Condensatori polari e non polari: qual è la differenza

Tutti i tipi di tipi di condensatoriusati oggi quasi ovunque nell'elettronica e nell'ingegneria elettrica, contengono varie sostanze come dielettrici. Tuttavia, in particolare condensatori elettrolitici, in particolare anche tantalio e polimero, quindi per loro, quando inclusi nello schema, è importante osservare rigorosamente la polarità. Se tale condensatore non è incluso correttamente nel circuito, non sarà in grado di funzionare normalmente. Questi condensatori sono quindi chiamati polari.

Qual è la differenza fondamentale tra un condensatore polare e uno non polare, perché alcuni condensatori si preoccupano ancora di essere inclusi nel circuito ed è di fondamentale importanza per gli altri osservare la polarità? Proveremo a capirlo ora.

Il punto qui è che il processo di fabbricazione dei condensatori elettrolitici è molto diverso, diciamo, ceramica o polipropilene. Se gli ultimi due, sia le piastre che il dielettrico sono omogenei l'uno rispetto all'altro, ovvero non vi è alcuna differenza nella struttura dell'interfaccia isolante piastra su entrambi i lati del dielettrico, quindi i condensatori elettrolitici (alluminio cilindrico, tantalio, polimero) hanno una differenza nella struttura della transizione dielettrica rivestimento su entrambi i lati del dielettrico: l'anodo e il catodo differiscono per composizione chimica e proprietà fisiche.

Quando viene realizzato un condensatore elettrolitico in alluminio, non si tratta solo di arrotolare due identici fogli di alluminio stesi con carta impregnata di elettroliti.

Dal lato della piastra anodica (a cui viene fornito +) vi è uno strato di ossido di alluminio depositato sulla superficie incisa della lamina in modo speciale. L'anodo è progettato per fornire elettroni attraverso un circuito esterno al catodo nel processo di carica di un condensatore.

Il rivestimento negativo (catodo) è solo un foglio di alluminio; gli elettroni arrivano ad esso nel processo di carica attraverso un circuito esterno. L'elettrolita qui funge da conduttore di ioni.

La situazione è la stessa con i condensatori al tantalio, dove la polvere di tantalio viene utilizzata come anodo, su cui si forma un film di pentossido di tantalio (l'anodo è collegato con un ossido!), Con la funzione di un dielettrico, quindi c'è uno strato di un semiconduttore - biossido di manganese come elettrolita, quindi un catodo d'argento, da cui gli elettroni lasceranno durante il processo di scarica.

I condensatori elettrolitici polimerici utilizzano un polimero conduttivo leggero come catodo, ma per il resto tutti i processi sono simili. La linea di fondo sono le reazioni di ossidazione e riduzione, come in una batteria. L'anodo viene ossidato durante la reazione di scarica elettrochimica e il catodo viene ripristinato.

Quando il condensatore elettrolitico viene caricato, c'è un eccesso di elettroni sul suo catodo, sulla piastra negativa, che riporta solo la carica negativa a questo terminale e sull'anodo - una mancanza di elettroni, che dà una carica positiva, quindi otteniamo la differenza potenziale.

Se il condensatore elettrolitico carico viene messo in corto circuito a un circuito esterno, gli elettroni in eccesso correranno dal catodo caricato negativamente all'anodo caricato positivamente e la carica sarà neutralizzata. Nell'elettrolita, gli ioni positivi si spostano in questo momento dal catodo all'anodo.

Se tale condensatore polare non è incluso correttamente nel circuito, le reazioni descritte non saranno in grado di procedere normalmente e il condensatore non funzionerà normalmente. I condensatori non polari possono funzionare in qualsiasi inclusione, poiché non hanno né anodo, né catodo, né elettrolita, e le loro piastre interagiscono con il dielettrico allo stesso modo, proprio come con la sorgente.

Ma cosa succede se a portata di mano ci sono solo condensatori elettrolitici polari, ma è necessario eseguire l'inclusione di un condensatore in un circuito di corrente con una polarità variabile? C'è un trucco per questo. È necessario prendere due condensatori elettrolitici polari identici e collegarli insieme in serie con gli stessi terminali. Ne risulterà un condensatore non polare di due polari, la cui capacità sarà 2 volte inferiore a ciascuno dei suoi due componenti.

Su questa base, tra l'altro, vengono realizzati condensatori elettrolitici non polari in cui uno strato di ossido è presente su entrambe le piastre. Per questo motivo, i condensatori elettrolitici non polari sono molto più grandi dei condensatori polari di capacità simile. Sulla base di questo principio, vengono anche prodotti condensatori elettrolitici di avviamento non polari progettati per funzionare in circuiti a corrente alternata con una frequenza di 50-60 Hz.

Vedi anche:Condensatori in circuiti elettronici

Comments

[#1]

Buon pomeriggio, Andrey!

La frase nel testo "Se un tale condensatore polare non è incluso correttamente nel circuito, quindi le reazioni descritte non saranno in grado di procedere normalmente e il condensatore non funzionerà normalmente", aggiungerei questo: il condensatore polare, se acceso in modo errato a causa di reazioni chimiche anormali, diventa un elemento in cortocircuito, che può portare al funzionamento di emergenza nel circuito in cui è acceso.

[#2 Michael]

vova114, i condensatori possono essere collegati con almeno terminali positivi, almeno negativi tra loro, da ciò il funzionamento del circuito nel circuito CA avverrà allo stesso modo. Ciò è dovuto al fatto che il circuito è simmetrico per la corrente alternata e che il processo redox può procedere in ogni caso.

[#3 Dmitry]

È possibile utilizzare un elettrolitico non polare al posto di un condensatore di carta?

[#4 Michael]

Articolo utile.

[#5 Marat]

Designazione non indicata non polare.