Polární a nepolární kondenzátory - jaký je rozdíl

Všechny druhy typy kondenzátorůpoužívané dnes téměř všude v elektronice a elektrotechnice, obsahují různé látky jako dielektrika. Konkrétně elektrolytické kondenzátory, zejména také tantal a polymer, pak pro ně, je-li zahrnuto do schématu, je důležité striktně dodržovat polaritu. Pokud takový kondenzátor není správně zapojen do obvodu, nebude schopen normálně fungovat. Tyto kondenzátory se proto nazývají polární.

Jaký je zásadní rozdíl mezi polárním kondenzátorem a nepolárním, proč se některé kondenzátory stále zajímají o to, jak být zapojeny do obvodu, a je zásadní, aby ostatní dodržovali polaritu? Pokusíme se to přijít hned.

Jde o to, že výrobní proces elektrolytických kondenzátorů je velmi odlišný od, řekněme, keramika nebo polypropylen. Pokud jsou poslední dvě, jak desky, tak dielektrikum vůči sobě homogenní, to znamená, že neexistuje žádný rozdíl ve struktuře na rozhraní deska-izolátor na obou stranách dielektrika, pak mají elektrolytické kondenzátory (válcový hliník, tantal, polymer) rozdíl ve struktuře dielektrického přechodu - plášť na obou stranách dielektrika: anoda a katoda se liší chemickým složením a fyzikálními vlastnostmi.

Když se vyrábí elektrolytický hliníkový kondenzátor, nejde jen o to, že válí dva identické fóliové kryty potažené papírem impregnovaným elektrolytem.

Ze strany anodové desky (ke které je + dodávána) je na leptaný povrch fólie zvláštním způsobem nanesena vrstva oxidu hlinitého. Anoda je navržena tak, aby dala elektrony přes vnější obvod ke katodě v procesu nabíjení kondenzátoru.

Negativní podšívka (katoda) je jednoduše hliníková fólie, elektrony k ní přicházejí při procesu nabíjení přes externí obvod. Elektrolyt zde slouží jako vodič iontů.

Stejná situace je u tantalových kondenzátorů, kde se tantalový prášek používá jako anoda, na které se vytváří oxid tantal pentoxidový film (anoda je spojena s oxidem!), Nesoucí funkci dielektrika, pak je vrstva polovodiče - oxid manganičitý jako elektrolyt, poté stříbrná katoda, ze kterého elektrony odejdou během procesu vybíjení.

Polymerní elektrolytické kondenzátory používají jako katodu lehký vodivý polymer, ale jinak jsou všechny procesy podobné. Pointa je oxidační a redukční reakce, jako u baterie. Anoda je během elektrochemické reakce vybíjena a katoda je obnovena.

Když je elektrolytický kondenzátor nabitý, je na jeho katodě, na minusové desce nadbytek elektronů, který na tento terminál hlásí pouze záporný náboj, a na anodě - nedostatek elektronů, což dává kladný náboj, takže dostaneme potenciální rozdíl.

Pokud je nabitý elektrolytický kondenzátor zkratován na vnější obvod, potom přebytečné elektrony poběží od záporně nabité katody k kladně nabité anodě a náboj bude neutralizován. V elektrolytu se pozitivní ionty pohybují v tomto okamžiku z katody na anodu.

Pokud takový polární kondenzátor není správně zapojen do obvodu, nebudou popsané reakce běžet normálně a kondenzátor nebude fungovat normálně. Nepolární kondenzátory mohou pracovat v jakékoli inkluzi, protože nemají ani anodu, ani katodu ani elektrolyt a jejich desky interagují s dielektrikem stejným způsobem, jako se zdrojem.

Ale co když jsou po ruce pouze polární elektrolytické kondenzátory, ale musíte provést zařazení kondenzátoru do proudového obvodu se měnící se polaritou? K tomu je jeden trik. Je nutné vzít dva identické polární elektrolytické kondenzátory a spojit je do série se stejnými svorkami. Ukáže se jeden nepolární kondenzátor se dvěma póly, jehož kapacita bude 2krát menší než u každé z jeho dvou složek.

Na tomto základě se mimochodem vyrábějí nepolární elektrolytické kondenzátory, ve kterých je na obou deskách přítomna oxidová vrstva. Z tohoto důvodu jsou nepolární elektrolytické kondenzátory mnohem větší než polární kondenzátory podobné kapacity. Na základě tohoto principu jsou také vyráběny nepolární elektrolytické spouštěcí kondenzátory, navržené pro práci v obvodech se střídavým proudem s frekvencí 50-60 Hz.

Viz také:Kondenzátory v elektronických obvodech