Una pregunta rápida: ¿es peligroso utilizar un condensador de alto voltaje (digamos 35V) en un sistema que suministra, digamos, 5V (como para los LEDs o lo que sea)?
Dado que puede almacenar hasta 35V, ¿será como almacenar un montón y luego liberarlo de una vez dañando el sistema, o está bien utilizar un condensador de mayor capacidad que el voltaje que se suministra?
No, tener un tapón de mayor capacidad no almacenará de alguna manera más voltaje que el disponible en el circuito. En realidad, es conveniente tener un tapón con una tensión nominal ligeramente superior a la tensión más alta que se espera que pase por él. De hecho, si se aplica más tensión a un tapón de la que puede soportar, es probable que falle de forma catastrófica, es decir, que estalle o explote.
Una historia con moraleja: cuando estaba en la universidad, monté una fuente de alimentación sencilla, utilizando un transformador de 12,6V, un diodo 1N4001 y un tapón electrolítico, probablemente de 100uF. Muy poco después de enchufarla, se oyó un fuerte silbido, y me alarmé al ver un gran chorro de humo que salía por la parte superior de un condensador muy hinchado y medio abierto. El problema: había puesto 12,6*sqrt(2) voltios (unos 18) en un condensador de 16V.
Probablemente mucho más que eso. El transformador es sólo 12,6V si usted estaba dibujando el amperaje recomendado de él al mismo tiempo. Si sólo estabas probando el humo (heh) es probable que pongas 30V+ en ese pobre tapón.
@insta - sí, descargado el secundario probablemente habría sido algo así como 14 a 16V, por lo que sería aún peor de lo indicado anteriormente. una experiencia de aprendizaje, sin embargo.
Aunque no es una analogía perfecta, piense que la tensión del condensador es similar a la capacidad en litros de un depósito. Aguantará "35 V", pero no es necesario llenarlo por completo. Pero, como dijo @JustJeff, sería prudente asegurarse de que el recipiente puede contener más de lo necesario para evitar derrames (y en el caso de un condensador electrolítico, el electrolito puede expandirse y literalmente "derramarse").
Tenga en cuenta que una mejor analogía con la capacidad sería la unidad farad, ya que es una medida de la capacidad de carga de un condensador, por lo que no debe confundirse con el voltaje, que es el potencial para realizar trabajo.
La tensión es análoga a la presión, por lo que el valor nominal de la tensión es lo mismo que el valor nominal de la presión en un tanque presurizado. Si se aplica demasiada presión, tanto un condensador como un tanque explotarán. Para un tanque no presurizado, la tensión nominal sería la altura del tanque antes de que se desborde Así que puedes tener dos tanques de diferente altura pero con la misma capacidad. Esta analogía es más directa, creo: wisc-online.com/objects/ViewObject.aspx?ID=ACE4803 amasci.com/emotor/cap1.html Si la presión es demasiado alta, la membrana falla.
@endolith No había pensado en usar la presión para el voltaje y el volumen para la carga, pero es una idea mucho mejor. ¡Gracias!
La capacitancia equivale al área de la sección transversal de un tanque, mientras que el límite de tensión es proporcional a la altura. Si la capacitancia no varía con la tensión, la cantidad de carga que se puede mantener es proporcional al producto de la capacitancia y el límite de tensión. Si la capacitancia sí varía con la tensión (una situación equivalente a un tanque de sección transversal no uniforme) la carga es proporcional a la integral de la capacitancia sobre la tensión.
@Sauron - la capacitancia de un condensador ideal es una constante, sin importar el voltaje que tenga a través de él, pero para los condensadores reales, este no es siempre el caso.
Piensa que un condensador es un depósito de agua. La capacitancia representa el área horizontal de la sección transversal, mientras que el voltaje representa la altura del agua. Si el área de la sección transversal es uniforme, la adición de un volumen fijo de agua aumentará la altura en una cantidad fija, independientemente de la cantidad de agua que contenga el tanque. Si el área de la sección transversal varía con la altura, añadir una cantidad fija de agua puede aumentar la altura en una cantidad variable.
La tensión nominal de un condensador es una medida de la fuerza de su aislamiento. Un condensador de 35V puede soportar al menos 35 voltios aplicados a través de él (un voltaje más alto puede causar cosas malas como un cortocircuito a través del condensador y una quemadura). No tiene nada que ver con la cantidad de voltaje que el condensador puede almacenar; no puede almacenar nada más alto que lo que se le aplica. La tensión nominal describe la altura de su barrera; la electricidad no pasará a través de él mientras no llegue a esa altura.
Por muy divertido que sea, prefiero mantenerme alejado de las respuestas sarcásticas. Lo que es obvio para ti puede no serlo para otra persona.
Entonces hay que decirlo de tal manera, en lugar de limitarse a decir la analogía, que podría no ser obvia para los demás.
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Depende del condensador. Un condensador electrolítico se basa en una capa de oxidación como aislante, por lo que la capacitancia se desplaza más con el tiempo si lo haces funcionar a baja tensión. Otros condensadores no tienen esta limitación, por lo que no hay inconveniente en utilizar una pieza de mayor capacidad, salvo por el tamaño y el coste.
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¿Responde esto a su pregunta? ¿Puedo utilizar una tensión nominal más alta al sustituir los condensadores?