Che tipo di area si trova tra i due conduttori di un condensatore?
doc-2871
Un condensatore è costituito da due conduttori separati da una regione non conduttiva. La regione non conduttiva è chiamata dielettrico. In termini più semplici, il dielettrico è solo un isolante elettrico. Esempi di media dielettrici sono il vetro, l' aria, la carta, il vuoto, e anche una regione di esaurimento dei semiconduttori chimicamente identici ai conduttori. Si presume che un condensatore sia autosufficiente e isolato, senza carica elettrica netta e nessuna influenza da qualsiasi campo elettrico esterno. I conduttori mantengono così cariche uguali e opposte sulle loro superfici di fronte, e il dielettrico sviluppa un campo elettrico. Nelle unità SI, una capacità di una lontana significa che un coulomb di carica su ciascun conduttore causa una tensione di un volt attraverso il dispositivo.
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doc-2864
Un condensatore (in origine noto come condensatore) è un componente elettrico passivo a due terminali utilizzato per immagazzinare temporaneamente energia elettrica in un campo elettrico. Le forme di condensatori pratici variano molto, ma tutti contengono almeno due conduttori elettrici (piastre) separati da un dielettrico (cioè un isolante in grado di immagazzinare energia polarizzando). I conduttori possono essere film sottili, lamine o microsfere sinterizzate di metallo o elettrolito conduttivo, ecc. Il dielettrico non conduttivo agisce per aumentare la capacità di carica del condensatore. I materiali comunemente usati come dielettrici includono vetro, ceramica, film plastico, aria, vuoto, carta, mica e strati di ossido. I condensatori sono ampiamente utilizzati come parti di circuiti elettrici in molti dispositivi elettrici comuni. A differenza di una resistenza, un condensatore ideale non disperde energia. Invece, un condensatore immagazzina energia sotto forma di campo elettrostatico tra le sue piastre. un condensatore.
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doc-2889
I condensatori possono avere i loro conduttori di collegamento disposti in molte configurazioni, ad esempio assialmente o radialmente. Per "assiale" si intende che i conduttori si trovano su un asse comune, tipicamente l' asse del corpo cilindrico del condensatore - i conduttori si estendono da estremità opposte. Le derivazioni radiali possono essere più precisamente definite come tandem; raramente sono effettivamente allineate lungo i raggi del cerchio del corpo, quindi il termine è inesatto, anche se universale. I conduttori (fino a piegati) sono di solito in piani paralleli a quelli del corpo piatto del condensatore, e si estendono nella stessa direzione; sono spesso paralleli come fabbricati.
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doc-12946
I primi PCB hanno utilizzato la tecnologia a foro passante, montando componenti elettronici mediante conduttori inseriti attraverso fori su un lato della scheda e saldati su tracce di rame sull' altro lato. Le schede possono essere monolaterale, con un lato componente non placcato, o più compatto a doppio lato, con componenti saldati su entrambi i lati. L' installazione orizzontale di parti passanti con due conduttori assiali (come resistenze, condensatori e diodi) avviene curvando i conduttori di 90° nella stessa direzione, inserendo la parte nella scheda (spesso conduttori curvanti posizionati sul retro della scheda in direzioni opposte per migliorare la resistenza meccanica della parte), saldando i conduttori e tagliando le estremità. I conduttori possono essere saldati manualmente o con saldatrici ad onda.
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doc-2865
Quando c' è una differenza di potenziale tra i conduttori (ad esempio, quando un condensatore è collegato attraverso una batteria), un campo elettrico si sviluppa attraverso il dielettrico, causando una carica positiva +Q per raccogliere su una piastra e una carica negativa -Q per raccogliere sull' altra piastra. Se una batteria è stata collegata ad un condensatore per un periodo di tempo sufficiente, nessuna corrente può fluire attraverso il condensatore. Tuttavia, se viene applicata una tensione variabile nel tempo attraverso i conduttori del condensatore, può fluire una corrente di spostamento.
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doc-2884
Sono disponibili diversi dielettrici solidi, tra cui carta, plastica, vetro, mica e materiali ceramici. La carta è stata ampiamente utilizzata nei dispositivi più vecchi e offre prestazioni di tensione relativamente elevate. Tuttavia, è sensibile all' assorbimento d' acqua ed è stato ampiamente sostituito da condensatori a film plastico. Le materie plastiche offrono una migliore stabilità e prestazioni di invecchiamento che le rendono utili nei circuiti temporizzati, anche se possono essere limitate a basse temperature e frequenze di esercizio. I condensatori ceramici sono generalmente piccoli, economici e utili per le applicazioni ad alta frequenza, anche se la loro capacità varia fortemente con la tensione e invecchiano male. Essi sono ampiamente classificati come dielettrici di classe 1, che hanno una variazione prevedibile della capacità con la temperatura o dielettrici di classe 2, che possono funzionare a tensione superiore. I condensatori di vetro e mica sono estremamente affidabili, stabili e tolleranti alle alte temperature e tensioni, ma sono troppo costosi per la maggior parte delle applicazioni mainstream. I condensatori elettrolitici e i supercondensatori sono utilizzati per immagazzinare piccole e grandi quantità di energia, rispettivamente, i condensatori ceramici sono spesso utilizzati nei risonatori, e la capacità parassita si verifica nei circuiti in cui la semplice struttura conduttore-isolatore-conduttore è formata involontariamente dalla configurazione del layout del circuito.
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doc-2868
Fin dall' inizio dello studio dei materiali non conduttori di elettricità come vetro, porcellana, carta e mica sono stati utilizzati come isolanti. Questi materiali, alcuni decenni dopo, erano anche ben adatti per un ulteriore utilizzo come dielettrico per i primi condensatori. I condensatori di carta fatti a sandwichando una striscia di carta impregnata tra le strisce di metallo e facendo rotolare il risultato in un cilindro furono comunemente utilizzati alla fine del 19° secolo; la loro produzione iniziò nel 1876, e vennero usati all' inizio del 20° secolo come condensatori di disaccoppiamento nelle telecomunicazioni (telefonia).
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doc-2880
Per la massima durata, i condensatori di solito devono essere in grado di gestire la massima quantità di inversione che un sistema sperimenterà. Un circuito CA subirà l' inversione di tensione al 100%, mentre i circuiti CC sotto smorzati subiranno un' inversione di tensione inferiore al 100%. L' inversione crea campi elettrici in eccesso nel dielettrico, causa un eccessivo riscaldamento sia del dielettrico che dei conduttori e può ridurre drasticamente l' aspettativa di vita del condensatore. L' inversione dei valori nominali influisce spesso sulle considerazioni progettuali del condensatore, dalla scelta dei materiali dielettrici e delle tensioni nominali ai tipi di connessioni interne utilizzate.
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doc-12959
Durante la seconda guerra mondiale, lo sviluppo del fusibile di prossimità antiaereo richiedeva un circuito elettronico che potesse resistere allo sparare da una pistola e che potesse essere prodotto in quantità. La Centralab Division of Globe Union ha presentato una proposta conforme ai requisiti: una piastra in ceramica sarebbe stata serigrafata con vernice metallica per conduttori e materiale al carbonio per resistori, con condensatori a disco in ceramica e tubi sottovuoto subminiaturizzati saldati in posizione. La tecnica si è rivelata praticabile e il brevetto risultante sul processo, classificato dall' esercito statunitense, è stato assegnato alla Globe Union. Harry W. Rubinstein, ex direttore della divisione Centralab della Globe Union's Centralab, ha ricevuto il prestigioso premio Cledo Brunetti per i primi contributi chiave allo sviluppo di componenti stampati e conduttori su un substrato isolante comune. Inoltre, Rubinstein è stato onorato nel 1984 dalla sua alma mater, l' Università del Wisconsin-Madison, per le sue innovazioni nella tecnologia dei circuiti elettronici stampati e nella fabbricazione di condensatori. Unione Globe. Quale azienda ha sviluppato il primo circuito elettronico che poteva essere prodotto in serie ed era abbastanza resistente da poter essere sparato con una pistola? Harry W. Rubinstein.
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doc-2881
I condensatori realizzati con qualsiasi tipo di materiale dielettrico mostreranno un certo livello di "assorbimento dielettrico" o "assorbimento". Scaricando un condensatore e scollegandolo, dopo poco tempo potrebbe sviluppare una tensione dovuta all' isteresi nel dielettrico. Questo effetto può essere discutibile in applicazioni come i circuiti campione di precisione e di ritenzione o circuiti di temporizzazione. Il livello di assorbimento dipende da molti fattori, dalle considerazioni progettuali al tempo di ricarica, poiché l' assorbimento è un processo dipendente dal tempo. Tuttavia, il fattore primario è il tipo di materiale dielettrico. I condensatori come il film elettrolitico al tantalio o al polisolfone presentano un assorbimento molto elevato, mentre il polistirolo o il teflon consentono livelli di assorbimento molto ridotti. In alcuni condensatori in cui esistono tensioni ed energie pericolose, come ad esempio nei tubi di infiammabilità, negli apparecchi televisivi e nei defibrillatori, l' assorbimento dielettrico può ricaricare il condensatore a tensioni pericolose dopo che è stato cortocircuitato o scaricato. Qualsiasi condensatore contenente più di 10 joule di energia è generalmente considerato pericoloso, mentre 50 joule o più è potenzialmente letale. Un condensatore può recuperare da 0,01 al 20% della carica originale per diversi minuti, permettendo a un condensatore apparentemente sicuro di diventare sorprendentemente pericoloso.
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doc-2888
La disposizione delle piastre e del dielettrico ha molte variazioni a seconda dei valori nominali desiderati del condensatore. Per piccoli valori di capacità (microfarad e meno), i dischi in ceramica utilizzano rivestimenti metallici, con conduttori di filo incollati al rivestimento. I valori più grandi possono essere ottenuti da più pile di piastre e dischi. I condensatori di maggior valore solitamente utilizzano un foglio metallico o uno strato di film metallico depositato sulla superficie di una pellicola dielettrica per realizzare le piastre, e una pellicola dielettrica di carta impregnata o plastica - questi vengono avvolti per risparmiare spazio. Per ridurre la resistenza e l' induttanza di serie delle piastre lunghe, le piastre e il dielettrico sono sfalsate in modo che il collegamento avvenga sul bordo comune delle piastre arrotolate e non alle estremità del foglio o delle strisce di film metallizzato che compongono le piastre.
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