Placas de condensadores; liso o áspero?

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Estoy construyendo un condensador de aluminio para divertirme y me puse a pensar. ¿Es mejor que las placas de un condensador sean ásperas o suaves?

Mi pensamiento es que es mejor que la superficie sea áspera ya que aumenta el área de la superficie Creo que es por eso que los supercondensadores de nanotubos de carbono son tan buenos?

¿O hay una compensación por la rugosidad? es decir, aumenta una propiedad mientras disminuye otra propiedad.

Disculpas si esto es simple. Soy nuevo en electrónica.

Gracias.

    
pregunta Squigglyteeth

2 respuestas

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Una superficie áspera, si fuera lo suficientemente áspera para hacer una diferencia, daría lugar a que las líneas de campo converjan en los puntos altos (las partes más cercanas a la otra placa) de la superficie. Lo que es otra forma de decir, mayor intensidad de campo eléctrico cerca de esos puntos. Lo que resultaría en un voltaje aplicado más bajo que causaría una ruptura dieléctrica cerca de esos puntos altos y una calificación de WV más baja para el capacitor.

    
respondido por el The Photon
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Estoy bastante seguro de que desea la mayor superficie posible, mientras que al mismo tiempo se asegura de que ninguna parte de la placa conductora esté demasiado alejada de la otra placa conductora. ¡Te hice este diagrama útil!

Los condensadores funcionan porque los electrones de un lado son atraídos hacia los protones del otro lado debido a un desequilibrio entre los niveles de esos 2 dentro de las placas conductoras. Esto funciona mejor cuanto más cerca se pueda colocar físicamente esas 2 placas. Cuanto más se alejan, menos se tirarán el uno al otro porque la fuerza electromagnética cae exponencialmente con la distancia.

En los condensadores fabricados profesionalmente, estoy bastante seguro de que usan película de mylar, que es como una lámina de plástico recubierta en ambos lados en algún tipo de lámina metálica, y luego todo eso recubierto nuevamente en una capa exterior de plástico. Luego, enrollan todo el desorden en forma de tubo, lo meten en un cilindro y le sujetan los cables. No es que las placas en sí estén arrugadas, sino que al doblarlas una vez que ya están pegadas, puede caber más en un volumen dado.

Creo que la razón por la que los nanotubos de carbono funcionan tan bien es porque son muy, muy eléctricamente conductores y también muy delgados. ¡Sólo un átomo de grosor si contamos el grafeno! Cuanto más delgado lo haga, más capas podrá agregar para un volumen determinado. Recuerda, cuanto más se acerque cada lado, mejor funciona. Algo así como las placas en una tapa de película de mylar serán de billones de átomos de espesor; los átomos en la parte posterior probablemente no están proporcionando mucha atracción en relación con los más cercanos a la hoja conductora opuesta. Los nanotubos de carbono no tendrían este problema.

También hay una compensación: cuanto más te acercas a las dos placas, más bajo es el voltaje total que un capacitor puede manejar. Una vez que el voltaje sea demasiado alto, los electrones saltarán a través de la capa aislante y su condensador explotará. Causa un cortocircuito, y considerando que sucede dentro de un condensador, habrá una gran cantidad de amperaje involucrado. La mayoría de los condensadores están diseñados para hacer que la capa de metal se queme más lejos que las capas de plástico aislantes, para que se conviertan en auto-sanantes. Más como autoestabilizador; Todavía perderá permanentemente la capacitancia. Los mejores materiales dieléctricos (aislantes) pueden ayudar a proporcionar valores de voltaje más altos sin aumentar la distancia entre las placas.

Esta compensación es la razón por la que puede obtener altas clasificaciones de almacenamiento (faradios) con clasificaciones de bajo voltaje o alto voltaje pero menor almacenamiento, pero la única forma de obtener más de ambos es obteniendo un capacitor más grande.

No soy un experto total en condensadores ni nada, así que toma todo eso con un grano de sal.

    
respondido por el Anon

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