קטגוריות: מאמרים מוצגים » חשמלאים מתחילים
מספר צפיות: 87029
הערות לכתבה: 5
קבלים קוטביים ולא קוטביים - מה ההבדל
כל מיני סוגים של קבליםהמשמשים כיום כמעט בכל מקום בתחומי האלקטרוניקה והנדסת החשמל, הם מכילים חומרים שונים כאל דיאלקטריקה. עם זאת, ספציפית קבלים אלקטרוליטיים, בפרט גם טנטלום ופולימר, ואז עבורם, כאשר הם כלולים בתכנית, חשוב להקפיד על הקוטביות בקפדנות. אם קבל כזה לא נכלל במעגל כהלכה, אז הוא לא יוכל לפעול כרגיל. קבלים אלה נקראים אפוא קוטביים.
מה ההבדל המהותי בין קבלים קוטביים לבין קוטב שאינו קוטבי, מדוע עדיין ישנם כמה קבלים שאכפת להם כיצד להיכלל במעגל, ושמירת הקוטביות חשובה מיסודה עבור אחרים? ננסה להבין את זה עכשיו.
העניין כאן הוא שתהליך הייצור של קבלים אלקטרוליטיים שונה מאד מנגיד, קרמיקה או פוליפרופילן. אם שני הפלטות והן הדיאלקטרי האחרונים הם הומוגניים ביחס זה לזה, כלומר אין הבדל במבנה בממשק הפלטה-דיאלקטרי משני צידי הדיאלקטרי, אז לקבלים האלקטרוליטיים (אלומיניום גלילי, טנטלום, פולימר) יש הבדל במבנה המעבר הדיאלקטרי. חיפוי משני צידי הדיאלקטרי: האנודה והקתודה נבדלים זה מזה בהרכב הכימי ובתכונות הפיזיקליות שלהם.
כאשר מיוצרים קבלים אלקטרוליטיים אלקטרוליטיים, זה לא רק שהם מגלגלים שני כיסויי נייר כסף זהים המונחים בנייר ספוג אלקטרוליטי.
בצד לוחית האנודה (שאליה מסופקים +) יש שכבה של תחמוצת אלומיניום המופקדת על משטח החרוט של נייר הכסף בצורה מיוחדת. האנודה מיועדת לתת אלקטרונים דרך מעגל חיצוני לקתודה בתהליך טעינה של קבל.
הרירית השלילית (הקתודה) היא רק נייר אלומיניום; אלקטרונים מגיעים אליו בתהליך טעינה דרך מעגל חיצוני. האלקטרוליט כאן משמש כמוליך של יונים.
המצב הוא זהה עם קבלים טנטלום, בהם אבקת טנטלום משמשת כאנודה, עליה נוצר סרט פנטוקסיד טנטלום (האנודה מחוברת עם תחמוצת!), הנושאת את הפונקציה של דיאלקטרי, ואז יש שכבה של מוליך למחצה - דו תחמוצת מנגן כאלקטרוליט, ואז קתודה כסופה, שממנו האלקטרונים יעזבו במהלך תהליך הפריקה.
קבלים אלקטרוליטיים פולימריים משתמשים בפולימר מוליך קל כקתודה, אך חוץ מזה כל התהליכים דומים. בשורה התחתונה תגובות חמצון והפחתה, כמו בסוללה. האנודה מתחמצן במהלך תגובת הפרשות האלקטרוכימיות, והקתודה משוחזרת.
כאשר הקבל האלקטרוליטי נטען, יש עודף של אלקטרונים על הקתודה שלו, על לוחית המינוס, המדווחים רק על המטען השלילי למסוף זה, ועל האנודה - חוסר אלקטרונים, נותן מטען חיובי, וכך אנו מקבלים את ההבדל הפוטנציאלי.
אם קבל אלקטרוליטי טעון מקוצר למעגל חיצוני, אזי אלקטרונים עודפים יפעלו מהקתודה טעונה שלילית לאנודה הטעינה חיובית, והמטען ינטרל. באלקטרוליט יונים חיוביים עוברים ברגע זה מהקתודה לאנודה.
אם קבלים קוטביים כאלה לא נכללים במעגל כהלכה, הרי שהתגובות המתוארות לא יוכלו להמשיך כרגיל, והקבל לא יעבוד כרגיל. קבלים לא קוטביים יכולים לעבוד בכל הכללה, מכיוון שאין להם אנודה, לא קתודה, וגם לא אלקטרוליט, והצלחות שלהם עוברות אינטראקציה עם הדיאלקטרי באותה צורה, ממש כמו עם המקור.
אבל מה אם בהישג יד ישנם רק קבלים אלקטרוליטיים קוטביים, אך עליכם לבצע שילוב של קבלים במעגל זרם עם קוטביות משתנה? יש טריק אחד לזה. יש צורך לקחת שני קבלים אלקטרוליטיים קוטביים זהים, ולחבר אותם יחד בסדרות עם אותם מסופים. זה יתברר קבלים לא קוטביים של שני קוטבים, שקיבולו יהיה פחות פי 2 מכל אחד משני המרכיבים שלו.
על בסיס זה, אגב, מיוצרים קבלים אלקטרוליטיים שאינם קוטביים בהם קיימת שכבת תחמוצת בשתי הלוחות. מסיבה זו קבלים אלקטרוליטיים שאינם קוטביים גדולים בהרבה מאשר קבלים קוטביים בעלי קיבולת דומה. על סמך עיקרון זה מיוצרים גם קבלים אלקטרוליטיים מתחילים שאינם קוטביים אשר מיועדים לפעול במעגלי זרם חילופין בתדר של 50-60 הרץ.
ראה גם:קבלים במעגלים אלקטרוניים
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: