Condensadores polares y no polares: ¿cuál es la diferencia?

Todo tipo de tipos de condensadoresUtilizados hoy en casi todas partes en electrónica e ingeniería eléctrica, contienen diversas sustancias como dieléctricos. Sin embargo, específicamente condensadores electrolíticos, en particular también el tantalio y el polímero, luego para ellos, cuando se incluyen en el esquema, es importante observar estrictamente la polaridad. Si dicho condensador no está incluido en el circuito correctamente, entonces no podrá funcionar normalmente. Por lo tanto, estos condensadores se denominan polares.

¿Cuál es la diferencia fundamental entre un capacitor polar y uno no polar? ¿Por qué a algunos capacitores todavía les importa cómo ser incluidos en el circuito, y es fundamental que otros observen la polaridad? Intentaremos resolverlo ahora.

El punto aquí es que el proceso de fabricación de condensadores electrolíticos es muy diferente de, digamos, cerámica o polipropileno. Si las dos últimas placas y dieléctrico son homogéneas entre sí, es decir, no hay diferencia en la estructura de la interfaz placa-dieléctrica en ambos lados del dieléctrico, entonces los condensadores electrolíticos (aluminio cilíndrico, tantalio, polímero) tienen una diferencia en la estructura de la transición dieléctrica -revestimiento en ambos lados del dieléctrico: el ánodo y el cátodo difieren en composición química y propiedades físicas.

Cuando se hace un condensador electrolítico de aluminio, no es solo que rueden dos láminas de aluminio idénticas colocadas con papel impregnado de electrolitos.

Desde el lado de la placa de ánodo (a la que se suministra +) hay una capa de óxido de aluminio depositada en la superficie grabada de la lámina de una manera especial. El ánodo está diseñado para dar electrones a través de un circuito externo al cátodo en el proceso de carga de un condensador.

El revestimiento negativo (cátodo) es solo papel de aluminio; los electrones llegan a él en el proceso de carga a través de un circuito externo. El electrolito aquí sirve como conductor de iones.

La situación es la misma con los condensadores de tantalio, donde el polvo de tantalio se usa como un ánodo, en el que se forma una película de pentóxido de tantalio (¡el ánodo está conectado con un óxido!), Con la función de un dieléctrico, luego hay una capa de un semiconductor - dióxido de manganeso como electrolito, luego un cátodo de plata, de donde saldrán los electrones durante el proceso de descarga.

Los condensadores electrolíticos de polímero utilizan un polímero conductor de la luz como cátodo, pero por lo demás todos los procesos son similares. La conclusión es las reacciones de oxidación y reducción, como en una batería. El ánodo se oxida durante la reacción de descarga electroquímica, y el cátodo se restaura.

Cuando se carga el condensador electrolítico, hay un exceso de electrones en su cátodo, en la placa negativa, informando solo la carga negativa a este terminal, y en el ánodo, una falta de electrones, dando una carga positiva, por lo que obtenemos la diferencia de potencial.

Si un condensador electrolítico cargado está en cortocircuito a un circuito externo, el exceso de electrones pasará del cátodo con carga negativa al ánodo con carga positiva, y la carga se neutralizará. En el electrolito, los iones positivos se mueven en este momento del cátodo al ánodo.

Si dicho condensador polar no se incluye en el circuito correctamente, las reacciones descritas no podrán continuar normalmente y el condensador no funcionará normalmente. Los condensadores no polares pueden funcionar en cualquier inclusión, ya que no tienen ánodo, ni cátodo, ni electrolito, y sus placas interactúan con el dieléctrico de la misma manera, al igual que con la fuente.

Pero, ¿qué pasa si solo hay condensadores electrolíticos polares, pero necesita llevar a cabo la inclusión de un condensador en un circuito de corriente con una polaridad cambiante? Hay un truco para esto. Es necesario tomar dos condensadores electrolíticos polares idénticos y conectarlos en serie con los mismos terminales. Resultará un condensador no polar de dos polares, cuya capacidad será 2 veces menor que cada uno de sus dos componentes.

Sobre esta base, por cierto, se forman condensadores electrolíticos no polares en los que hay una capa de óxido presente en ambas placas. Por esta razón, los condensadores electrolíticos no polares son mucho más grandes que los condensadores polares de una capacidad similar. Según este principio, también se fabrican condensadores electrolíticos de arranque no polares diseñados para funcionar en circuitos de corriente alterna con una frecuencia de 50-60 Hz.

Ver también:Condensadores en circuitos electrónicos.