Jak funguje kondenzátor?

[kejsler]

Zdravím,

mám doma elektrolytický kondenzátor na 400 V, 220uF a zajímalo by mne, co by se stalo kdybych ho připojil do zásuvky na 230 V? Nabil by se nebo by vybouchl? Podle mne, když je až na 400 V tak ho mohu připojit na napětí až do 400 V je to tak? A kdybych po nabit sáhl na jeho elektrody, zabilo by mne to? Podle vzorce pro energii jsem spočítal, že w = 0,5 x C x Uˇ2 takže w = 0,5 x 0.00022 x 400ˇ2 = 17,6 J Takže kondenzátor dokáže do sebe nakumulovat náboj o energii 17,6 J. Je to dost na to aby mne to zabilo? Nebo podle čeho se to dá spočítat?

Ještě by mne zajímalo, jak je to se střídavým a stejnosměrným napětím u kondenzátorů? Je jim to jedno na co jsou připojeny nebo je to může poškodit?

Děkuji.

[ZVUK2000]

Raději do zásuvky nic nezasouvej!!! Jinak v obvodu AC a DC se kondík chová jaksi jinak

[jirkati]

Ale aby si tazatel zase nestěžoval, že mu nebylo odpovězeno tak zjednodušeně řečeno:
1, Střídavý proud kondenzátorem prochází, to znamená ve vašem případě při připojení na 230 V v síti přímý zkrat.
2, Stejnosměrný proud se v kondenzátoru hromadí a neprochází jím.

Jinak jsou to základní informace z fyziky v 7. třídě. A pro ty co do ní nedošli lze použít i Wikipedii.

[kejsler]

Ujišťuji vás, že to není žádná provokace a pokud jsem se tímto dotazem někoho dotkl, tak se omlouvám a nemusí mi tu psát trapné odpovědi a plýtvat časem. Slušně jsem se zeptal.

Odpovědí jsem se nedočkal, ale soudím tedy, že elektrolytický kondenzátor je pouze na stejnosměrné napětí. Takže ho mohu s klidným svědomím připojit na 400 V stejnosměrný a nic se nestane? A jak je to teda s tím, kdybych ho nabil? Jaký by mnou protekl proud? Mluvím tady samozřejmě v teoretické rovině a nemusíme zacházet do absolutních detailů. Jde mi jen o to pochopit princip.

V 7. třídě jsem se nic o kondenzátoru 100% neučil. Možná tak v 9. základy jak připojit žárovku, Ohmův zákon a výpočet výkonu to je vše. Kondenzátor je úplně mimo. Na wikipedii se o elektrolytickém kondezátoru takřka nic nedozvím (kromě toho, z čeho je složený). O tom, že se nesmí připojit na střídavé napětí tam není ani zmínka.

Prosím tedy o jasné odpovědi. Nemyslím si, že by to bylo až tak komplikované, aby se tu o tom musel psát román. Stačí mi jeden příklad, pár vzorečků a stručné vysvětlení.

Děkuji

[Hill]

Tak dobře, většinu reakcí jsem vytřídil, protože nic neřešily.

Elektrolytický kondenzátor je jen jeden z druhů obecného kondenzátoru, od kterého se liší především tím, že na něm musí být vždy napětí jedné polarity, které udržuje nepatrným svodovým proudem izolační vrstvu vyloučenou na povrchu jednoho z polepů. Elektrolyt je vodivý a vlastně "prodlužuje" jednu z elektrod, aby jako dobře přilehla celou plochou na tu izolační vrstvu.
Když na elektrolytický kondenzátor připojíš střídavé napětí, bude se jím střídavě nabíjet na jednu polaritu, pak se vybije a nabije na polaritu opačnou, zase se vybije... a cyklus se několikrát zopakuje, než se při opačné polaritě rozpustí ta izolační vrstvička a kondenzátor půjde do zkratu. Protože v síti se směr napětí i proudu mění 50x za sekundu, ani to nebude dlouho trvat.
Obvykle se okamžitě začne elektrolyt vařit a tlakem par kondenzátor vybouchne.
Výhodou elektrolytického kondenzátoru je velká kapacita při malých rozměrech, nevýhodou je to, že nemá být dlouho bez napětí, aby se nerozformoval a nezačal vést stejnosměrný proud.
Kondenzátor 220µF/400V je nejspíš určený pro použití ve fotoblesku, protože se zvolna nabije a pak se během typicky 1/2000 sekundy vybije přes výboj ve rtuťových parách ve výbojce.
Když ho nabiješ přes usměrňovač (a přiměřeně velký odpor, aby to usměrňovač přežil - vybitý kondenzátor se chová jako zkrat) síťovým napětím, bude na něm napětí 230*1,414=325 V, t.j. nashromážděná energie 11,6 Ws a, když si na něj sáhneš, koupíš pěknou šlehu s propálenými prsty, protože proud začne na nejméně 165 mA (tedy asi 6x vyšší, než bezpečná hodnota) a bude klesat úměrně klesajícímu napětí, jak se bude kondenzátor vybíjet.
Kondenzátor 220 µF se přes prsty vybije za 0,5 sekundy na asi 30% původního napětí. Vzorečky zde platí jako pro každý jiný kondenzátor.

Takže do zásuvky nestrkat, na vývody nabitého elektrolytu nesahat!
Koukám, že jsem s vaničkou vylil i dítě - ve smazaných příspěvcích bylo také něco o tom, jaký střídavý proud by kondenzátorem tekl při připojení na síť. Ano, bylo by to přes 15 A. A tolik nežere ani varná konvice...

Elektrolytický kondenzátor se používá tam, kde je potřeba velká kapacita pro vyhlazení usměrněného napětí, akumulaci náboje pro spotřebiče s nerovnoměrným odběrem k vykrývání odběrových špiček, které by jinak přetěžovaly zdroj (do této skupiny patří třeba zrovna ten fotoblesk).
A pak se zhusta používá k oddělení obvodů tam, kde je nežádoucí, aby se stejnosměrné napětí dostalo na další součástky, ale střídavý signál ano.

[PeteBurns]

No ak pripojis elektrolyticky kondik na 400V jednosmernych, tak okrem poriadnej iskry by sa nemalo nic stat, ak na striedavych, cize zasuvku, tak vyskusaj, tiez by ma zaujimalo, ci skor vypne istic, alebo vybuchne kondik A ten prud pri dotyku je nemozne vypocitat, kedze zavisi od pritlaku, vlhkosti koze, miesta dotyku atd atd, ale kedze ma vyvody blizko, tak ti dotyk nic vazne neurobi, maximalne ta poriadne kopne a viac nebudes mat chut zistovat, ci je rozumne sa toho dotykat

[MetalGod]

No tak ono záleží na polaritě a napětí v okamžiku připojení. Když bude polarita správná a začneš od nuly, po dobu 5ms to bude v klidu a nabije se na ňákejch 325V, pak se začne po dalších 5ms prudce vybíjet do sítě - to by měl přežít a jistič taky, no a jak změní polaritu, tak na cestě k maximálnímu napětí se prorazí natvrdo a shodí jistič, nebo při tom průrazu se začne značně zahřívat a plynovat, vznikne v něm obrovskej přetlak a dá Ti svým obalem a hned nato vnitřnostma (papír nasáklej elektrolytem, tenká hliníková fólie) důkladně přes držku. A až pak vybaví jistič. Tak to vidím já.
Vím, jako malej jsem vybouchal takovejch elytů... a málokdy pomohlo nastřižení na vršku, dřív to povolilo vespodu..

[Hill]

Přiznám se, že jsem bipolární elektrolyty schopné funkce ve střídavém obvodu bez stejnosměrného polarizačního napětí v tom dlouhém příspěvku měl, ale po půlnoci jsem je zase odmazal, konečně dotaz se týkal elektrolytu zjevně běžného, "obyčejného".
A navíc jsem tam dal odkaz na povídání o kondenzátorech všeho druhu, tedy včetně elektrolytických, je tam toho o nich pro začátek víc, než dost. A o bipolárních je tam řeč také.

[kejsler]

Tak už je mi to jasné, ale pořád nechápu, jak jste přišel na tu hodnotu proudu 165 mA a na tu energii. Energie je přece v Joulech a ne ve Ws ne? Mohl by mi to tu někdo trošku podrobněji rozepsat ty výpočty?

Jinak pro svoji bezpečnost. Pokud to tedy chápu dobře s tím zkratem. Abych se vždy ujistil, že mě ten kondík nekopne, stačí jen vyzkratovat jeho elektrody je to tak?

[mi-ro]

Ano ale ne šroubovákem ale přes nějaký vybíjecí odpor, třeba žárovku. Přímý zkrat nejen že ti může udělat zářez do šroubováku ale hlavně může ublížit tomu kondu. PS Dobře, že to Hill promáznul, taky jsem se asi ukvapil. Když on ten první dotaz začínal tak hezky.

[ZVUK2000]

Tak už je mi to jasné, ale pořád nechápu, jak jste přišel na tu hodnotu proudu 165 mA a na tu energii. Energie je přece v Joulech a ne ve Ws ne?

ALe 1J = Ws = Nm... Nebo chceš číct že Tvůj elektroměr neměří spotřebovanou energii v kWh?

[kejsler]

Tak už je mi to jasné, ale pořád nechápu, jak jste přišel na tu hodnotu proudu 165 mA a na tu energii. Energie je přece v Joulech a ne ve Ws ne?

ALe 1J = Ws = Nm... Nebo chceš číct že Tvůj elektroměr neměří spotřebovanou energii v kWh?

Potom ale nechápu proč je to 165 mA. Podle mého výpočtu I (proud) = P/U mi vychází, že 11,6/325= 0,036 A = 36 mA. Je to pořád hodně, ale už to nevypadá tak hrozně. Nebo jsem se někde spletl?

[FERYACT]

Jenom výbojkové kondensátory musely snést vybíjení z nabitého stavu 1Ohm.Byl to totiž jejich pracovní režim.Jiným to muselo těžce vadit.

[ZdenekHQ]

Hill si opět dal tu práci uvést vlákno na vhodnou úroveň (ještě, že tady je), takže přesunuji zpět do Poradny.