Condensateurs polaires et non polaires - quelle est la différence

Toutes sortes de types de condensateursutilisés aujourd'hui presque partout en électronique et en électrotechnique, ils contiennent diverses substances comme diélectriques. Cependant, en particulier condensateurs électrolytiques, en particulier aussi le tantale et le polymère, alors pour eux, lorsqu'ils sont inclus dans le schéma, il est important de respecter strictement la polarité. Si un tel condensateur n'est pas inclus correctement dans le circuit, il ne pourra pas fonctionner normalement. Ces condensateurs sont donc appelés polaires.

Quelle est la différence fondamentale entre un condensateur polaire et un condensateur non polaire, pourquoi certains condensateurs se soucient-ils toujours de la manière d'être inclus dans le circuit, et il est fondamentalement important pour d'autres d'observer la polarité? Nous allons essayer de le comprendre maintenant.

Le point ici est que le processus de fabrication des condensateurs électrolytiques est très différent de, disons, céramique ou polypropylène. Si les deux derniers, les plaques et le diélectrique sont homogènes l'un par rapport à l'autre, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de différence de structure à l'interface plaque-isolant des deux côtés du diélectrique, alors les condensateurs électrolytiques (aluminium cylindrique, tantale, polymère) ont une différence dans la structure de la transition diélectrique - revêtement des deux côtés du diélectrique: l'anode et la cathode diffèrent par leur composition chimique et leurs propriétés physiques.

Lorsqu'un condensateur électrolytique en aluminium est fabriqué, ce n'est pas seulement qu'ils enroulent deux couvercles en aluminium identiques posés avec du papier imprégné d'électrolyte.

Du côté de la plaque d'anode (à laquelle + est fourni), il y a une couche d'oxyde d'aluminium déposée sur la surface gravée de la feuille d'une manière spéciale. L'anode est conçue pour donner des électrons à travers un circuit externe à la cathode en train de charger un condensateur.

La doublure négative (cathode) n'est qu'une feuille d'aluminium; les électrons y arrivent en cours de charge via un circuit externe. L'électrolyte sert ici de conducteur d'ions.

La situation est la même avec les condensateurs au tantale, où la poudre de tantale est utilisée comme anode, sur laquelle un film de pentoxyde de tantale est formé (l'anode est connectée à un oxyde!), Portant la fonction d'un diélectrique, puis il y a une couche de semi-conducteur - le dioxyde de manganèse comme électrolyte, puis une cathode en argent, d'où les électrons partiront pendant le processus de décharge.

Les condensateurs électrolytiques polymères utilisent un polymère conducteur de lumière comme cathode, mais sinon tous les processus sont similaires. L'essentiel est les réactions d'oxydation et de réduction, comme dans une batterie. L'anode est oxydée pendant la réaction de décharge électrochimique et la cathode est restaurée.

Lorsque le condensateur électrolytique est chargé, il y a un excès d'électrons sur sa cathode, sur la plaque négative, signalant uniquement la charge négative à cette borne et sur l'anode - un manque d'électrons, donnant une charge positive, nous obtenons donc la différence de potentiel.

Si un condensateur électrolytique chargé est court-circuité à un circuit externe, alors les électrons en excès iront de la cathode chargée négativement à l'anode chargée positivement, et la charge sera neutralisée. Dans l'électrolyte, les ions positifs se déplacent à ce moment de la cathode vers l'anode.

Si un tel condensateur polaire n'est pas inclus correctement dans le circuit, les réactions décrites ne pourront pas se dérouler normalement et le condensateur ne fonctionnera pas normalement. Les condensateurs non polaires peuvent fonctionner dans n'importe quelle inclusion, car ils n'ont ni anode, ni cathode, ni électrolyte, et leurs plaques interagissent avec le diélectrique de la même manière, tout comme avec la source.

Mais que se passe-t-il si à portée de main il n'y a que des condensateurs électrolytiques polaires, mais que vous devez effectuer l'inclusion d'un condensateur dans un circuit de courant avec une polarité changeante? Il y a une astuce pour cela. Il est nécessaire de prendre deux condensateurs électrolytiques polaires identiques et de les connecter ensemble en série avec les mêmes bornes. Il se révélera un condensateur non polaire de deux polaires, dont la capacité sera 2 fois inférieure à chacune de ses deux composantes.

Sur cette base, en passant, des condensateurs électrolytiques non polaires sont fabriqués dans lesquels une couche d'oxyde est présente sur les deux plaques. Pour cette raison, les condensateurs électrolytiques non polaires sont beaucoup plus grands que les condensateurs polaires de capacité similaire. Sur la base de ce principe, des condensateurs électrolytiques de démarrage non polaires sont également fabriqués, conçus pour fonctionner dans des circuits à courant alternatif avec une fréquence de 50 à 60 Hz.

Voir aussi:Condensateurs dans les circuits électroniques