Che cosa significa polarizzazione in "cappuccio polarizzato"?


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La domanda è emersa dalla mia ultima domanda sui segni di maiuscoletto, meglio aprire una nuova domanda in modo da non gonfiare.

Termine sentito polarizzazione nel contesto della luce ma non con calotte. Google ha rivelato l'effetto: Polarizzazione dipolare . Non sono sicuro che sia l'effetto giusto ma almeno menziona il limite.

1. Che cosa significa il termine "polarizzato"?

2. Perché dovrei usare il cappuccio "polarizzato" invece del cappuccio non polarizzato?

3. Perché il circuito necessita di un cappuccio polarizzato? http://en.wikipedia.org/wiki/File:RC_Filter.png

Risposte:


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  1. Alcuni tappi - come quasi tutti i condensatori elettrolitici e i condensatori al tantalio - sono polarizzati. Tali cappucci usano una sorta di reazione chimica tra un anodo e un catodo costituito da due diversi tipi di materiali per formare uno strato isolante sottile. Quando tieni uno di questi tappi tra le mani, vedrai un segno "-" dal perno destinato a rimanere più negativo, o un segno "+" dal perno destinato a rimanere più positivo. Se un cappuccio polarizzato viene mai "polarizzato al contrario" da più di 1 V a 1,5 V (tipico), spinge quella reazione chimica al contrario, divorando il sottile strato isolante, portando a un corto tra i due pin. Non solo quel condensatore non funziona più, dopo di che, qualsiasi tensione significativa - avanti o indietro - potrebbe surriscaldare quel "condensatore" e in alcuni casi esplodere. La persona che disegna il circuito e collega il condensatore in un circuito deve assicurarsi che l'estremità "+" vada verso la tensione più positiva e che l'estremità "-" vada verso la tensione più negativa, in ogni momento, per prevenire la catastrofe. Vedi l'articolo di Wikipedia sottolineato da Greg per maggiori dettagli. Altri tappi - come quasi tutti i condensatori ceramici, i condensatori a disco di carta e i condensatori di mica - non sono polarizzati. Tali cappucci tipicamente usano un anodo e un catodo fatti di metallo identico e funzionano altrettanto bene con una tensione "polarizzata al contrario" che polarizzata in avanti. Non hanno il segno "+" o "-", perché non ne hanno bisogno. fine va sempre verso la tensione più negativa, per prevenire la catastrofe. Vedi l'articolo di Wikipedia sottolineato da Greg per maggiori dettagli. Altri tappi - come quasi tutti i condensatori ceramici, i condensatori a disco di carta e i condensatori di mica - non sono polarizzati. Tali cappucci tipicamente usano un anodo e un catodo fatti di metallo identico e funzionano altrettanto bene con una tensione "polarizzata al contrario" che polarizzata in avanti. Non hanno il segno "+" o "-", perché non ne hanno bisogno. fine va sempre verso la tensione più negativa, per prevenire la catastrofe. Vedi l'articolo di Wikipedia sottolineato da Greg per maggiori dettagli. Altri tappi - come quasi tutti i condensatori ceramici, i condensatori a disco di carta e i condensatori di mica - non sono polarizzati. Tali cappucci tipicamente usano un anodo e un catodo fatti di metallo identico e funzionano altrettanto bene con una tensione "polarizzata al contrario" che polarizzata in avanti. Non hanno il segno "+" o "-", perché non ne hanno bisogno. e funzionano altrettanto bene con la tensione "polarizzata inversa" che polarizzata in avanti. Non hanno il segno "+" o "-", perché non ne hanno bisogno. e funzionano altrettanto bene con la tensione "polarizzata inversa" che polarizzata in avanti. Non hanno il segno "+" o "-", perché non ne hanno bisogno.

  2. & 3. Non hai mai "bisogno" di un cappuccio polarizzato. Praticamente tutti i circuiti fisici funzionerebbero altrettanto bene, e forse meglio, se i cappucci polarizzati fossero tutti sostituiti con cappucci non polarizzati della stessa capacità e voltaggio. Non è vero il contrario: spesso non è possibile sostituire i cappucci non polarizzati con cappucci polarizzati. Alcuni circuiti richiedono un condensatore in grado di gestire un alto voltaggio positivo in alcuni momenti e un alto voltaggio negativo in altri momenti (inversione di polarità), che richiede un condensatore non polarizzato.

L'unico motivo per cui le persone usano i cappucci polarizzati è perché spesso costano molto meno dei cappucci non polarizzati della stessa capacità e voltaggio.

Tuttavia, quando si disegna uno schema, è sempre necessario disegnare un segno "+" su un lato di un cappuccio ogni volta che si intende che il cappuccio ha sempre una tensione positiva applicata ad esso, non subisce mai l'inversione di polarità. Ciò aiuta le persone che leggono lo schema a capire cosa intendevi. Ciò consente alle persone di mettere insieme il circuito fisico l' opzione di usare condensatori polarizzati, anche se molte volte è più conveniente usare condensatori non polarizzati al posto dei condensatori polarizzati chiaramente segnati sullo schema. Indica anche alle persone che mettono insieme il circuito fisico, se dovessero scegliere di usare un condensatore polarizzato, in che direzione dovrebbero andare i condensatori polarizzati. Comunica anche per riparare le persone che, se misurano una tensione di polarizzazione negativa, qualcosa è andato terribilmente storto.

Lo schema che mostri - con il condensatore polarizzato "+" chiaramente contrassegnato - funzionerebbe altrettanto bene con un condensatore non polarizzato. Il "+" su un'estremità del condensatore ci sta dicendo che quell'estremità non dovrebbe mai essere negativa rispetto all'altra estremità. Ci sta anche dicendo che abbiamo la possibilità di usare un cappuccio polarizzato o non polarizzato in quella posizione quando costruiamo quel circuito.


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C'è una cosa che molte persone non stanno prendendo in considerazione. Un cappuccio polarizzato, in particolare il cappuccio elettrolitico, ha una corrente di dispersione molto bassa ed è uno dei condensatori più ideati se opportunamente polarizzato. Nei laboratori che ho scoperto quando potevo usarli hanno semplificato notevolmente la progettazione dei filtri.
Kortuk,

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Caro Kortuk: l'articolo "condensatore" di Wikipedia ( en.wikipedia.org/wiki/capacitor ) dice che hai torto. Afferma che i condensatori elettrolitici e i condensatori al tantalio (e quale altro tipo di cappuccio polarizzato esiste?) "Soffrono di ... alta corrente di dispersione" rispetto ad altri condensatori (che sono tutti non polarizzati, giusto?). Hai qualche tipo di fonte pubblicata - forse fogli dati del produttore del condensatore - che mi dice come "differenziare correttamente" questi condensatori per ottenere perdite molto basse?
davidcary,

Grazie, maestri di magia di Wiki, per aver risolto i refusi molto confusi che avevo originariamente pubblicato in questa risposta!
davidcary,

@david, sembra che mi sbagli. L'ho fatto a memoria da quasi 4 anni fa. C'era una ragione per cui li avremmo usati, forse a causa di ESR bassi o induttanza in serie bassa rispetto agli altri tappi disponibili. Quando ho detto correttamente distorto, intendevo dire che hai mantenuto la tensione nella polarizzazione corretta. Scusate se sembrava che ci fosse una tensione magica in cui tutto funzionava meglio.
Kortuk,

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