Poliniai ir nepoliniai kondensatoriai - koks skirtumas

Visų rūšių kondensatorių tipainaudojami šiandien beveik visur elektronikoje ir elektrotechnikoje, juose yra įvairių medžiagų kaip dielektrikų. Tačiau konkrečiai elektrolitiniai kondensatoriai, ypač tantalo ir polimero, tada, kai jie įtraukti į schemą, svarbu griežtai laikytis poliškumo. Jei toks kondensatorius netinkamai įtrauktas į grandinę, tada jis negalės normaliai veikti. Todėl šie kondensatoriai vadinami poliniais.

Koks yra esminis skirtumas tarp polinio ir nepolinio kondensatoriaus, kodėl kai kuriems kondensatoriams vis dar rūpi, kaip juos įtraukti į grandinę, o kitiems yra nepaprastai svarbu stebėti poliškumą? Pabandysime tai išsiaiškinti dabar.

Esmė ta, kad elektrolitinių kondensatorių gamybos procesas labai skiriasi nuo, tarkime, keramikos arba polipropileno. Jei paskutinės dvi plokštės ir dielektrikas yra homogeniški vienas kito atžvilgiu, tai yra, nėra skirtumo tarp plokštelių ir dielektrikų sąsajos abiejose dielektriko pusėse, tada elektrolitiniai kondensatoriai (cilindrinis aliuminis, tantalas, polimeras) turi dielektriko perėjimo struktūros skirtumą. - apvalkalas abiejose dielektriko pusėse: anodas ir katodas skiriasi chemine sudėtimi ir fizinėmis savybėmis.

Kai gaminamas elektrolitinis aliuminio kondensatorius, svarbu ne tik tai, kad jie suvyniotų du identiškus folijos dangčius, užklijuotus elektrolitu impregnuotu popieriumi.

Iš anodo plokštės (prie kurios pridedamas +) pusės yra specialiu būdu ant išgraviruoto folijos paviršiaus nusodintas aliuminio oksido sluoksnis. Anodas yra skirtas suteikti elektronus per išorinę grandinę prie katodo įkraunant kondensatorių.

Neigiamas pamušalas (katodas) yra tik aliuminio folija; elektronai į jį įkraunami per išorinę grandinę. Elektrolitas čia tarnauja kaip jonų laidininkas.

Panaši situacija ir su tantalo kondensatoriais, kur tantalo milteliai naudojami kaip anodas, ant kurio susidaro tantalo pentoksido plėvelė (anodas yra sujungtas su oksidu!), Atliekantis dielektriko funkciją, tada yra puslaidininkio sluoksnis - mangano dioksidas kaip elektrolitas, tada sidabro katodas, iš kurių elektronai išeis iškrovos proceso metu.

Polimeriniai elektrolitiniai kondensatoriai kaip katodą naudoja šviesai laidų polimerą, tačiau kitaip visi procesai yra panašūs. Esmė yra oksidacijos ir redukcijos reakcijos, kaip ir baterijoje. Anodas oksiduojamas elektrocheminės iškrovos reakcijos metu, o katodas atstatomas.

Kai elektrolitinis kondensatorius yra įkraunamas, jo katode, minuso plokštelėje, yra elektronų perteklius, kuris praneša tik apie neigiamą krūvį į šį gnybtą, o ant anodo - apie elektronų trūkumą, suteikiant teigiamą krūvį, taigi gauname potencialo skirtumą.

Jei įkrautas elektrolitinis kondensatorius yra trumpai sujungtas su išorine grandine, tada pertekliniai elektronai bėgs nuo neigiamai įkrauto katodo iki teigiamai įkrauto anodo ir krūvis bus neutralizuotas. Elektrolite teigiami jonai šiuo momentu juda iš katodo į anodą.

Jei toks polinis kondensatorius nėra tinkamai įtrauktas į grandinę, aprašytos reakcijos negalės vykti normaliai, o kondensatorius neveiks normaliai. Neapoliniai kondensatoriai gali veikti bet kurioje įtraukoje, nes jie neturi nei anodo, nei katodo, nei elektrolito, o jų plokštės sąveikauja su dielektriku vienodai, kaip ir su šaltiniu.

O kas, jei po ranka yra tik poliniai elektrolitiniai kondensatoriai, tačiau jums reikia atlikti kondensatoriaus įtraukimą į kintančio poliškumo srovės grandinę? Tam yra vienas triukas. Būtina paimti du identiškus polinius elektrolitinius kondensatorius ir sujungti juos nuosekliai su tais pačiais gnybtais. Pasirodys vienas nepolinis dviejų polių kondensatorius, kurio talpa bus 2 kartus mažesnė nei kiekvieno iš jo dviejų komponentų.

Tuo remiantis, beje, gaminami nepoliniai elektrolitiniai kondensatoriai, kuriuose abiejose plokštėse yra oksido sluoksnis. Dėl šios priežasties nepoliniai elektrolitiniai kondensatoriai yra daug didesni nei panašios talpos poliniai kondensatoriai. Remiantis šiuo principu, taip pat gaminami nepoliniai elektrolitiniai paleidimo kondensatoriai, suprojektuoti veikti kintamos srovės grandinėse, kurių dažnis yra 50–60 Hz.

Taip pat žiūrėkite:Kondensatoriai elektroninėse grandinėse

Comments

[#1]

Laba diena, Andrey!

Frazė tekste „Jei toks polinis kondensatorius nėra tinkamai įtrauktas į grandinę, tada aprašytos reakcijos negalės normaliai vykti ir kondensatorius neveiks normaliai“, pridurčiau tai: polinis kondensatorius, neteisingai įjungtas dėl neįprastų cheminių reakcijų, tampa trumpuoju jungimu, dėl kurio grandinė, kurioje ji įjungta, gali veikti avariniu būdu.

[#2 Michaelas]

vova114, kondensatoriai gali būti sujungti bent su teigiamais, bent su neigiamais gnybtais vienas su kitu, nuo to grandinės veikimas kintamos srovės grandinėje įvyks taip pat. Taip yra dėl to, kad grandinė yra simetriška kintamajai srovei, o redokso procesas gali vykti bet kokiu atveju.

[#3 Dmitrijus]

Ar vietoje popierinio kondensatoriaus galima naudoti nepolinę elektrolitinę medžiagą?

[#4 Michaelas]

Naudingas straipsnis.

[#5 Maratas]

Nenurodytas žymėjimas nepolinis.