LED leuchtet noch mit einem Kondensator in Reihe

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich habe einen 470-Ohm-Widerstand, einen 22-uF-Kondensator und eine 5-mm-LED in Reihe (gleiche Reihenfolge wie beschrieben), die an eine 9-V-Gleichstrombatterie angeschlossen sind. Ich hatte erwartet, dass die LED verblasst, aber das tat sie nicht, sie leuchtet weiterhin mit voller Kraft.

Ich kann nicht verstehen, warum, Ihre Eingaben werden Klarheit schaffen.

Bearbeiten:

Ich erkannte, dass die Polarität des Kondensators umgekehrt war. Ich habe es korrigiert und erhalte jetzt das erwartete Ergebnis. Ich bin jedoch immer noch verwirrt darüber, warum die LED leuchtete, als der Kondensator umgekehrt wurde.

Wenn der Kondensator polarisiert ist, haben Sie ihn richtig herum?
Es gibt einen Schaltplan-Editor, den Sie verwenden können, wenn Sie unter Ihrer Frage auf "Bearbeiten" klicken. Zeichne damit deine Schaltung. Diagramme erleichtern die Diskussion von Schaltungen.
Schlag auf Steve. Aber verwirrt, warum hat die falsche Polarität die LED weiter beleuchtet
@trickyal: weil Leckstrom eine Sache ist
Da ein Elektrolytkondensator mit Sperrspannung nicht als Kondensator funktioniert, wird er zu zwei Metallplatten in einem Elektrolyten.
crazyengineers.com/threads/… Zitat „Das Dielektrikum in solchen Kondensatoren ist ein integraler Oxidfilm, der durch Anodisieren der Anode (Aluminium- oder Tantalfolie) bei einer Spannung erzeugt wird, die etwa 10 % höher ist als die Nennspannung des Kondensators. Dieser Oxidfilm ist isolierend . Um sicherzustellen, dass der Film intakt ist und sich selbst repariert, wird ein Elektrolyt in einem absorbierenden Medium zwischen Anode und Kathode gehalten. Der Film wird zerstört, wenn die Spannung umgekehrt wird, und es entsteht nur ein blankes Metall.“ - und was macht Bare Metals aus?
Danke an alle. Habe jetzt vor den Thread zu schließen. Wenn jemand vorschlagen könnte, wie man es schließt.
Schließen Sie es nicht. Lass es jemanden beantworten, dann akzeptiere die Antwort. Dies ist eine gute Frage, die jemand anderem helfen könnte. Alles, was es braucht, ist eine gute Antwort, die als Antwort anstelle eines Kommentars gepostet wird.
Da es sich als wichtig herausstellte, wäre es auch gut, wenn Ihr Diagramm einen rückwärts angeschlossenen polarisierten Kondensator zeigen würde. In diesem Fall wäre die positive (gerade) Seite mit der LED verbunden.
@SteveG, du solltest diese nehmen und beantworten!
@JRE kann weder das Symbol für polarisierte Kondensatoren in der Workbench noch ein +ve- oder -ve-Symbol finden. Vorschläge bitte
@JRE danke für die Bearbeitung. woher hast du die symbole?
Sie müssen auf den Kondensator doppelklicken, dann können Sie seinen Typ ändern. Oder Rechtsklick, Bearbeiten.
Ich musste es selbst suchen. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Kondensator. Öffnen Sie die Eigenschaften. Polarisiert ist eine Eigenschaft, die Sie auswählen können. Dann können Sie das Teil drehen.
@PlasmaHH Der Leckstrom der Elektrolytkappe beträgt normalerweise einstellige µA. Das ist weit entfernt von den 10-20 mA, die benötigt werden, um diese 5-mm-LED zum Leuchten zu bringen.
@DerManu: LEDs beginnen bei µA-Pegeln zu leuchten und werden oft weit vor sogar 1 mA als "voll eingeschaltet" wahrgenommen.

Antworten (1)

Die Elektrolytkappe in Ihrem Stromkreis ist in Sperrrichtung vorgespannt. Die umgekehrte Vorspannung des Kondensators entfernt die isolierende Oxidschicht, sodass Strom fließen kann. Wenn Sie den Kondensator nach dieser Misshandlung richtig anschließen, wird der elektrochemische Prozess, der die Oxidschicht aufgelöst hat, umgekehrt und der Kondensator erholt sich. Sie müssen darauf achten, den Strom durch den Kondensator zu begrenzen, da hohe Ströme, die durch Lecks in der Oxidschicht verursacht werden, den Kondensator dauerhaft beschädigen können. Der Vorwiderstand in Ihrer LED-Schaltung reicht wahrscheinlich aus, um den Strom auf sichere Werte zu begrenzen, aber schließen Sie einen Elektrolytkondensator, der verpolt ist, nicht direkt an eine Batterie oder Laborversorgung an, ohne eine Strombegrenzung einzustellen.

Die isolierende Oxidschicht kann nicht nur durch Verpolung beschädigt werden, sondern sich auch mit der Zeit auflösen, wenn keine Spannung an die Kappe angelegt wird. Sobald eine Durchlassspannung angelegt wird, härtet der Leckstrom die Oxidschicht durch Elektrolyse aus, die Kappe heilt also von selbst. Aus diesem Grund wird manchmal empfohlen, die Spannung an alten Röhrenradios, die Dutzende von Jahren ohne Stromversorgung waren, langsam hochzufahren, obwohl in einigen Konfigurationen eine Unterhitzung einer Röhre schlecht für die Kathode ist. Den Vorgang des Erzeugens oder Wiederherstellens der Oxidschicht nennt man Umformen .

Wie Sie wahrscheinlich verstanden haben, können Sie eine Elektrolytkappe als Gleichrichter missbrauchen, da sie Strom leitet, wenn sie in Sperrrichtung vorgespannt ist, aber Strom blockiert, wenn sie richtig polarisiert ist. Die Menschen verwendeten tatsächlich eine ähnliche Konfiguration von Elektroden und Elektrolyten, wie Sie sie in einer Elektrolytkappe finden, als Gleichrichter, bevor Halbleitergleichrichter erfunden wurden. Sie wurden elektrolytische Gleichrichter genannt.

Ich hatte den Eindruck – wahrscheinlich weil ich zu viele YouTube-Videos angeschaut habe – dass ein Elko explodiert, wenn man ihn falsch herum anschließt. Gilt das nur für hohe Spannungen oder Ströme? Was ist sicher?
Kondensatoren können "explodieren", wenn der Elektrolyt gasförmig wird. Dies kann entweder durch Temperatur (durch Widerstandsheizung) oder durch Elektrolyse des Elektrolyten (er enthält Wasser, sodass Sie ihn in Sauerstoff und Wasserstoff spalten können) geschehen. Für die thermische Zerstörung ist nur der Strom wichtig, es kann sich um Wechsel- oder Gleichstrom handeln. Die durch die Elektrolyse erzeugte Gasmenge hängt auch vom Strom ab, aber in diesem Fall muss es Gleichstrom sein. Um Gleichstrom durch einen Kondensator zu bekommen, muss man das isolierende Oxid entweder mit Sperrspannung oder Überspannung zerstören.
@Willis Elektrolytkappen sind nicht dafür ausgelegt, bei angelegter Sperrspannung leitend zu arbeiten, daher gibt es keinen definitiv sicheren Strom. Als Faustregel gilt, dass typische Kondensatoren durch das Anlegen von netzfrequentem Wechselstrom nicht zerstört werden, wenn dieser etwa 3 % der Nenngleichspannung nicht überschreitet. Ich gehe davon aus, dass diese Regel für Kondensatoren mit hoher Kapazität und niedrigem ESR falsch ist, da selbst niedrige Spannungen viel Ladung bedeuten.