I condensatori sono elementi cruciali in tanti dispositivi elettronici, dagli elettrodomestici allo smartphone ai computer. La funzione principale di un condensatore è quella di immagazzinare energia elettrica per aiutare il funzionamento di un dispositivo elettronico in modi diversi. Possono essere utilizzati per fornire diversi tipi di filtraggio elettronico e fornire un mezzo per immagazzinare e scaricare energia.
In poche parole, un condensatore può essere caricato lentamente per raggiungere il livello di tensione necessario e quindi scaricato rapidamente per fornire l’energia necessaria a un dispositivo elettrico. Un condensatore carico lasciato da solo manterrà questa carica per lungo tempo, anche anni.
Quando un condensatore è scollegato, la tensione (e la corrente) che trasporta viene mantenuta attraverso i terminali precedentemente collegati, il che può essere pericoloso. Questo è il motivo per cui è molto importante scaricare un condensatore prima di scollegarlo per rimuovere tutte le cariche e la tensione corrispondente.
Un condensatore si scarica da solo?
In teoria, un condensatore perderà gradualmente la sua carica.
Un condensatore completamente carico in condizioni ideali, quando scollegato, scarica al 63% della sua tensione dopo una singola costante di tempo. Pertanto, questo condensatore scaricherà fino a quasi lo 0% dopo 5 costanti di tempo.
Tutti i condensatori hanno perdite, quindi possiamo immaginare di avere una resistenza ad altissima resistenza (mega ohm) parallela al condensatore. Quando il condensatore è scollegato, la tensione verrà scaricata tramite questo resistore immaginario. Questo è ciò che causa lo scarico graduale.
Tuttavia, ogni condensatore ha una capacità diversa e avrà bisogno di un diverso periodo di tempo per scaricare completamente. Se è un condensatore davvero grande, la carica potrebbe rimanere per mesi e persino anni. Per non parlare, le cose possono sempre andare male anche in condensatori più piccoli e queste cariche rimarrebbero nei condensatori.
Il problema è che questi condensatori non possono notificarti queste spese finché non causano danni, che possono essere pericolosi per la vita. Questo è il motivo per cui la pratica ideale è scaricare i condensatori manualmente per motivi di sicurezza.
Come scaricare in modo sicuro un condensatore?
Prima di poter discutere su come scaricare in sicurezza un condensatore, dobbiamo prima capire come funziona un condensatore.
Come funziona un condensatore?
I condensatori sono costituiti da due elettrodi separati da un materiale dielettrico. Il condensatore memorizzerà una carica elettrica dello stesso valore e al suo interno si accumuleranno potenziali opposti.
Esistono in realtà diversi tipi di condensatori, ma il più semplice di essi è costituito da due metalli con un materiale dielettrico (ceramica, carta impregnata o persino aria) in mezzo. Queste piastre metalliche sono utilizzate per immagazzinare energia elettrica.
Quando questo condensatore è collegato all’elettricità, l’alimentazione di tensione inizia il processo di accumulo di elettricità a queste piastre del condensatore.
Quando la sorgente di tensione viene scollegata (a causa dell’attrazione elettrostatica), la carica elettrica rimane su queste piastre del condensatore.
Le cariche accumulate tra i due condensatori hanno sempre lo stesso valore ma con potenziali opposti, proprio come in una batteria.
Ora, per scaricare in modo sicuro il condensatore, possiamo semplicemente seguire un processo simile alla ricarica di questo condensatore, ma varierà a seconda del tipo e della capacità del condensatore, come discuteremo di seguito.
Scarico sicuro di un condensatore
Come regola generale, i condensatori con più di un farad devono essere scaricati con attenzione e consigliamo di utilizzare speciali strumenti di scarica del condensatore (ne parleremo più avanti).
In generale, lo scarico sicuro di un condensatore riguarda il collegamento di un carico resistivo che sarà in grado di dissipare l’energia elettrica immagazzinata nel condensatore.
Ad esempio, se si tratta di un condensatore da 200 V, una lampadina da 220 V può fungere da carico resistivo e il condensatore illuminerà la lampadina, scaricando efficacemente l’energia immagazzinata nel condensatore.
Una volta spenta la lampadina, il condensatore è ora completamente scaricato. È possibile utilizzare un ricevitore resistivo per questo scopo, non esclusivamente una lampadina, ma si dovrebbe ottenere l’idea.
Pertanto, i passaggi fondamentali per scaricare un condensatore sono i seguenti:
- Tagliare completamente l’alimentazione al condensatore per garantire la sicurezza.
- Utilizzare un misuratore volt / ohm o un multimetro per determinare la quantità di tensione immagazzinata dal condensatore. Assicurati di ottenere la quantità esatta di volt.
- Se la tensione è relativamente bassa (inferiore a 50 V), è possibile utilizzare un cacciavite isolato per scaricare questa tensione. Oppure, utilizzare un ricevitore resistivo appropriato in grado di gestire la tensione.
- Tenere saldamente il condensatore. Assicurati che le tue mani siano protette dai terminali in modo da non essere fulminato. Il ricevitore resistivo (cioè cacciavite) deve essere in contatto con entrambi i terminali del condensatore allo stesso tempo.
- Testare nuovamente il condensatore e, se rimane una tensione, ripetere il processo secondo necessità.
Di seguito discuteremo modi più specifici per scaricare un condensatore con vari strumenti.
Come si scarica un condensatore con un multimetro?
Non è possibile scaricare un condensatore con un multimetro, di per sé, ma un multimetro è utile per controllare la tensione immagazzinata in un condensatore in modo da poter scegliere un materiale resistivo adeguato per eseguire effettivamente lo scarico.
In primo luogo, assicurarsi che si sta utilizzando un multimetro corretto per garantire la sicurezza e la precisione, ed è possibile utilizzare la nostra guida precedente sui migliori multimetri disponibili sul mercato per aiutarvi a ottenere il multimetro giusto per il lavoro.
Possiamo usare un multimetro analogico o multimetro digitale per eseguire questo lavoro, basta girare il multimetro in una lettura di tensione e controllare la tensione del condensatore:
- Impostare un multimetro per la sua più alta possibile DC impostazione della tensione
- Collegare il multimetro problema per le piastre del condensatore
- Leggere la tensione di lettura nel display del multimetro, assicurarsi che sia preciso
Come si fa a scaricare un condensatore con un cacciavite?
Come discusso, è possibile utilizzare un cacciavite isolato per scaricare in sicurezza un condensatore se la tensione memorizzata è relativamente bassa (inferiore a 50 V).
Innanzitutto, assicurati di utilizzare un cacciavite isolato di buona qualità e ti consigliamo di indossare anche un paio di guanti elettrici per garantire la tua sicurezza. Scegli uno con maniglie in plastica di gomma o altri materiali non conduttivi sulle maniglie per evitare di essere fulminati.
Assumere sempre che tutti i condensatori siano in condizioni di carica e quindi tenere sempre il corpo e non toccare le piastre / terminali del condensatore per motivi di sicurezza.
Inoltre, controllare le condizioni dei guanti e del cacciavite per vedere se i materiali isolati sono danneggiati o meno prima di eseguire lo scarico. Questo potrebbe sembrare una cosa semplice da fare, ma se si sta scaricando un condensatore ad alta tensione, anche una piccola lacrima nel guanto o sull’isolamento del cacciavite potrebbe essere minaccioso per voi.
Quindi, è possibile seguire i seguenti passaggi:
- Tenere il corpo del condensatore con la mano attiva. Ancora una volta, assicurarsi di non toccare i terminali del condensatore. Assicurati di avere un controllo adeguato sulle impugnature.
- Toccare con attenzione il cacciavite con le due piastre / terminali del condensatore allo stesso tempo. Il processo di scarico dovrebbe ora accadere
- Dopo alcuni secondi, rimuovere il cacciavite dal condensatore.
- Ricollegare il cacciavite alle piastre, se non ci sono scintille, il condensatore è stato completamente scaricato. Ripeti il processo secondo necessità.
Come scaricare un condensatore con un resistore?
Se la tensione memorizzata del condensatore è superiore a 50 V, non scaricarla con un cacciavite. Rischierai di danneggiare il condensatore, il cacciavite e persino te stesso.
Invece, è possibile utilizzare il metodo lampadina come discusso sopra o utilizzare un resistore ad alta tensione per fare il lavoro:
- Utilizzare pinze isolate e tenere la resistenza ad alta tensione nel mezzo. Non toccare il resistore con le mani, in quanto potrebbe diventare molto caldo durante il processo di scarico.
- Posizionare i terminali del resistore attraverso le due piastre del condensatore. Non toccare qualsiasi parte metallica con le mani o si può ottenere fulminato.
- Utilizzare il multimetro e ricontrollare la tensione del condensatore. Se non è ancora zero, ripetere il processo secondo necessità.
Se il terminale mostra tensione zero, il condensatore è completamente scarica.
C ‘ è uno speciale strumento di scarica del condensatore?
Sì! È possibile utilizzare una penna di scarica del condensatore come la penna di scarica del condensatore della batteria Sparkpen.
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Quando usi una penna a scarica del condensatore, non devi preoccuparti di tensione, valori di resistenza e così via. Basta controllare la scatola della penna con quali condensatori di dimensioni può gestire in modo sicuro.
Sharkpen penna di scarico, per esempio, è sicuro per condensatori tra 5 V-1000 V. Per utilizzare la penna, è sufficiente collegare il cavo nero al terminale del catodo del condensatore (il – simbolo sul corpo del condensatore), e il cavo rosso/sonda al terminale anodo del condensatore (+simbolo).