Explotando condensadores
En esta práctica os voy a hablar sobre los condensadores electrolíticos.
Un condensador electrolítico se construye conectando dos tiras de aluminio sumergido en bórax (u otro electrolito) a una tensión continua. El paso de la corriente forma una película en la patilla conectada al positivo que al cabo de unos minutos corta la corriente. Entonces está formado el condensador.
La tira positiva es una placa, la película de oxido, el dieléctrico y el electrolito la otra placa.
La segunda tira de aluminio actúa como terminal de conexión del electrolito que es siempre el terminal negativo.
Si se invierte la tensión continua que formó el condensador, circula una corriente hasta que la película de óxido se deposita en la otra tira de aluminio; por tanto presentan polaridad, que hay que tener en cuenta a la hora de conectar el condensador.
TENSIONES DE TRABAJO Y DE RUPTURA.
Cuando la tensión entre placas de un condensador es lo suficiente alta, su dieléctrico se perfora y permite la conducción, quedando cortocircuitado e inservible.
La tensión de perforación del dieléctrico depende de la clase de sustancia que lo forma y su espesor. La máxima tensión que puede resistir un dieléctrico sin ser perforado se llama rigidez dieléctrica y se mide en voltios por décimas de milímetro.
Todos los condensadores suelen estar fijados en una cierta tensión de trabajo, que es la máxima tensión que permiten almacenar sin que sobrepase la rigidez dieléctrica.
Aunque eso si, los condensadores pueden resistir momentáneamente un pico de tensión muy por encima de su rigidez dieléctrica.
Así pues, el condensador del siguiente circuito podría acumular tensiones negativas de manera momentánea sin que se produzca la perforación de su dieléctrico.
ROMPIENDO CONDENSADORES.
El siguiente circuito muestra un doblador de tensión convencional.
En el ciclo positivo de la fuente alterna de tensión no pasa nada porque el condensador electrolítico C1 está conectado correctamente. En dicho ciclo, conduce D2 y carga C2 a una tensión pico de +V1.
Pero en el ciclo negativo, D2 deja de conducir y pasa a conducir D1 que añade carga -V1 al condensador C2 que ya tenía una carga del ciclo anterior. Como en todo momento, C2 ha estado conectado directamente (terminal negativo a negativo y terminal positivo a positivo), la carga de C2 es igual a 2V1 ya que ha acumulado dos picos alternos.
Pero no ocurre lo mismo en C1 que durante el ciclo negativo está soportando tensión inversa de polarización. Además la configuración de los diodos hace que sea imposible derivar esa tensión inversa y la acumula momentáneamente lo que produce una reacción química por excesos de electrones en la patilla positiva:
H3BO3 → HBO2 + H2O
El exceso de electrones descomponen la molécula del ácido bórico del electrolito del condensador y se obtiene hidrógeno, boro y oxígeno. Estas moléculas se unen en el electrolito por la acción de la corriente formando moléculas de agua que se acumulan en el electrolito.
Según pasa el tiempo y los ciclos en inversa, el aumento de la presión interna producida por la creación de más moléculas de agua, empieza a abombar la carcasa del condensador, hasta que llega a un punto crítico en que la presión interna supera la presión externa y se produce la explosión del condensador.
Siempre que se produzca una explosión es que la tensión inversa de ruptura es superior a la que permite el condensador en trabajo normal.
El siguiente vídeo te muestra el proceso y su explicación.
Gracias por tu visita y hasta la siguiente entrada.
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