ตัวเก็บประจุแบบขั้วและแบบไม่มีขั้ว - ความแตกต่างคืออะไร

ทุกชนิด ประเภทของตัวเก็บประจุใช้ในปัจจุบันเกือบทุกที่ในอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้าพวกเขามีสารต่าง ๆ เป็น dielectrics อย่างไรก็ตามโดยเฉพาะ ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งแทนทาลัมและโพลีเมอร์ดังนั้นสำหรับพวกเขาเมื่อรวมอยู่ในโครงการมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องสังเกตขั้วอย่างเคร่งครัด หากตัวเก็บประจุดังกล่าวไม่รวมอยู่ในวงจรอย่างถูกต้องจะไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ ตัวเก็บประจุเหล่านี้จึงเรียกว่าขั้วโลก

อะไรคือความแตกต่างพื้นฐานระหว่างตัวเก็บประจุแบบขั้วกับตัวที่ไม่เป็นขั้วทำไมตัวเก็บประจุบางตัวจึงยังคงสนใจที่จะรวมอยู่ในวงจรและการสังเกตขั้วมีความสำคัญพื้นฐานสำหรับผู้อื่น เราจะพยายามคิดออกตอนนี้

ประเด็นคือกระบวนการผลิตตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้านั้นแตกต่างจากการพูด เซรามิกหรือโพรพิลีน. ถ้าทั้งสองแผ่นและอิเล็กทริกทั้งสองเป็นเนื้อเดียวกันด้วยความเคารพซึ่งกันและกันนั่นคือไม่มีความแตกต่างในโครงสร้างที่จาน - อิเล็กทริกอินเทอร์เฟซทั้งสองด้านของอิเล็กทริกอิเล็กทริกอิเล็กโทรไลต์ (ทรงกระบอกแทนทาลัม - การหุ้มทั้งสองด้านของอิเล็กทริก: ขั้วบวกและแคโทดแตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพ

เมื่อตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลติคนั้นไม่เพียงแค่ม้วนฟอยล์ที่เหมือนกันสองแผ่นที่วางด้วยกระดาษอิเล็กโทรไลต์

ที่ด้านข้างของแผ่นขั้วบวก (ซึ่งมีการจ่าย +) จะมีชั้นของอลูมิเนียมออกไซด์วางอยู่บนพื้นผิวสลักของฟอยล์ด้วยวิธีพิเศษ ขั้วบวกถูกออกแบบมาเพื่อให้อิเล็กตรอนผ่านวงจรภายนอกไปยังแคโทดในกระบวนการชาร์จตัวเก็บประจุ

เยื่อบุขั้วลบ (ขั้วลบ) เป็นเพียงอลูมิเนียมฟอยล์อิเล็กตรอนเข้ามาในกระบวนการประจุผ่านวงจรภายนอก อิเล็กโทรไลต์ที่นี่ทำหน้าที่เป็นตัวนำของไอออน

สถานการณ์จะเหมือนกันกับตัวเก็บประจุแทนทาลัมที่ใช้ผงแทนทาลัมเป็นขั้วบวกซึ่งเกิดเป็นฟิล์มแทนทาลัมเพนท็อกไซด์แทนทาลัม (ขั้วบวกเชื่อมต่อกับออกไซด์!) แบกหน้าที่ของอิเล็กทริกจากนั้นก็มีชั้นของเซมิคอนดักเตอร์ - แมงกานีสไดออกไซด์ อิเล็กตรอนจะออกจากกระบวนการปล่อย

โพลีเมอร์อิเล็กโทรไลต์คาปาซิเตอร์ใช้โพลีเมอร์นำไฟฟ้าแบบเบาเป็นแคโทด แต่กระบวนการทั้งหมดนั้นคล้ายคลึงกัน บรรทัดล่างคือปฏิกิริยาออกซิเดชันและการลดลงเช่นเดียวกับในแบตเตอรี่ ขั้วบวกจะถูกออกซิไดซ์ในระหว่างปฏิกิริยาปล่อยเคมีไฟฟ้าและแคโทดจะถูกเรียกคืน

เมื่อประจุตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้ามีประจุอิเล็กตรอนส่วนเกินในแคโทดของมันบนแผ่นลบลบรายงานเพียงประจุลบไปยังขั้วนี้และขั้วบวก - เมื่อขาดอิเลคตรอนทำให้ประจุเป็นบวก

หากประจุตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าลัดวงจรไปยังวงจรภายนอกอิเล็กตรอนส่วนเกินจะวิ่งจากแคโทดที่มีประจุลบไปยังขั้วบวกประจุบวกและประจุจะถูกทำให้เป็นกลาง ในอิเล็กโทรไลต์ไอออนบวกจะเคลื่อนที่ในช่วงเวลานี้จากแคโทดไปยังขั้วบวก

หากตัวเก็บประจุแบบขั้วไม่รวมอยู่ในวงจรอย่างถูกต้องปฏิกิริยาที่อธิบายไว้จะไม่สามารถดำเนินการตามปกติและตัวเก็บประจุจะไม่ทำงานตามปกติ ตัวเก็บประจุที่ไม่มีขั้วสามารถทำงานในการรวมใด ๆ เนื่องจากพวกเขาไม่มีขั้วบวกหรือแคโทดหรืออิเล็กโทรไลต์และแผ่นของพวกเขามีปฏิสัมพันธ์กับอิเล็กทริกในทางเดียวกันเช่นเดียวกับแหล่งที่มา

แต่ถ้าในมือมีเพียงตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์แบบขั้ว แต่คุณต้องดำเนินการรวมตัวเก็บประจุในวงจรปัจจุบันที่มีการเปลี่ยนขั้ว มีหนึ่งเคล็ดลับสำหรับเรื่องนี้ มีความจำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ขั้วที่เหมือนกันสองขั้วและเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเป็นอนุกรมด้วยขั้วต่อเดียวกัน มันจะกลายเป็นตัวเก็บประจุที่ไม่ใช่ขั้วหนึ่งขั้วของสองขั้วความจุซึ่งจะน้อยกว่าสององค์ประกอบแต่ละตัว

บนพื้นฐานนี้โดยวิธีการที่ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่ไม่ใช่ขั้วถูกสร้างขึ้นซึ่งมีชั้นออกไซด์อยู่บนแผ่นทั้งสอง ด้วยเหตุนี้ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์แบบไม่มีขั้วจึงมีขนาดใหญ่กว่าตัวเก็บประจุแบบขั้วที่มีความจุใกล้เคียงกันมาก ตามหลักการนี้ตัวเก็บประจุสตาร์ทอิเล็กโทรไลต์เริ่มต้นที่ไม่มีขั้วถูกออกแบบมาเพื่อทำงานในวงจรกระแสสลับที่มีความถี่ 50-60 เฮิร์ตซ์

ดูเพิ่มเติมที่:ตัวเก็บประจุในวงจรอิเล็กทรอนิกส์