¿Condensador que gana tensión con el tiempo?

Question

Recientemente he comprado dos condensadores de 3300uf 100v y los he conectado en paralelo. Los cargo hasta 100v y los descargo. Entonces conecto un multímetro y noto que el voltaje sube muy lentamente, unos 0,01 voltios cada 20-40 segundos. Entonces descargo los condensadores y el voltaje vuelve a cero. Cuando me levanté esta mañana, comprobé los condensadores y había 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. Probablemente se trate de una absorción dieléctrica.

Answer 1

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

Se produce por una especie de interia de los dipolos (iones) en el electrolito durante la carga y la descarga.

Desde wikipedia :

Absorción dieléctrica es el nombre que recibe el efecto por el cual un condensador, que ha estado cargado durante mucho tiempo, se descarga sólo de forma incompleta cuando se descarga brevemente. Aunque un condensador ideal permanecería a cero voltios después de ser descargado, los condensadores reales desarrollarán un pequeño voltaje debido a la descarga dipolar retardada, un fenómeno que también se denomina relajación dieléctrica, "absorción" o "acción de la batería". Para algunos dieléctricos, como muchas películas de polímero, la tensión resultante puede ser inferior al 1-2% de la tensión original, pero puede llegar al 15% en el caso de los condensadores electrolíticos.

Además:

Cuando el condensador se descarga, la fuerza del campo eléctrico disminuye y la orientación común de los dipolos moleculares vuelve 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 los dipolos moleculares siguen polarizados a lo largo de la dirección del campo sin que aparezca una tensión medible en los terminales del condensador. Esto es como una remanencia eléctrica.

De un Nota de Mouser

7 Tensión de recuperación

Cuando un condensador se carga y descarga una vez con ambos terminales en cortocircuito y luego se dejan los terminales abiertos durante un tiempo, la tensión a través del condensador vuelve a aumentar espontáneamente. Esto se denomina "fenómeno de tensión de recuperación". El mecanismo de este fenómeno puede interpretarse como sigue:

Cuando se carga con un voltaje, el dieléctrico produce algunos cambios eléctricos en su interior, y entonces el interior del dieléctrico se electriza con las polaridades opuestas (polarización dieléctrica). La polarización dieléctrica se produce de ambas maneras de proceder, rápida y lentamente. Cuando un condensador cargado fue descargado hasta que la tensión a través del condensador desaparece, y luego siendo dejados los terminales abiertos, la polarización lenta se descargará dentro del condensador y aparecerá como tensión de recuperación. (Fig. 28).

Answer 2

Absorción dieléctrica Circuito equivalente

• 100V a 5V C1V1=C2V2 antes = después de la descarga después de mucho tiempo
• Cap. principal C1= 3300uF a V1=100V y V2=5V
• por lo tanto C2 = C1 * V1/V2= 66 mF equiv. de absorción dieléctrica Capacitancia
• ".01 voltios cada 20-40 segundos" o 10mV/20s=dV/dt por lo tanto Aumento de tensión en C2 a 100V y C1 a 0V
• La descarga en C2 a V1=100V debido a la ESR2 en serie de 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 con CircuitLab

Tenga en cuenta que, en el caso de los antiguos E-Caps, el valor de cada componente del circuito equivalente puede estimarse mediante diversas pruebas. Su prueba estima la ESR2 * C2 = T2 = 180ks C2/C1=20 con como la relación absorción/tapa.

Notas sobre la cama

• si dV/dt fue de 10mV/30s , ¿podemos estimar la cantidad mínima de sueño que tuvo?
  • si se alcanza el 60% de tiempo de carga de 5V a una tasa de 10mV/30s esto tomaría 5V/10mV *30s = 15ks = 4.17 h sin saber el dV/dt en la tasa de la mañana, solo podemos asumir que fue mucho menor como 2T o 3T significando 8 h o 12 h de sueño o la ESR2 reducida durante la noche.

Se sabe que los valores de R de fuga en paralelo se reducen con el envejecimiento y el acondicionamiento de los viejos tapones E grandes utilizando una R de serie grande elevará los valores de R de fuga hacia los valores originales en muchos casos. Esta es una práctica segura cuando se trata de tapones grandes y antiguos de baja ESR para evitar cortocircuitos entre capas.

Answer 3

Diferentes explicaciones posibles:

• Electricidad estática: es perfectamente normal que haya una diferencia de potencial entre el suelo y, por ejemplo, las nubes. Esto puede suponer bastantes V/m en el "aire libre", pero con muy poca carga detrás, es decir, intentar medirlo es prácticamente imposible. Sin embargo, si tienes dos electrodos extendidos a través de ese gradiente, es probable que puedas cargar tus tapas.
• Recolección de RF: Todo actúa como una antena. Ahora bien, eso no importa porque la inducción de RF es, por definición, CA y se anulará a sí misma, pero si resulta que tienes alguna interfaz de conductor oxidado/salado/..., eso puede actuar como un diodo accidental. Ver: las primeras radios de cristal.
• Carga residual: No conozco bien tus tapones, pero tal vez sea químicamente correcto suponer que al cortocircuitarlos no se elimina toda la energía almacenada en su interior, sino sólo la que es accesible rápidamente. En ese caso, si dejaras las tapas en cortocircuito durante más tiempo, este efecto no se produciría.

Answer 4

En realidad, la historia de la absorción dieléctrica está bien, pero es compleja. En pocas palabras: el campo eléctrico deforma la estructura de la molécula, al igual que un paño grueso y suave se hace un hoyo cuando se presiona con la mano. En el momento en que ese hoyuelo desaparece y la tela se eleva un poco más contra la gravedad.

Las deformaciones moleculares en el electrolito y la capa aislante se invierten gradualmente y las partículas iónicas vuelven a su lugar original. Esto significa una nueva electricidad, porque la distribución de la carga se modifica.

Answer 5

Su multímetro está cargando los condensadores.