Quanto energia potrebbe contenere un condensatore in una telecamera usa e getta?
doc-2896
I condensatori possono trattenere una carica molto tempo dopo che l' alimentazione è stata rimossa da un circuito; questa carica può causare scosse pericolose o addirittura potenzialmente fatali o danneggiare le apparecchiature collegate. Ad esempio, anche un dispositivo apparentemente innocuo come un flash della fotocamera usa e getta, alimentato da una batteria AA da 1,5 volt, ha un condensatore che può contenere oltre 15 joule di energia ed essere caricato a oltre 300 volt. Questo è facilmente in grado di fornire uno shock. Le procedure di manutenzione per i dispositivi elettronici solitamente includono istruzioni per scaricare condensatori di grandi dimensioni o ad alta tensione, ad esempio utilizzando una bacchetta Brinkley. I condensatori possono anche avere resistenze di scarica integrate per dissipare l' energia accumulata ad un livello sicuro entro pochi secondi dalla rimozione dell' alimentazione. I condensatori ad alta tensione sono immagazzinati con i terminali in cortocircuito, come protezione da tensioni potenzialmente pericolose a causa dell' assorbimento dielettrico o da tensioni transitorie che il condensatore può raccogliere da cariche statiche o passando eventi atmosferici.
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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-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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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-2897
I condensatori possono fallire in modo catastrofico se sottoposti a tensioni o correnti al di là del loro valore nominale, o quando raggiungono la fine normale della loro vita utile. I guasti dell' interconnessione dielettrica o metallica possono creare archi voltaici che vaporizzano il fluido dielettrico, provocando rigonfiamenti, rotture o persino esplosioni. I condensatori utilizzati in applicazioni RF o ad alta corrente prolungata possono surriscaldarsi, specialmente al centro dei rulli condensatori. I condensatori utilizzati all' interno delle banche di condensatori ad alta energia possono esplodere violentemente quando un corto in un condensatore causa improvvisi scaricamenti di energia accumulata nel resto della banca nell' unità in avaria. I condensatori sottovuoto ad alta tensione possono generare raggi X morbidi anche durante il normale funzionamento. Un adeguato contenimento, fusione e manutenzione preventiva può contribuire a ridurre al minimo questi rischi.
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doc-2870
Ultimo ma non meno importante, sono stati inventati i condensatori elettrici a doppio strato (oggi Supercondensatori). Nel 1957 H. Becker sviluppò un "condensatore elettrolitico a bassa tensione con elettrodi di carbonio poroso". Credeva che l' energia fosse immagazzinata come carica nei pori di carbonio usati nel suo condensatore come nei pori delle lamelle di condensatori elettrolitici. Poiché il meccanismo a doppio strato non era conosciuto all' epoca, egli scrisse nel brevetto:"Non si sa esattamente cosa stia accadendo nel componente se viene utilizzato per immagazzinare energia, ma porta ad una capacità estremamente elevata".
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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-7396
La sintesi dell' urea di Friedrich Wöhler ha aperto un nuovo campo di ricerca, la chimica organica, e alla fine del XIX secolo gli scienziati sono stati in grado di sintetizzare centinaia di composti organici. La parte posteriore del XIX secolo vide lo sfruttamento dei petrolchimici della Terra, dopo l' esaurimento dell' offerta petrolifera derivante dalla caccia alle balene. Nel XX secolo, la produzione sistematica di materiali raffinati forniva una pronta fornitura di prodotti che fornivano non solo energia, ma anche materiali sintetici per l' abbigliamento, la medicina e le risorse usa e getta di tutti i giorni. L' applicazione delle tecniche di chimica organica agli organismi viventi ha portato alla chimica fisiologica, il precursore della biochimica. Il XX secolo vide anche l' integrazione di fisica e chimica, con proprietà chimiche spiegate come il risultato della struttura elettronica dell' atomo. Il libro di Linus Pauling su The Nature of the Nature of the Chemical Bond utilizzava i principi della meccanica quantistica per dedurre angoli di legame in molecole sempre più complicate. L' opera di Pauling culminò nella modellazione fisica del DNA, il segreto della vita (nelle parole di Francis Crick, 1953). Nello stesso anno, l' esperimento Miller-Urey ha dimostrato in una simulazione di processi primordiali che i costituenti di base delle proteine, semplici aminoacidi, possono essere costituiti da molecole più semplici.
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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-3731
Ha combinato l' alta velocità dell' elettronica con la possibilità di essere programmato per molti problemi complessi. Potrebbe aggiungere o sottrarre 5000 volte al secondo, mille volte più veloce di qualsiasi altra macchina. Aveva anche moduli per moltiplicare, dividere e radice quadrata. La memoria ad alta velocità era limitata a 20 parole (circa 80 byte). Costruito sotto la direzione di John Mauchly e J. Presper Eckert presso l' Università della Pennsylvania, lo sviluppo e la costruzione di ENIAC durarono dal 1943 alla fine del 1945. La macchina era enorme, pesava 30 tonnellate, utilizzava 200 kilowatt di energia elettrica e conteneva oltre 18.000 tubi a vuoto, 1.500 relè e centinaia di migliaia di resistenze, condensatori e induttori.
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doc-2878
I condensatori, in particolare i condensatori ceramici, e le vecchie costruzioni come i condensatori di carta, possono assorbire le onde sonore con conseguente effetto microfonico. La vibrazione sposta le piastre, causando la variazione della capacità, inducendo a sua volta la corrente alternata. Alcuni dielettrici anche generare piezoelettricità. L' interferenza risultante è particolarmente problematica nelle applicazioni audio, causando potenzialmente feedback o registrazioni indesiderate. Nell' effetto microfonico inverso, il campo elettrico variabile tra le piastre condensatori esercita una forza fisica, spostandole come un altoparlante. Questo può generare un suono udibile, ma scarica energia e sollecita il dielettrico e l' eventuale elettrolita.
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