Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Полярные и неполярные конденсаторы - в чем отличие
Количество просмотров: 151023
Комментарии к статье: 7


Полярные и неполярные конденсаторы - в чем отличие


Всевозможные типы конденсаторов, используемые сегодня практически всюду в электронике и электротехнике, в качестве диэлектрика содержат различные вещества. Однако, что касается конкретно электролитических конденсаторов, в частности также танталовых и полимерных, то для них при включении в схему важно строгое соблюдение полярности. Если такой конденсатор включить в цепь неправильно, то он не сможет нормально работать. Данные конденсаторы называются поэтому полярными.

В чем же заключается принципиальное отличие полярного конденсатора от неполярного, почему одним конденсаторам все равно как быть включенными в схему, а другим принципиально важно соблюдение полярности? В этом и попробуем сейчас разобраться.

конденсатор

Дело здесь в том, что процесс изготовления электролитических конденсаторов сильно отличается от, скажем, керамических или полипропиленовых. Если у последних двух как обкладки, так и диэлектрик однородны по отношению друг к другу, то есть нет различия в структуре на границе обкладка-диэлектрик с обеих сторон диэлектрика, то электролитические конденсаторы (цилиндрические алюминиевые, танталовые, полимерные) имеют различие в структуре перехода диэлектрик-обкладка с двух сторон диэлектрика: анод и катод отличаются по химическому составу и физическим свойствам.

Электролитический конденсатор

Когда изготавливают электролитический алюминиевый конденсатор, то не просто скручивают в рулон две одинаковые обкладки из фольги, проложенные пропитанной электролитом бумагой.

Со стороны анодной обкладки (на которую подается +) присутствует слой оксида алюминия, нанесенный на травленую поверхность фольги особым способом. Анод призван отдавать электроны через внешнюю цепь катоду в процессе заряда конденсатора.

Отрицательная обкладка (катод) - просто алюминиевая фольга, на нее в процессе заряда приходят электроны по внешней цепи. Электролит здесь служит проводником ионов.

Схема алюминиевого электролитического конденсатора

Так же обстоит дело и с танталовыми конденсаторами, где в качестве анода служит порошок тантала, на котором формируется пленка пентаоксида тантала (анод связан с оксидом!), несущего функцию диэлектрика, затем идет слой полупроводника — диоксида марганца в качестве электролита, затем серебряный катод, с которого будут уходить электроны в процессе разряда.

Полимерные электролитические конденсаторы в качестве катода используют легкий проводящий полимер, а в остальном все процессы аналогичны. Суть — окислительная и восстановительная реакции, как в аккумуляторной батарее. Анод окисляется во время электрохимической реакции разрядки, а катод восстанавливается.

Когда электролитический конденсатор заряжен, то имеет место избыток электронов на его катоде, на минусовой обкладке, сообщающий как раз отрицательный заряд этой клемме, а на аноде — недостаток электронов, дающий положительный заряд, таким образом получаем разность потенциалов.

Если заряженный электролитический конденсатор замкнуть на внешнюю цепь, то избыточные электроны побегут от отрицательно заряженного катода к положительно заряженному аноду, и заряд будет нейтрализован. В электролите положительные ионы движутся в этот момент от катода к аноду.

Если включить такой полярный конденсатор в цепь неправильно, то описанные реакции не смогут нормально протекать, и конденсатор не будет нормально работать. Неполярные же конденсаторы могут работать в любом включении, поскольку в них нет ни анода, ни катода, ни электролита, и их обкладки взаимодействуют с диэлектриком одинаково, ровно как и с источником.

Неполярный и два полярных конденсатора

А что если под рукой есть только полярные электролитические конденсаторы, а нужно осуществить включение конденсатора в цепь тока с меняющейся полярностью? Для этого существует одна хитрость. Нужно взять два одинаковых полярных электролитических конденсатора, и соединить их между собой последовательно одноименными клеммами. Получится один неполярный конденсатор из двух полярных, емкость которого будет в 2 раза меньше каждого из двух его составляющих.

Неполярный электролитический конденсатор

На этой основе, кстати, изготавливают неполярные электролитические конденсаторы, в которых слой оксида присутствует на обеих обкладках. По этой причине неполярные электролитические конденсаторы имеют значительно больший размер, чем полярные аналогичной емкости. Основываясь на данном принципе, изготавливают также электролитические пусковые неполярные конденсаторы, рассчитанные на работу в цепях переменного тока частотой 50-60 Гц.

Смотрите также: Конденсаторы в электронных схемах

Андрей Повный 

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как определить тип конденсатора
  • Как выбрать конденсаторы для подключения однофазного и трехфазного электрод ...
  • Электролитические конденсаторы: устройство, виды, особенности эксплуатации, ...
  • Как конденсатор переворачивает мир электрических цепей: От секретов хранени ...
  • Конденсаторы для электроустановок переменного тока
  • Самовосстановление и "самозалечивание" в конденсаторах
  • Конденсаторы: назначение, устройство, принцип действия
  • Химические источники тока: основные характеристики
  • Конденсаторы в электронных схемах. Часть 2. Межкаскадная связь, фильтры, ге ...
  • Источники постоянного тока
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    FAQ, Емкость, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Андрей Кравцов |

    Добрый день, Андрей!

    Фразу в тексте "Если включить такой полярный конденсатор в цепь неправильно, то описанные реакции не смогут нормально протекать, и конденсатор не будет нормально работать" я бы дополнил вот чем: полярный конденсатор при неверном включении из-за ненормального протекания химических реакций становится короткозамкнутым элементом, что может привести к аварийному режиму в цепи, где он включен.

      Комментарии:

    #2 написал: Михаил |

    vova114, конденсаторы можно соединять хоть плюсовыми, хоть минусовыми клеммами друг к другу, от этого работа схемы в цепи переменного тока будет происходить одинаково. Так получается в связи с тем, что схема симметрична для переменного тока, и окислительно-восстановительный процесс сможет протекать в любом случае.

      Комментарии:

    #3 написал: Дмитрий |

    Можно ли использовать неполярный электролитический вместо бумажного кондененсатора?

      Комментарии:

    #4 написал: Михаил |

    Полезная статья.

      Комментарии:

    #5 написал: марат |

    Не указано обозначение неполярных.

      Комментарии:

    #6 написал: Михаил |

    марат, обозначается так же, но на обозначении полярных присутствует +. Специального обозначения у них нет.

      Комментарии:

    #7 написал: Михаил |

    Полярные и неполярные конденсаторы отличаются тем, как они могут быть подключены в цепи.

    Неполярные конденсаторы могут быть подключены в любом направлении в цепи, поскольку они не имеют полярности. Они могут быть использованы для фильтрации, сглаживания, резонанса и временной задержки в различных электронных устройствах.

    Полярные конденсаторы, с другой стороны, имеют полярность, то есть они имеют определенную направленность. Они могут быть подключены только в определенном направлении в цепи. В частности, электролитические конденсаторы являются типичными полярными конденсаторами и широко используются в устройствах, где необходима большая ёмкость. Они могут использоваться, например, в блоках питания, усилителях звука и других электронных устройствах.

    Полярные и неполярные конденсаторы могут иметь различную конструкцию и размер, в зависимости от их предназначения и параметров.

    Дмитрий, В некоторых случаях можно заменить бумажный конденсатор на неполярный электролитический, но не всегда. Необходимо учитывать параметры обоих конденсаторов, такие как емкость, напряжение, температурный диапазон и допустимая погрешность.

    Бумажные конденсаторы обычно имеют меньшие емкости и напряжения, чем электролитические конденсаторы. Однако бумажные конденсаторы могут иметь лучшую точность, стабильность и низкий уровень шума.

    Если в схеме предполагается использование бумажного конденсатора с высокой точностью или стабильностью, то его замена на неполярный электролитический конденсатор может привести к нежелательным эффектам, таким как изменение параметров схемы или увеличение уровня шума. В таких случаях лучше использовать бумажный конденсатор или искать аналогичный по параметрам электролитический конденсатор специального назначения.

    Если же в схеме не предполагается использование бумажного конденсатора с высокой точностью, то неполярный электролитический конденсатор может быть более удобным и экономически выгодным решением. В таком случае следует выбрать электролитический конденсатор с достаточной емкостью, напряжением и температурным диапазоном, чтобы обеспечить требуемые характеристики схемы.

     

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.