Construcción, símbolos, beneficios y usos

Un condensador electrolítico, en el que el ánodo tiene un voltaje más positivo que el cátodo, se llama condensador polarizado. Se utilizan en aplicaciones de filtrado, filtros de paso bajo, circuitos amplificadores de audio y más. Metales como aluminio, tantalio, niobio, manganeso, etc. forman una capa de óxido en el proceso electroquímico, que bloquea la corriente eléctrica que fluye en una dirección pero permite que la corriente fluya en la otra dirección. Johann Heinrich Buff (1805-1878), físico y químico alemán, observó este fenómeno por primera vez en 1857. El investigador y fundador francés Eugène Ducretet en 1875 fue el primero en aplicar esta idea y acuñó el término «metal de válvula» para estos. metal. El desarrollo real de condensadores electrolíticos con láminas enrolladas separadas por papel iniciado por A. Eckel de Hydra-Werke (Alemania) en 1927 está acompañado por la idea de construcción de pilas de Samuel Ruben.


¿Qué es un condensador electrolítico?

La definición de capacitor electrolítico es que es un capacitor polarizado cuyo ánodo tiene un voltaje mayor o más positivo que el cátodo. Como su nombre lo indica, es un condensador polarizado y una función de condensador electrolítico, utiliza un electrolito para operar con un voltaje más alto o más positivo en el ánodo que en el cátodo. Por lo tanto, el terminal del ánodo se indica con signo positivo y el del cátodo con signo negativo. Si se aplican de 1 a 1,5 voltios de polaridad inversa, el capacitor y el dieléctrico pueden destruirse y el resultado es peligroso, provocando una explosión o un incendio.

Un capacitor electrolítico utiliza un electrolito, en forma sólida, líquida o de gel; actúa como cátodo o placa negativa para lograr una capacitancia mucho más alta por unidad de volumen. Por otro lado, una placa positiva o ánodo metálico actúa como una capa de óxido aislante formada por anodización. Esto permite que una capa de óxido actúe como dieléctrico del capacitor.

Construcción

La construcción del capacitor electrolítico involucra dos capas delgadas de papel de aluminio: el papel simple y el papel grabado. Estas dos hojas están separadas por un electrolito. Para establecer la polaridad de dos láminas, se anodizan mediante el crecimiento químico de una fina capa de óxido de aluminio para formar el ánodo y distinguirlo del cátodo. En el proceso de construcción del capacitor electrolítico se forman el cátodo y el ánodo anodizado, los cuales están separados por un electrolito (papel empapado en electrolito).

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Durante el funcionamiento estándar, el ánodo se mantiene positivo en relación con el cátodo, por lo que el cátodo se indica con un signo negativo (-) en el cuerpo del condensador. Dado que el aluminio es un dispositivo polarizado, el voltaje inverso aplicado a estos terminales produciría aislamiento en el capacitor y lo dañaría.

Una propiedad única de un condensador de aluminio es el proceso de autorreparación de un condensador dañado. Durante el voltaje inverso, la capa de óxido se elimina de la lámina, lo que permite que la corriente fluya de una lámina a la otra.

símbolo del condensador electrolítico

El símbolo del condensador electrolítico se muestra en la siguiente figura. Hay dos tipos de símbolos de capacitores. El segundo símbolo (b) representa el condensador polarizado, que puede ser un condensador electrolítico o de tantalio. La placa curva del símbolo sugiere que el capacitor está polarizado y es el cátodo, que se mantiene a un voltaje más bajo que el ánodo. El primer símbolo (a) en la siguiente figura representa el capacitor no polarizado.

Polaco

Conocer la polaridad de cualquier dispositivo es importante para construir cualquier circuito electrónico. La conexión de lo contrario puede destruir el condensador. Aunque algunos capacitores no están polarizados, como los capacitores cerámicos (1 µF o menos), se pueden conectar en cualquier dirección.

condensador cerámico
condensador cerámico

En algunos casos, el cable positivo del capacitor sería más largo que el cable negativo. A veces, los terminales del condensador se cortan, el usuario debe tener cuidado al conectar el condensador.

Los condensadores de tantalio y aluminio tienen una polaridad marcada con un signo más (+) que indica el lado del ánodo.

El condensador electrolítico es un tipo de polaridad de electrolito no sólido marcado con un signo menos (-) que indica el lado del cátodo.

no sólido
no sólido

El tipo de condensadores electrolíticos de electrolito sólido tiene una polaridad marcada con un signo más que indica el lado del ánodo, pero está ausente en los condensadores de polímero cilíndricos y LED SMD.

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Sólido
Sólido

Valores de condensadores electrolíticos.

Dependiendo de la estructura del ánodo y del electrolito, los valores de la capacidad electrolítica suelen verse afectados. Con un electrolito no sólido, los capacitores electrolíticos exhiben una desviación más amplia sobre los rangos de frecuencia y temperatura que los electrolitos sólidos.

La unidad básica de condensador electrolítico se expresa en microfaradio (μF). En las hojas de datos preparadas por los fabricantes, el valor de la capacitancia se expresa como Capacidad Nominal (CR) o Capacidad Nominal (CN). Estos son los valores para los que está diseñada la capacitancia.

Los condensadores electrolíticos son la estructura cilíndrica grande, que está polarizada y tiene una capacitancia más alta.

Los valores y unidades de los condensadores electrolíticos están claramente impresos en el cuerpo de los condensadores. De izquierda a derecha, 1 µF, 10 µF, 100 µF, 1000 µF.

Tipos de condensadores electrolíticos

Según el tipo de material y electrolito utilizado, los condensadores electrolíticos se clasifican en los siguientes tipos.

Condensador electrolítico de aluminio

Los condensadores electrolíticos de aluminio son condensadores polarizados, donde el terminal del ánodo (+) está hecho de papel de aluminio con una superficie grabada. El proceso de anodizado produce una fina capa de óxido aislante, que actúa como dieléctrico. El cátodo está formado por una segunda lámina de aluminio donde un electrolito no sólido recubre la superficie rugosa de la capa de óxido.

Un capacitor no electrolítico

Los condensadores no electrolíticos son condensadores que incluyen «material aislante» como dieléctrico en forma no electrolítica. Este tipo de capacitores no están polarizados y tienen muchos usos.

Condensador de electrolito de tantalio

El condensador electrolítico de tantalio ofrece una menor corriente de fuga y ESR. Utiliza metal de tantalio que actúa como ánodo, rodeado por una capa de óxido para actuar como dieléctrico y cubierto además con un cátodo conductor. Estos capacitores son dispositivos polarizados naturalmente y son muy estables. Funciona de manera efectiva con una frecuencia excepcional cuando está correctamente conectado.

Óxido de niobio – Condensador electrolítico

La construcción de condensadores electrolíticos de óxido de niobio es similar a la construcción de condensadores de tantalio. Usó óxido de niobio en lugar de tantalio metálico para actuar como ánodo. El óxido de niobio está disponible en abundancia y ofrece características extremadamente estables en comparación con un condensador de tantalio.

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Usos/Aplicaciones

Una amplia gama de capacitor electrolítico las designaciones son las siguientes

  • Se utiliza en aplicaciones de filtrado para reducir la ondulación en las fuentes de alimentación.
  • Se utiliza como filtro de paso bajo para suavizar las señales de entrada y salida.
  • Se utiliza en circuitos de amplificación de audio como filtros para reducir el zumbido.

Ventajas y desventajas

Los beneficios de capacitor electrolítico es

  • Se utiliza para lograr un valor de alta capacidad.
  • Se utiliza en aplicaciones de baja frecuencia.
  • Los condensadores de tantalio se prefieren a otros tipos debido a las desventajas de alta estabilidad del condensador electrolítico, que son:
  • Se debe tener cuidado para asegurarse de que los condensadores estén fijados a los terminales correctos.
  • El voltaje inverso puede dañar el capacitor
  • Se ve afectado fácilmente por los cambios de temperatura.
  • Un capacitor aumenta de tamaño cuando un se utiliza con combinaciones sin electrolitos

preguntas frecuentes

1. ¿Dónde se utilizan los condensadores electrolíticos?

Se utilizan en aplicaciones de filtrado, circuitos amplificadores de audio y filtros de paso bajo.

2. ¿Cómo se identifica un capacitor electrolítico?

Los capacitores electrolíticos generalmente están marcados con una tira que indica el cable negativo. El cable positivo suele ser más largo que el cable negativo.

3. ¿Los condensadores contienen aceite?

Sí. Los capacitores llenos de aceite están disponibles y generalmente son de alta potencia y alto voltaje.

4. ¿Los condensadores electrolíticos son CA o CC?

Los condensadores electrolíticos se utilizan normalmente en circuitos alimentados por CC. Los voltajes de CA pueden dañar el capacitor.

5. ¿Cuál es la vida media de un condensador?

Se estima que la vida útil promedio de un capacitor es de 15 años. La vida puede reducirse si la corriente de ondulación es excesiva y si quema el condensador.

En este artículo, se introduce al lector a las ideas del capacitor electrolítico. Hemos discutido la definición, la construcción, la polaridad y el marcado, las aplicaciones y las ventajas y desventajas. Además, el lector podrá conocer los tipos de electrolitos condensadores.

Javired
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