电容为什么会爆炸?

电器工程 电容
2022-01-19 17:18:57

所以我和我的朋友正在做这个需要电容器的项目。我们需要为以下额定值的电容器充电:100 微法拉,400V。

当我们将它连接到 220V 交流电源(峰值电压 311V)时,它开始繁荣我们认为我们以某种方式短路了电路,并再次尝试确保连接正确。它又一次轰隆隆地了起来。我们做错了什么?我们的设置只是几根电线和我们的电容器。

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所以我知道它为什么会爆炸(电流激增)。现在我正在编辑问题来问这个:

所以当我们在学校的时候,我们的物理实验室助理从楼下叫了一个电工来教我们怎么做。电工带来了一个吊扇电容器,并向我们展示了如何将其连接到插座上。也许他认为我们也在处理这样的电容器。于是他给电容充电,然后把它拿出来,摸它的两端,使之有火花(充电证明)。为什么这个电容器没有炸毁?电流也一定是在这一点上飙升的吧?(谢天谢地,它没有爆炸!那个人把它握在手里)。电容没有任何显着差异(与我们使用的 100 微法相比,它是 1000 微法)那为什么不呢?

3个回答

您的 100uF 400V 电容器无疑是低成本铝电解电容器,仅额定用于直流电路。当您将此类电容器连接到交流电源时,您会交替使组件承受 311V 的正峰值,然后以每秒约 50 或 60 次的速率承受 -311V。在这些条件下,电解电容器中的极化板会很快击穿,并可能导致内部短路。

即使电容器板能够在短时间内承受负电压,连接到交流电源的 100uF 电容器的有效交流阻抗(无需许多其他串联组件来限制电流)也会导致大量功率消耗在电容器中。导致密封罐膨胀和爆炸的部件。

如果它是一个有极性的电容器,请记住 AC 有一半的时间极性是错误的,所以它会繁荣。

如果它是一个非极化电容器,在 50Hz 时,它的阻抗为 1/(2πfC),因此大约为 32 欧姆,这意味着 230V 时为 7 安培,所以如果它不符合这个电流的额定值,它会过热。

有人说,在 220V 线路上放置一个交流额定电容器就像在其上放置一个 30 欧姆电阻一样。这对于耗散功率是非常不正确的,但对于峰值电流是正确的。实际耗散功率只是由于泄漏和有限电阻造成的。流入和流出电容器的大部分电流与电压异相,因此能量被泵入和流出电容器而没有真正消散(除了损耗)。

因此,您家中(并通往那里)的电源线就像您在为炉子供电一样 使用,但您的电表将记录相当少的净功率。因此,这种高容性负载在电力公司中非常不受欢迎,因为它们出售的能量很少,但仍然必须为流经线路的所有电流付费。

无论如何,听起来你并不知道自己在做什么,而且你正在处理致命的能量。爆炸的电解电容器含有腐蚀性液体,烟雾也具有腐蚀性且不健康。

此外,一般来说,如果某物爆炸/着火等,除非您非常清楚导致它的原因,否则一个好的经验法则是在尝试第二次之前尝试更多地了解发生的事情。

没有适当经验的高压实验是自杀和/或损坏建筑物和/或其地板和家具的好方法。