In che modo i condensatori più grandi presentano le loro caratteristiche elettriche?
doc-2891
La maggior parte dei condensatori ha numeri stampati sul corpo per indicare le loro caratteristiche elettriche. Condensatori più grandi come l' elettrolitica di solito mostrano la capacità reale insieme all' unità (ad esempio, 220 F). I condensatori più piccoli come la ceramica, invece, usano una stenografia composta da tre cifre numeriche e una lettera, dove le cifre indicano la capacità in pF (calcolata come XY × 10Z per le cifre XYZ) e la lettera indica la tolleranza (J, K o M per ±5%, ±10% e ±20% rispettivamente).
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doc-2893
Nella distribuzione di energia elettrica si utilizzano condensatori per la correzione del fattore di potenza. Questi condensatori sono spesso disponibili sotto forma di tre condensatori collegati come carichi trifase. Di solito, i valori di questi condensatori non sono dati in grandi distanze, ma piuttosto come potenza reattiva in ampolle di tensione (var). Lo scopo è quello di contrastare il carico induttivo da dispositivi come motori elettrici e linee di trasmissione per far apparire il carico più resistivo. I singoli carichi di motori o lampade possono avere condensatori per la correzione del fattore di potenza, o gruppi di condensatori più grandi (di solito con dispositivi di commutazione automatica) possono essere installati in un centro di carico all' interno di un edificio o in una grande sottostazione di servizio.
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doc-2875
Per i condensatori dielettrici ad aria l' intensità del campo di guasto è dell' ordine da 2 a 5 MV/m; per la mica è da 100 a 300 MV/m; per l' olio da 15 a 25 MV/m; può essere molto inferiore quando si utilizzano altri materiali per il dielettrico. Il dielettrico viene utilizzato in strati molto sottili e quindi la tensione assoluta di rottura dei condensatori è limitata. I valori nominali tipici dei condensatori utilizzati per le applicazioni dell' elettronica generale variano da pochi volt a 1 kV. Con l' aumentare della tensione, il dielettrico deve essere più spesso, rendendo i condensatori ad alta tensione più grandi per capacità rispetto a quelli nominali per tensioni inferiori. La tensione di guasto è influenzata in modo critico da fattori quali la geometria delle parti conduttrici del condensatore; spigoli o punti taglienti aumentano l' intensità del campo elettrico in quel punto e possono portare ad un guasto locale. Una volta che questo comincia ad accadere, il guasto segue rapidamente attraverso il dielettrico fino a raggiungere la piastra opposta, lasciando il carbonio dietro di sé e causando un corto (o relativamente bassa resistenza) circuito. I risultati possono essere esplosivi in quanto il corto circuito del condensatore assorbe corrente dai circuiti circostanti e disperde l' energia.
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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-2886
Sono disponibili diversi altri tipi di condensatori per applicazioni speciali. I supercondensatori immagazzinano grandi quantità di energia. I supercondensatori realizzati in aerogel di carbonio, nanotubi di carbonio o materiali elettrodi altamente porosi offrono una capacità estremamente elevata (fino a 5 kF nel 2010[aggiornamento]) e possono essere utilizzati in alcune applicazioni al posto delle batterie ricaricabili. I condensatori di corrente alternata sono specificamente progettati per operare su circuiti di alimentazione CA di rete. Sono comunemente utilizzati nei circuiti di motori elettrici e sono spesso progettati per gestire grandi correnti, quindi tendono ad essere fisicamente grandi. Di solito sono confezionati in modo robusto, spesso in casse metalliche che possono essere facilmente collegate a terra o messe a terra. Sono inoltre progettati con tensioni di interruzione in corrente continua pari ad almeno cinque volte la tensione CA massima.
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doc-2873
L' energia massima è funzione del volume dielettrico, della permittività e della rigidità dielettrica. Cambiare l' area della piastra e la separazione tra le piastre mantenendo lo stesso volume non provoca alcuna variazione della quantità massima di energia che il condensatore può immagazzinare, purché la distanza tra le piastre rimanga molto inferiore sia alla lunghezza che alla larghezza delle piastre. Inoltre, queste equazioni presuppongono che il campo elettrico sia interamente concentrato nel dielettrico tra le piastre. In realtà ci sono campi frange all' esterno del dielettrico, ad esempio tra i lati delle piastre del condensatore, che aumenteranno la capacità effettiva del condensatore. Questo è talvolta chiamato capacità parassita. Per alcune geometrie semplici di condensatori, questo ulteriore termine di capacità può essere calcolato analiticamente. Diventa trascurabilmente piccolo quando i rapporti tra larghezza della lastra e separazione e tra lunghezza e separazione sono grandi.
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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-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-2892
I condensatori sono collegati in parallelo con i circuiti di alimentazione della maggior parte dei dispositivi elettronici e dei sistemi più grandi (come le fabbriche) per scollegare e nascondere le fluttuazioni di corrente dalla fonte di alimentazione primaria per fornire un' alimentazione "pulita" per i circuiti di segnale o di controllo. Le apparecchiature audio, ad esempio, utilizzano diversi condensatori in questo modo, per scacciare il ronzio della linea di alimentazione prima che entri nel circuito del segnale. I condensatori fungono da riserva locale per la fonte di alimentazione CC e bypassano le correnti CA dall' alimentatore. Questo viene utilizzato in applicazioni car audio, quando un condensatore di irrigidimento compensa l' induttanza e la resistenza dei cavi alla batteria al piombo-acido auto.
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doc-6600
West nel 1930 e in seguito P. G. A. H. Voigt (1940) mostrarono che i primi microfoni a condensatore di tipo Wente contribuirono alla brillantezza del midrange da 4 a 6 dB o alla preenfasi della catena di registrazione. Ciò significava che le caratteristiche di registrazione elettrica di Western Electric licenziatari come la Columbia Records e Victor Talking Machine Company nell' era del 1925 aveva un' ampiezza più elevata nella regione midrange. Brillantezza come questa ha compensato la spensieratezza in molti pickup magnetici precoci con risposta alle medie e alte frequenze. Come risultato, questa pratica è stata l' inizio empirico dell' uso di pre-enfasi sopra 1.000 Hz in 78 rpm e 33 record da 1 a 3 rpm.
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doc-2894
Quando un circuito induttivo viene aperto, la corrente attraverso l' induttanza crolla rapidamente, creando una grande tensione attraverso il circuito aperto dell' interruttore o del relè. Se l' induttanza è sufficientemente grande, l' energia genererà una scintilla, provocando l' ossidazione dei punti di contatto, il deterioramento o talvolta la saldatura o la distruzione di un interruttore a stato solido. Un condensatore snubber attraverso il circuito appena aperto crea un percorso per questo impulso per bypassare i punti di contatto, preservandone così la vita; questi sono stati comunemente trovati nei sistemi di accensione degli interruttori, per esempio. Allo stesso modo, nei circuiti a scala ridotta, la scintilla potrebbe non essere sufficiente a danneggiare l' interruttore, ma irradia comunque interferenze indesiderate in radiofrequenza (RFI), che un condensatore di filtro assorbe. I condensatori in gomma Snubber sono di solito utilizzati con una resistenza a basso valore in serie, per dissipare energia e ridurre al minimo l' RFI. Tali combinazioni resistore-condensatore sono disponibili in un unico pacchetto.
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