caurlaidību nekā alumīnijs.

Uz niobija bāzes kondensatori izmanto materiāla masu ap stieples vadītāju, kas izmanto oksidāciju, veidojot dielektriku. Šiem dielektriķiem ir lielāka caurlaidība nekā tantala kondensatoriem, taču noteiktā sprieguma vērtībā tiek izmantoti vairāk dielektriskie biezumi. Šie kondensatori pēdējā laikā tiek izmantoti biežāk, jo tantala kondensatori ir kļuvuši dārgāki.