Come posso scaricare in modo rapido e sicuro un condensatore carico (piccola e bassa tensione; <= 42 V)?

Sto imparando come usare i condensatori (ceramici ed elettrolitici da 1pf - 1000uf) e sto provando vari esperimenti usando una breadboard. Sto costantemente aggiungendo / rimuovendo cose nel mio layout per vedere cosa succede ... ma aspettare che un condensatore si scarichi a volte richiede molto tempo! Il libro che sto leggendo (Make: Electronics) mi ha suggerito di "scaricare un condensatore toccando un resistore su di esso per un secondo o due". È sicuro / consigliato? Posso semplicemente tenere il resistore con le dita e toccarlo su entrambi i terminali?

Nota: devo ammettere che sono un po 'paranoico con i condensatori dopo aver visto le foto dei condensatori esplosi e il conseguente fallout come breadboard sciolti, tavoli bruciati e persino leggere persone che perdono le dita!

Modifica: attualmente sto lavorando con 1,5 - 12V anche se ho anche alcuni motori passo-passo 24V che alla fine mi piacerebbe far funzionare.

Con piccoli condensatori fino a 1 mF, c'è poco di cui preoccuparsi. Suppongo che sia una buona idea assicurarsi che siano scaricate prima di collegarli dove la tensione che potrebbe essere sul cappuccio potrebbe danneggiare qualcosa, ma questo è qualcosa di cui generalmente non preoccuparsi finché non si arriva ad alcune energie reali o alte tensioni.

Per i piccoli cappucci elettrolitici come quello con cui stai lavorando, basta accorciarli contro qualcosa di metallo, come un cavo a componente nudo, un telaio in metallo o un comodo cacciavite.

Non sprecare cicli cerebrali pensando a questo per qualcosa di abbastanza piccolo da essere un tappo di ceramica che puoi inserire in una breadboard. Quando lo collegherai, le tue dita lo avranno scaricato. Anche se no, fai i conti. 1 µF a 10 V è solo 50 µJ. Sì micro Joules. Grande affare.

Invece di tenere il resistore con le dita, prova a incollarlo all'estremità di un bastoncino di ghiacciolo o altro materiale isolante. In questo modo le dita avranno molte meno probabilità di entrare in contatto con il condensatore. Se quello con cui hai a che fare è di 20 volt o meno, dovrebbe andare bene.

Presumo che stiamo parlando di condensatori e tensioni relativamente piccoli qui. Se inizi a parlare di alte tensioni che potrebbero essere fatali, allora cosa vuoi un dispositivo prodotto professionalmente e precauzioni extra.

Ecco un articolo in cui qualcuno ha realizzato una bella sonda di scarica da una penna Bic. Va anche in matematica se sei curioso. Ancora una volta: la sicurezza prima di tutto! Se hai a che fare con tensioni letali, la migliore alternativa è quella di utilizzare una sonda prodotta professionalmente, testata e certificata.

Detto questo, sono d'accordo con Olin sul fatto che questo sarà eccessivo per i piccoli condensatori con cui hai attualmente a che fare. Queste informazioni potrebbero rivelarsi utili man mano che avanzi e forse inizierai a gestire condensatori più grandi e tensioni più elevate.

Il prodotto della resistenza (in Ohm) e della capacità (in Farads) è il tempo di scala per la scarica (per andare a 1 / e della carica originale): t = RC. Con V = Q / C e I = V / R = Q / t, puoi anche risolvere la resistenza minima per mantenere la corrente di scarica a un valore sicuro. (Mantenere la corrente inferiore a 1 mA è una linea guida approssimativa: https://www.asc.ohio-state.edu/physics/p616/safety/fatal_current.html Questo è per la scarica attraverso gli umani, ma ciò che costituisce "sicuro" varia in base a ciò che è collegato al circuito di scarica. Se si esegue la corrente attraverso un cablaggio in rame flessibile, probabilmente può richiedere qualche amp.) Notare anche l'energia immagazzinata nel condensatore, che verrà depositata nella resistenza che la mette in corto circuito: U = 0,5 CV ^ 2.

Finché hai a che fare con i tipi di condensatori tipicamente usati con le breadboard, puoi probabilmente metterlo in corto con filo di rame, come altri hanno già detto: 1 uF * 1mOhm = 1 ns tempo di scarica. Se ha solo 42 V, queste formule dicono che avrà una corrente elevata per alcuni nanosecondi, ma le induttanze parassite su scala nanoHenry limiteranno la corrente e rallenteranno la scarica. Quel 42 V a 1uF è inferiore a 1 mJ, il che potrebbe danneggiare i componenti elettronici sensibili, quindi non cortocircuitare il condensatore con quella CPU di fascia alta. Qualsiasi altra cosa dovrebbe andare bene.

Se entri in tensioni e correnti in cui la scarica richiede un secondo o più, o dove le tue correnti di scarica saranno superiori a 1 mA per più di 1 ms, o dove l'energia immagazzinata supera qualche Joule, allora dovresti fare attenzione: Controlla la corrente e la potenza nominale dei componenti nel circuito di scarica, stima l'induttanza e magari esegui una semplice simulazione del processo di scarica. In generale, la scarica prima dell'uso non sarà un problema significativo a meno che il condensatore non sia paragonabile a un Farad completo o le tensioni siano di pochi kV.