Voltaje de ganancia del capacitor con el tiempo?

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Hace poco compré dos condensadores 3300uf 100v y los conecté en paralelo. Los cargo hasta 100v y los descargo. Luego conecto un multímetro y noto que el voltaje sube muy lentamente, aproximadamente .01 voltios cada 20-40 segundos. Así que descargo los condensadores y la tensión vuelve a cero. Cuando me desperté esta mañana, revisé los condensadores y ¡habían subido a 5 voltios! Y soy capaz de alimentar un LED con ellos. ¿Qué está pasando aquí?

Editar:

Gracias al comentario de Robert en una de las respuestas, creo que tiene razón. Esta es probablemente la absorción dieléctrica.

    
pregunta Erik

5 respuestas

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Lo que has observado se llama "absorción dieléctrica" o "fenómeno de voltaje de recuperación".

Es causada por el tipo de intería de los dipolos (iones) en el electrolito durante la carga y descarga.

De wikipedia :

  

Absorción dieléctrica es el nombre dado al efecto por el cual un condensador, que se ha cargado durante mucho tiempo, se descarga de forma incompleta solo cuando se descarga brevemente. Aunque un condensador ideal permanecería a cero voltios después de descargarse, los condensadores reales desarrollarán un pequeño voltaje a partir de la descarga del dipolo con retraso, un fenómeno que también se conoce como relajación dieléctrica, "remojo" o "acción de la batería". Para algunos dieléctricos, como muchas películas de polímeros, el voltaje resultante puede ser inferior al 1-2% del voltaje original, pero puede ser de hasta el 15% para los condensadores electrolíticos.

Además:

  

Cuando el capacitor se está descargando, la fuerza del campo eléctrico está disminuyendo y la orientación común de los dipolos moleculares está volviendo a un estado no dirigido en un proceso de relajación. Debido a la histéresis, en el punto cero del campo eléctrico, un número dependiente del material de dipolos moleculares todavía están polarizados a lo largo de la dirección del campo sin que aparezca un voltaje medible en los terminales del capacitor. Esto es como una remanencia eléctrica.

De una Nota de Mouser

  

7 Voltaje de recuperación

     

Cuando un capacitor se carga y descarga una vez con ambos terminales cortocircuitados y luego los deja abiertos por un tiempo, la tensión a través del capacitor aumenta espontáneamente nuevamente. Esto se llama "fenómeno de voltaje de recuperación". El mecanismo para este fenómeno se puede interpretar de la siguiente manera:

     

Cuando se carga con un voltaje, el dieléctrico produce algunos cambios eléctricos en el interior, y luego el interior del dieléctrico se electrifica con las polaridades opuestas (polarización dieléctrica). La polarización dieléctrica se produce en ambas formas de proceder rápida y lentamente. Cuando se descargó un capacitor cargado hasta que desaparece el voltaje a través del capacitor, y luego se dejan abiertos los terminales, la polarización lenta se descargará dentro del capacitor y aparecerá como voltaje de recuperación. (Fig. 28).

    
respondido por el try-catch-finally
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Circuito equivalente de absorción dieléctrica

  • 100V a 5V C1V1 = C2V2 antes = después de la descarga después de mucho tiempo
  • Capa principal C1 = 3300uF en V1 = 100V y V2 = 5V
  • por lo tanto C2 = C1 * V1 / V2 = Capacitancia de absorción dieléctrica equivalente de 66 mF
  • ".01 voltios cada 20-40 segundos" o 10mV / 20s = dV / dt, por lo tanto, el aumento de voltaje en C2 a 100 V y C1 a 0 V
  • La descarga en C2 a V1 = 100 V debido a la serie ESR2 en la tapa de absorción, C2
    • Ignorando la fuga R por ahora,
    • V2 / ESR2 = Ic2 = Ic1 = C1 * dV1 / dt o
    • ESR2 = V1 / C1 * dt / dV1 = 100V / 66mF * 20s / 10mV = 3MΩ

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Nota para los antiguos E-Caps, cada valor de componente en el circuito equivalente puede estimarse mediante varias pruebas. Su prueba estima el ESR2 * C2 = T2 = 180ks C2 / C1 = 20 con la relación de absorción / cap.

Notas al margen de la cama

  • si dV / dt fue 10mV / 30s, ¿podemos estimar la cantidad mínima de sueño que tuvo?
    • si se alcanza un tiempo de carga del 60% de 5V a una velocidad de 10 mV / 30s, esto tomaría 5V / 10mV * 30s = 15ks = 4.17 h sin conocer el dV / dt en la tarifa de la mañana, solo podemos suponer que fue mucho más bajo como 2T o 3T que significa 8 h o 12 h de sueño o ESR2 reducido durante la noche.

Se sabe que los valores de R de fuga en paralelo se reducen con el envejecimiento y el acondicionamiento de las mayúsculas E grandes que usan una gran Serie R elevará los valores de R de fuga hacia los valores originales en muchos casos. Esta es una práctica segura cuando se trata de tapas de ESR bajas y grandes para evitar cortocircuitos entre capas.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Diferentes explicaciones posibles:

  • Electricidad estática: es perfectamente normal que exista una diferencia potencial entre el suelo y, por ejemplo, nubes Eso puede representar una gran cantidad de V / m en "aire libre", pero con muy poca carga detrás, es decir. Tratar de medir eso es prácticamente imposible. Sin embargo, si tiene dos electrodos estirados en ese gradiente, probablemente podrá cargar sus límites.
  • Recolección de RF: todo actúa como una antena. Ahora, eso no importa porque la inducción de RF es AC por definición y se cancelará automáticamente, pero si tiene alguna interfaz de conductor oxidado / salado / ..., puede actuar como un diodo accidental. Ver: radios de cristal tempranas.
  • Carga residual: no conozco bien tus gorras, pero tal vez sea químicamente razonable suponer que el cortocircuito no elimina toda la energía almacenada en el interior, sino solo lo que se puede acceder rápidamente. En ese caso, si permitiera que las mayúsculas se acortaran por más tiempo, este efecto no se produciría.
respondido por el Marcus Müller
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En realidad, la historia de la absorción dieléctrica está bien, pero compleja En pocas palabras: el campo eléctrico deforma la estructura de la molécula de la misma manera que un paño grueso y suave obtiene un hoyuelo cuando lo presionas con la mano. En el momento en que el hoyuelo se desvanece y la tela se eleva un poco por encima de la gravedad.

Las deformaciones moleculares en la capa de electrolito y aislamiento se revierten gradualmente y las partículas iónicas regresan a sus lugares originales. Eso significa una nueva electricidad, porque se cambia la distribución de carga.

    
respondido por el user287001
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su multímetro está cargando los condensadores.

    
respondido por el dannyf

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