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condensatori e corto circuiti

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto Utentedonciccio » 30 nov 2018, 17:55

vorrei saperne di piu su eventuali danni che puo subire un condensatore carico e/o il contatto che lo mette in corto circuito,supponiamo di avere questo circuito:

chiudendo il contatto si ha un corto circuito,ma la resistenza non sarà mai zero perche nel filo e nel contatto stesso è presente una pur minima resistenza,supponiamo che complessivamente sia di 0,1 ohm(correggetemi se sbaglio);al condensatore da 10uF per scaricarsi ci vuole un tempo pari ad :T=RxC quindi 0,1x10/1000000=1 milionesimo di secondo;per creare danni ad un contatto di solito costituito da rame o da ottone,la corrente deve creare delle perlinature ,cioè fondere parte del metallo di cui è composto il contatto,domanda: la corrente ha tempo sufficiente per fare cio?
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[2] Re: condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 30 nov 2018, 18:30

Oltre alla resistenza devi tener conto dell'induttanza della spira e dell'energia irradiata (la spira si comporta da antenna trasmittente).
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[3] Re: condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto UtenteMax2433BO » 30 nov 2018, 18:31

Presumo dipenda tutto a che tensione è caricato il condensatore...

... dai miei vecchi libri di elettrotecnica (non c'è dubbio che me lo ricordassi... :mrgreen: ) ho trovato che la corrente di scarica di un condensatore vale:

I_{(t)}=\frac {V_0}{R} \;.\;e^{-\frac {t}{R\;.\;C}}

Quindi all'istante iniziale (t=0) la corrente che scorre sarà pari a:

I_0=\frac {V_0}{R}

Per cui se V_0 \; è abbastanza elevata da creare correnti "importanti", presumo possa anche portare a fusione il metallo del contatto dell'interruttore...

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[4] Re: condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto UtenteMax2433BO » 30 nov 2018, 18:34

Scusate ma leggendo la risposta di Foto UtenteGuidoB ritengo di aver mal interpretato la domanda di Foto Utentedonciccio...
Disapprovo quello che dite, ma difenderò fino alla morte il vostro diritto di dirlo [attribuita a Voltaire]

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[5] Re: condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 30 nov 2018, 19:34

su eventuali danni che puo subire un condensatore carico e/o il contatto che lo mette in corto circuito,..:

Fai la prova con un 1000 uF 50 VL caricato lentamente a 12 V tramite un resistore da 1000 ohm 1/2 W,
cortoricuita i reofori con un cavo di rame, poi attendi che si ricarichi.
non è detto che si danneggi subito.
ripeti la prova 10 volte, verifica se perde di isolamento o se aumenta la sua resistenza equivalente serie.
poi ripeti le prove fino a quando cambia qualcosa.
Sono interessato ai risultati O_/ .
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[6] Re: condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto UtenteTekonoris » 30 nov 2018, 22:34

Anche se il risultato cambia poco (sopratutto sulla prova con il 100 uF).
Nell'esempio fatto sarebbe da considerare più l'ESR che la resistenza del filo.
Se ad esempio utilizzassi un 25V "normale" (no low ESR) potresti avere 14 ohm solo di quello.

Anche io sono interessato :D
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[7] Re: condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto Utentedonciccio » 1 dic 2018, 10:14

Benissimo quindi un condensatore offre una resistenza,per cui considerando un elettrolitico nuovo da 10uF 25V,questi offre un resistenza di 14 ohm,supponendo sia caricato a 12V,nei primissimi istanti scorre nel circuito un corrente di 1A,in quanto tempo il condensatore si scarica?T=14x10:1000000=0,14 millesimi di secondo,è un tempo troppo breve affinche quella corrente possa produrre effetti,considerando anche il fatto che il condensatore non viene caricato e scaricato continuamente ma tale scarica avviene di rado...
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[8] Re: condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto UtenteSerTom » 1 dic 2018, 10:20

Dipende dal tipo di condensatore ed in particolare della sua resistenza serie.
Se parliamo di elettrolitici "comuni" allora (vedere tabella di Foto UtenteTekonoris) ragioniamo sull'ordine di qualche Ohm o addirittura decine (ma c'è moltissima variabilità), valori che limitano fortemente la corrente di scarica.
Ma ci sono tipologie di condensatori (ad esempio quelli usati per rifasamento o per avviamento motore) che hanno resistenza serie di qualche millesimo di Ohm. In questi casi le correnti di scarica in corto circuito possono facilmente arrivare all'ordine delle centinaia di Ampere ed oltre.
Circa gli effetti ... allora il condensatore carico (di energia), quando si scarica "distribuisce" la sua energia lungo tutto il circuito di scarica. Nel tuo esempio: nella stessa resistenza serie del condensatore, nella resistenza dei collegamenti ed in quella del contatto.
Se la domanda è: perché il contatto s'incolla ? Allora occorre considerare almeno 2 aspetti.
Il condensatore ed i collegamenti in genere hanno una dimensione "generosa" e quindi l'energia distribuita per il volume, produce una temperatura modesta; diversamente dal contatto che in genere è piuttosto piccolo.
Inoltre il contatto non va considerato aperto o chiuso ma per effetto dei rimbalzi abbiamo una prima chiusura (e su una superficie ridotta) poi una apertura poi una chiusura ...
E se ci aggiungiamo altri fenomeni come l'arco elettrico ... allora ecco che la durata del fenomeno e temperatura sul contatto può facilmente raggiungere quella di fusione del metallo.
Comunque è chiaro che anche il condensatore può subire il suo stress.
Anche per questo motivo (ma principalmente per il corto circuito interno) in alcuni condensatori vengono inseriti dei dispositivi (fusibili et simila) per prevenire l'esplosione ...

Bye O_/ Ser.Tom
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[9] Re: condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 1 dic 2018, 10:45

donciccio ha scritto:nei primissimi istanti scorre nel circuito un corrente di 1A

Se la superficie di contatto in cui avviene il corto circuito realizza un’area di 0.1 mm^2 avresti una densità di corrente elettrica pari a 10k A/m^2.
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Io capisco le cose per come le scrivete. Per esempio: K sono kelvin e non chilo, h.z è la costante di Planck per zepto o per la zeta di Riemann e l'inverso di una frequenza non si misura in siemens.
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[10] Re: condensatori e corto circuiti

Messaggioda Foto UtenteTekonoris » 2 dic 2018, 13:00

Ovviamente il tutto dipende dalle dimensioni del Rele e dal condensatore in uso. Di gamme di rele ce ne sono a tonnellate, come di condensatori. Difficile valutare.

Guarda questo:

viewtopic.php?f=1&t=47518

Inoltre anche se è per un caso differente:

Motori con condensatori di avviamento: I motori monofase 230 V AC con
condensatori di avviamento hanno solitamente una corrente di avvio pari a circa
il 120% della corrente nominale. Tuttavia, le correnti dannose sono quelle che
derivano dall'inversione istantanea del senso di rotazione. Nel primo schema, le
correnti possono causare il danneggiamento del contatto per effetto dell’arco in
fase di apertura, infatti l’inversione della polarità del condensatore è quasi
istantanea. Alcune misurazioni hanno evidenziato correnti di picco di 250 A per
motori da 50 Watt e fino a 900 A per motori di 500 Watt. Questo determina
un’inevitabile incollaggio dei contatti. Per invertire il senso di marcia di tali
motori si dovrebbero quindi utilizzare due relè ritardati tra di loro, come indicato
nel secondo schema, prevedendo un tempo di pausa > 300 ms. Il ritardo può
essere fornito da un altro componente, per esempio un temporizzatore, o tramite
un microprocessore, o collegando una resistenza NTC in serie con ogni bobina
dei relè. In ogni caso, un interblocco elettrico delle bobine non determinerà il
ritardo necessario, né l’utilizzo di materiali contatti adatti per alte correnti sarà
sufficiente a risolvere il problema!


Quindi direi che con condensatori di piccola taglia e rele con corrente nominale adeguata, non dovresti avere prb anche perché dalla tabella sopra (ESR) dovresti avere correnti contenute. Se sali di taglia oltre alla maggior carica, hai correnti di scarica molto elevate e l'incollaggio penso sia garantito. (Oltre al danneggiamento del condensatore - perforazione, calore, ecc. ).
Del resto non si dice sempre di scaricare gli elettrolitici con una resistenza e mai in corto ???

Nessuno ha fatto quella prova, magari mettendoci in mezzo pure un rele ??? :D
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