Usuari:Mcapdevila/Electrolitic
Un condensador electrolític és un condensador polaritzat en el que l'elèctrode d'ànode està format per un metall especial sobre el qual, per oxidació anòdica, s'hi genera una capa d'òxid aïllant, que actua com a dielèctric electrolític del propi condensador. El segon elèctrode del condensador (càtode) està format per un electròlit sòlid o no sòlid que cobreix la superfície de la capa d'òxid del primer elèctrode.
La gran capacitat dels condensadors electrolítics els fa particularment adequats per passar o passar per alt senyals de baixa freqüència i emmagatzemar grans quantitats d’energia. S'utilitzen àmpliament en fonts d'alimentació i en etapes d'interconnexió d'amplificadors a freqüències d'àudio.
Principi[modifica]
Els condensadors electrolítics emmagatzemen l’ energia elèctrica estàticament per separació de càrrega dins d'un camp elèctric a la capa d’òxid dielèctric entre dos elèctrodes com els altres condensadors convencionals. L’electròlit no sòlid o sòlid és el càtode i, per tant, forma el segon elèctrode del condensador. Això i el principi d’emmagatzematge els distingeixen dels supercondensadors electroquímics, en què l’electròlit és la connexió conductora entre dos elèctrodes i l’emmagatzematge es produeix amb capacitància de doble capa o bé amb la pseudocapacitància
Depenent de la naturalesa utilitzada del metall de l'ànode, la família de condensadors electrolítics es divideix en tres tipus principals:
- condensadors electrolítics d'alumini ,
- condensadors electrolítics de tàntal i
- condensadors electrolítics de niobi
Informació bàsica[modifica]
Els condensadors electrolítics utilitzen una característica química d'alguns metalls especials, anteriorment anomenats "metalls de vàlvula", sobre els quals, per oxidació anòdica, s'origina una capa d'òxid aïllant com a dielèctric. Aplicant una tensió positiva al material de l’ànode en un bany electrolític es formarà una capa de barrera d’òxid amb un gruix corresponent a la tensió aplicada (formació). Aquesta capa d’òxid actua com a dielèctrica en un condensador electrolític. Les propietats d’aquesta capa d’òxid d’alumini es donen a la taula següent:
Després de formar un òxid dielèctric a les estructures de l’ànode rugós, un contra-elèctrode ha de coincidir amb la superfície de l’òxid aïllant rugós. Això es farà mitjançant l'electròlit que actua com a elèctrode de càtode d'un condensador electrolític. Hi ha molts electròlits en ús. En general, els electròlits es distingiran en dues espècies, electròlits "no sòlids" i "sòlids". Els electròlits no sòlids com a medi líquid que tenen una conductivitat dels ions en ions en moviment fa que siguin relativament insensibles contra pics de tensió o sobretensions de corrent. Els electròlits sòlids tenen una conductivitat electrònica i això fa que els condensadors electrolítics sòlids siguin sensibles contra pics de tensió o sobretensions de corrent. La capa d’òxid aïllant generada anòdicament es destrueix si canvia la polaritat de la tensió aplicada.
Tot condensador electrolític en principi forma un "condensador de placa" la capacitat de la qual és més gran, més gran és l'àrea d'elèctrode A i la permitivitat ε i més gruixut és el gruix (d) del dielèctric.
La capacitat és proporcional al producte de l'àrea d'una placa multiplicada per la permitivitat, dividida pel gruix del dielèctric.
El gruix dielèctric dels condensadors electrolítics és molt prim en el rang de nanòmetres per volt. En cas contrari, les intensitats de tensió d’aquestes capes d’òxid són força elevades. Amb aquesta capa d’òxid dielèctric molt prima combinada amb una força dielèctrica suficient, els condensadors electrolítics ja poden assolir una alta capacitat volumètrica. Aquesta és una de les raons dels alts valors de capacitat dels condensadors electrolítics en comparació amb els condensadors convencionals.
Tots els ànodes gravats o sinteritzats tenen una superfície molt superior en comparació amb una superfície llisa de la mateixa àrea o del mateix volum. Això augmenta el valor de la capacitat posterior, depenent de la tensió nominal, en un factor de fins a 200 per als condensadors electrolítics d'alumini [1] [2] . La gran superfície en comparació amb una plana és la segona raó dels valors de capacitat relativament alts dels condensadors electrolítics en comparació amb altres famílies de condensadors.
Un avantatge especial es dóna per a tots els condensadors electrolítics. Com que la tensió de formació defineix el gruix de la capa d'òxid, la prova de tensió del condensador electrolític posterior es pot produir molt senzill per al valor nominal desitjat, l'anomenat "CV-Volume". Això fa que els condensadors electrolítics siguin aptes per a usos de fins a 2 V aplicacions en què altres tecnologies de condensadors han de mantenir-se a límits molt més alts.