Handmades

Fórum Geral => Eletrônica => Tópico iniciado por: Sergiodam em 05 de Dezembro de 2013, as 16:57:56



Título: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Sergiodam em 05 de Dezembro de 2013, as 16:57:56
Eu pensava que ao ligar dois capacitores de mesmos valores em série o valor resultante corresponderia à metade de um deles (p.exemplo, dois de 10 em serie resultariam em um de 5). Aí li o trecho abaixo:


From R.G. Keen
"You can make a quick and dirty NP cap by tying together the negatives of two equal-sized polar caps.
In the series-NP connection, the capacitance value is funny. Normally caps in series are a smaller capacitance than either cap by itself. If you had two 3.3uF polyester caps, then the expected value for two of them in series is 1.65uF. However, electrolytic caps actually conduct in the reverse direction, so two 3.3uF polarized aluminum electrolytic caps act like they each have a diode in parallel with them that conducts when the voltage is backwards for that one cap. So two 3.3uF caps hooked up as series non polar (i.e. negative to negative) look like a single 3.3uF NP cap.
... except for tiny region near zero volts where they withstand a tiny reverse voltage, so they look like 1.65uF there...


É isso mesmo? ???


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: felix em 05 de Dezembro de 2013, as 19:26:43
Sim 2 capacitores em série com ambos virados para o mesmo lado (+- +-)
Nesse caso dobra a Tensão máxima suportada, cai pela metade a capacitância e praticamente dobra a ESR.
Por exemplo:
+10uf/50v/0.01ESR- +10uf/50v/0.01ESR-  =  5uf/100v/0.02ESR

Entretanto se na ligação em série eles estão virados um para o outro (+- -+), enquanto um trabalha o outro descansa.
Então neste caso mantem a Tensão máxima suportada, mantem a capacitância e praticamente dobra a ESR.
+10uf/50v/0.01ESR- -10uf/50v/0.01ESR+ = 10uf/50v/0.02ESR

Mas esses números não são precisos, e variam conforme o tipo, processo de fabricação e valores reais dos capacitores.
Alguns capacitores polares podem agir como NP com tensões menores, ou capacitores com valores de face iguais podem ser muito diferentes entre si na prática o que pode gerar um desbalanceamento onde o "falso NP", estiver, um verdadeiro samba do gringo doido.

Por isso não é uma prática recomendada.
A menos que se tenha o equipamento correto e paciência para casar a capacitância real e ESR dos 2 capacitores que serão associados.






Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 02:15:04
Fiz algumas medições pra verificar isso:

Primeiro dois capacitores eletrolíticos de 220uF polarizados:

Medição do primeiro cap:
(http://img543.imageshack.us/img543/2907/lwq6.jpg)
Mediu 238,3uF

Medição do segundo cap:
(http://img547.imageshack.us/img547/2009/zmdw.jpg)
Mediu 241,3uF

Medição dos dois capacitores em série ligados pelos terminais negativos:
(http://img716.imageshack.us/img716/860/mbq6.jpg)
Mediu 119,8uF  (mais ou menos a metade dos caps sem associação).

Usando dois capacitores de 1uF:

Medição do primeiro cap de 1uF:
(http://img10.imageshack.us/img10/9501/2cqm.jpg)
Mediu 0,964uF

Medição do segundo cap de 1uF:
(http://img69.imageshack.us/img69/6797/0gfk.jpg)
Mediu0,973uF

Medição dos capacitores em série ligados pelos terminais negativos:
(http://img845.imageshack.us/img845/1190/lvq7.jpg)
Mediu 0,485uF  (mais ou menos metade do valor dos caps individuais)

As medições estão de acordo com o que sempre li e aprendi nos artigos em revistas e livros do Newton Braga (Saber Eletrônica).  Meu medidor é uma ponte LCR e medi com sinal AC de 120Hz.













Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Alex Frias em 06 de Dezembro de 2013, as 03:16:39
Isso também foi o que aprendi na escola, até por que a analogia usada (... electrolytic caps act like they each have a diode in parallel...) pelo senhor Keen não bate com o que conhecemos mesmo sobre eletrolíticos polarizados. :(


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ledod em 06 de Dezembro de 2013, as 03:33:32
 Esses artigos do R.G.Keen são realmente místicos!

 Olha só, encontrei em um artigo sobre modelagem Spice de um capacitor eletrolítico real o bendito diodo, ainda mais, sendo um diodo zener...

 http://www.newark.com/pdfs/techarticles/cornell/impedance.pdf

(http://s12.postimg.cc/z181kzj8d/Sem_t_tulo.png)

 E agora José?

Edit: Mais um artigo : http://www.cde.com/catalogs/AEappGUIDE.pdf, na página 6, o diodo zener é utilizado para modelar a região de sobre tensão (o diodo só começa a conduzir quando a tensão é maior que o "Vz") e a região de operação inversa, onde o diodo conduz "sempre".

 Busquei no google o assunto como "zener clamping electrolytic effect"

 PS: Já estou vendo pessoal falando da distorção no capacitor também!  :D


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Alex Frias em 06 de Dezembro de 2013, as 03:40:59
Como um zener até seria possível entender dependendo da tensão dele.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: felix em 06 de Dezembro de 2013, as 04:33:24
Justamente o que eu tinha dito, até certas tensões o efeito da polarização inversa dos capacitores polarizados não é sentido.
Mas isso varia de capacitor para capacitor.

Mais um artigo (p. 2196 Non-polar):
http://electrochem.cwru.edu/encycl/misc/c04-appguide.pdf

O valor desse "zener" virtual é em tese variável, o que determina até que tensão um polarizado sozinho agirá como não polarizado:
Menor nos capacitores de menor tensão.
Menor nos eletrolíticos que nos tântalos.
Menor em alta temperatura.

Por isso tem gente que é tão tarada que usa sempre capacitores das mesmas marcas, do mesmo tipo, com a mesma tensão.

Esse tópico é intrinsecamente ligado aquele tópico de "capacitores não polares tem polos",  principalmente onde o Guilherme aponta a diferença entre eletrolíticos usados no acoplamento de áudio.


Para quem tem tempo de sobra e quer ficar mais "mojento" vale a pena ler:
http://electronix.ru/forum/index.php?act=Attach&type=post&id=71087






 










Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ferro_Velho em 06 de Dezembro de 2013, as 04:50:14
Aqui mais informação vinda do próprio autor sobre o postulado.

http://www.diystompboxes.com/smfforum/index.php?topic=53737.0;wap2

http://www.diystompboxes.com/smfforum/index.php?topic=45482.0;wap2



(http://www.premierguitar.com/ext/resources/archives/ab109bd4-4d0d-4449-8229-dbe25b449525.JPG?1371672474)



Ele é engenheiro chefe desta empresa:

http://visualsound.net/


Tem um blog:

http://rgkeen.wordpress.com/


Não sei qual é a relação dele com a geofex, mas tem artigos dele lá:

http://www.geofex.com/


Também tem artigos dele na premier guitar:

http://www.premierguitar.com/authors/69-r-g-keen


Tem um livro sobre layout de pcb:

http://www.goodreads.com/author/list/6440048.R_G_Keen


Participa de quase todos os fóruns gringos de diy de áudio e guitarra,
onde é sempre reverenciado pelo saber e por prestar ajuda a todos
que o perguntam algo (eu mesmo perguntei e obtive resposta).

Nos muitos posts dele que li nos fóruns, não o vi querer levar
vantagem financeira, ou qualquer outra.

Claro que ele pode errar, como todos podemos, e por diversas razões.

Não o admiro em particular, nem estou aqui dizendo que ele esta certo.

Mas o engraçado é que aqui alguns sábios (não são todos, apenas os piadistas)
gostam de fazer graça sobre os tópicos e sobre aqueles que querem saber mais
sobre o que o R.G. Keen propõe e que não estava nos quadros negros que
os tais sábios vislumbraram nos seus maravilhosos cursos de eletrônica.

Da mesma maneira que o internetês e outras práticas não são permitidas
aqui, as piadas (que já causaram mal estar e até a saída de membros que
muito contribuíam) deveriam ser evitadas pois o não saber não é motivo
de vergonha, mas a soberba do "eu estou certo e até faço piada",
quando cai por terra, é vergonha pura para o sabichão comediante.    

Pensem nisso.

Abraços.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 04:52:32
 PS: Já estou vendo pessoal falando da distorção no capacitor também!  :D

Veja o que tem na pág 13 desse application note/guide que você deu o link:

Citar
NON-POLAR AND MOTOR START
CAPACITORS
If two, same-value, aluminum electrolytic capacitors are
connected in series with the positive terminals or the negative
terminals connected together, the resulting single capacitor is
a non-polar capacitor equal in capacitance to half of the rated
capacitance of either of the original pair.
The two capacitors
rectify the applied voltage and act as if they had been partially
bypassed by diodes. However, at all levels of AC voltage the
apparent capacitance is half of the rated capacitance as you
would expect for capacitors connected in series
. The nonlinear
performance produces distortion where non-polar aluminum
electrolytic capacitors are used in audio AC applications.

Eu acredito que o fabricante deve ter testado e verificado como se comporta o valor da capacitância equivalente dos dois capacitores em série sob diversos níveis de um sinal AC.

Já no primeiro link que o Ferro postou acima, um forista pergunta a ele se o que ele argumenta sobre a capacitância equivalente é puramente teórica ou ele realizou algum experimento (ao que ele não respondeu).

Mas o teste é fácil de se fazer (e usando tensões DC - pra ficar coerente com o que se discute):
- Basta uma fonte de 12Vdc (que já é uma tensão alta pra experiência).
- Um resistor de 100k ohms e 2 caps de 100uF

Existe uma propriedade quando ligamos um resistor e um capacitor em série que faz com que a carga sobre o capacitor siga uma equação conhecida e exponencial. E essa equação segue uma constante de tempo que é determinada pela multiplicação da resistência pelo valor da capacitância. Assim chamamos de constante RC, que no caso de 100k ohms x 100uF vai dar 10 segundos.  Segundo a curva de carga do capacitor, passados 10s, vai ter sobre o capacitor, uma tensão de 63% da aplicada sobre o conjunto. Após 5 x essa constante de tempo (50s) praticamente o capacitor já estará carregado com a tensão máxima (da fonte).
Bastaria medir o tempo que o capacitor leva pra se carregar totalmente. No caso do capacitor não polarizado resultante da associação série, o tempo deve ser metade dos 50s, ou seja perto dos 25s.
Depois faço esse experimento e posto aqui.



Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ledod em 06 de Dezembro de 2013, as 05:59:21

Mas o engraçado é que aqui alguns sábios (não são todos, apenas os piadistas)
gostam de fazer graça sobre os tópicos e sobre aqueles que querem saber mais
sobre o que o R.G. Keen propõe e que não estava nos quadros negros que
os tais sábios vislumbraram nos seus maravilhosos cursos de eletrônica.

Da mesma maneira que o internetês e outras práticas não são permitidas
aqui, as piadas (que já causaram mal estar e até a saída de membros que
muito contribuíam) deveriam ser evitadas pois o não saber não é motivo
de vergonha, mas a soberba do "eu estou certo e até faço piada",
quando cai por terra, é vergonha pura para o sabichão comediante.    

Pensem nisso.

Abraços.

 Aparentemente seu comentário foi dirigido a mim, o único "piadista"! Realmente, fiquei surpreso com isso, nunca tive o intuito de ofender ninguém. (?!)

 Eu não sei qual parte do meu post o irritou, realmente, o modelo real do capacitor eletrolítico tem sim um diodo zener, e sim, o capacitor causa distorção harmônica, como qualquer componente passivo, seja indutor ou resistor. Eu pesquisei e postei artigos interessantes que falam exatamente disto.

 Quando eu fiz a "piada" sobre a distorção não disse em relação a distorção harmônica e sim sobre o fato de que agora todos vão mudar os capacitores de acoplamento em seus amplificadores para procurar ter distorção "de capacitor" nos estágios.

 Eu não sou o dono da verdade e muito menos sábio, na verdade quem me conhece pessoalmente, e que trabalha realmente comigo me conhece justamente pelo oposto.

 Com certeza o senhor R.G.Keen deve possuir uma experiência imensa na área de áudio, respeito-o muitíssimo (quem nunca se surpreendeu com seus excelentes artigos?). Mas o meu papel é sempre questionar, sempre entender o que realmente acontece. Infelizmente (ou felizmente pois aprendi muito sendo assim) questionei também o R.G.Keen, como questionei os mestres (muitas e muitas vezes) dos "quadros negros que os tais sábios vislumbraram nos seus maravilhosos cursos de eletrônica.".

 Enfim...

 xformer:

 Exato, este tipo de montagem promove distorção, mas volta àquele tópico dos resistores, qual o nível de distorção? Pode-se utilizar este arranjo para "criar" mais distorção em amplificadores de guitarra?

 Um outro teste é aplicar uma tensão DC em no arranjo e verificar qual a tensão em cada um dos terminais dos dois capacitores. Provavelmente um estará "curto circuitado" pelo diodo (o reversamente polarizado), ou seja, o único que estará realmente sendo carregado é o diretamente polarizado, desta forma, possuindo a capacitância marcada no corpo do componente.

 Um abraço,

 Eduardo



Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ferro_Velho em 06 de Dezembro de 2013, as 06:12:57
Eduardo, o caso é que em vários tópicos vem-se fazendo piada
sobre distorção de resistores de carbono e sobre estes artigos do
R.G.Keen que tem aparecido por aqui.


Quando você disse "Já estou vendo pessoal falando da distorção no capacitor também!",
eu entendi como mais uma, mas eu não disse o que disse apenas por isso,
é que quando os que mais sabem (como alguns que estão fazendo graça
em vários tópicos, desde que o tópico dos resistores de carbono foi aberto
por mim) tem este tipo de comportamento, cria-se um padrão que será seguido
por outros, onde as possibilidades e/ou verdades que não são do agrado dos piadistas
são ridicularizadas, e não provadas em contrário, e isto em nada contribui com o
handmades.


Se não foi essa a sua intensão, então por favor desconsidere o que eu disse.

Mas deixo claro que não foi dirigido exclusivamente a você não, são outros
comentários espalhados em outros tópicos que me motivaram a dizer o que
disse.

Abraço.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 06:19:08
Vamos ao resultado do experimento:

O tempo pra tensão no capacitor de 100uF alcançar 11,5V foi de 61s.

O tempo pra tensão alcançar 11,5V  nos capacitores em série, mas ainda polarizados (positivo de um com negativo de outro) deu 27s (mais ou menos metade do tempo de 1 capacitor só) conforme esperado, indicando que a capacitância se reduziu a mais ou menos a metade.

Agora tchan tchan tchan tchan !!  O tempo pra tensão nos capacitores em série ligados negativo com negatiivo (i.e. não polarizados) foi de ........   63s numa medição e 70s numa segunda !!  Isso indica que a capacitância equivalente pra DC não caiu pela metade e permaneceu no valor de um dos capacitores.

Ou seja, para DC não vale a fórmula de associação de capacitores eletrolíticos em série.

Obs:  a tensão não ia chegar a 12V porque tem a resistência interna do meu multímetro, o que impede que a tensão sobre o capacitor chegasse a 12V.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ledod em 06 de Dezembro de 2013, as 06:47:29
 Legal, só para constar, peguei dois capacitores 22uF 16v panasonic (sim, esses são originais com inscrição em vermelho e o "M").

 Apliquei uma tensão de cerca de 12vdc (precisamente 12,12 v). O capacitor diretamete polarizado tinha uma tensão de 10,84 v, enquanto o reversamente polarizado, 1,26 v (esse é a queda de tensão de condução no "diodo").

 Ou seja, os terminais da fonte vêem praticamente só um capacitor conectado, como o teste do xformer comprovou!

 Um abraço,

 Eduardo


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ferro_Velho em 06 de Dezembro de 2013, as 06:58:31
Se em dois testes realizados por duas pessoas diferentes o resultado foi idêntico,
eu me pergunto como um cara, que aparentemente tem bagagem para saber o
que esta dizendo, é diretamente contrariado assim tão facilmente?

Se fosse um cara com pouco conhecimento, como eu, faria mais sentido, mas porque
ele diria algo assim que é contraditório com o conhecimento mais difundido?

Fico com a impressão de que: ou ele esta ficando gagá, ou há mais detalhes no
como este teste deve ser feito.

Abraço.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Matec em 06 de Dezembro de 2013, as 07:12:31
Um dia desses eu sugeri que fossem agrupados os temas mojentos que tem aparecido por aqui. Justamente para ajudar a esclarecer estes "conhecimentos não oficiais" que nos têm dado tanta discussão. É claro que nem todas as afirmações que aparecem na net não são comprovadas, Mas pelo menos esta não está deixando dúvidas. Quantas mais não podem ser comprovadas ou desmentidas? Parece que aqui temos ótimos "Caçadores de Mitos" para resolver esses debates.
Abs


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 07:22:34
Se em dois testes realizados por duas pessoas diferentes o resultado foi idêntico,
eu me pergunto como um cara, que aparentemente tem bagagem para saber o
que esta dizendo, é diretamente contrariado assim tão facilmente?

Se fosse um cara com pouco conhecimento, como eu, faria mais sentido, mas porque
ele diria algo assim que é contraditório com o conhecimento mais difundido?

Fico com a impressão de que: ou ele esta ficando gagá, ou há mais detalhes no
como este teste deve ser feito.

Porque precisamos ver e saber sob quais condições um experimento e conclusão foram realizados. Dependendo de como o negócio é feito, dá resultados diferentes (vide teste com medidor LCR e teste de transiente RC).

Pra quem quiser entender o que eu fiz e ter um entendimento mais teórico é o seguinte:

Um circuito RC submetido a uma tensão DC, estando o capacitor inicialmente descarregado, faz circular uma corrente pelo resistor que vai carregando o capacitor de forma exponencial (não linear, mais rapidamente no começo e mais lentamente a medida que fica mais carregado).
A tensão sobre o capacitor segue a equação:

Vc = Vcc x (1 - e ^ (-t / RC))

Onde Vc = tensão sobre o capacitor
Vcc = tensão da fonte
e = 2,718281  base dos logaritmos naturais
t = tempo  (em segundos)
R = valor do resistor em série (em ohms)
C = valor do capacitor em série (em farads)

Assim temos o valor da tensão sobre o capacitor em função do tempo (t).

Acontece que o valor de R x C é chamado de constante de tempo da rece RC. A unidade de R x C dá uma unidade de tempo (segundos) porque:
 ohm = volt / ampere = volt / (coulomb por segundo) = V / ( C / s)
e
farad = coulomb por volt  =  C / V

Quando multiplicamos ohm por farad temos: V / (C / s) x C / V = s  

Seguindo a equação, a carga do capacitor sempre vai depender do tempo passado, e da constante de tempo RC.  Usando a fórmula, passado um tempo equivalente a uma constante de tempo RC, teremos que a tensão sobre o capacitor deverá ser de 63% da tensão máxima (da fonte). Com um tempo igual a 2 x RC, a tensão subirá pra 86%, com 3RC teremos 95%, com 4RC 98% e com 5RC chega a 99% praticamente carregado.

Então usei exatamente essa correlação entre o tempo de carga e o valor do capacitor (dado que o R seria constante). Quanto mais tempo pra carregar, maior a capacitância. Se o tempo pra carregar for metade, então o capacitor terá metade da capacitância.
Como a margem era muito grande, não há muita preocupação com precisão na medição do tempo, e era apenas pra verificar a ordem de grandeza dos valores (se ficava na metade ou na mesmo período de tempo).

Esse cálculo é muito importante pra se projetar circuitos com temporização e delays usando redes RC.

Citar
Parece que aqui temos ótimos "Caçadores de Mitos" para resolver esses debates.

Sou fã dos Myth Busters, assisto sempre que possível. Eles não duvidam de nada, até comprovar ou não a veracidade do mito.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ledod em 06 de Dezembro de 2013, as 07:26:56
 Vamos lá:

 Em DC o comportamento esperado é este dos testes, o gerador irá ver o arranjo como um capacitor apenas, como foi constatado nestes dois testes simples.

 Em AC o que acontece? Hora um capacitor se carrega, hora outro capacitor e o efeito observado é de um capacitor com metade do valor (como o teste do xformer com o capacímetro mostrou).

 Agora vem a questão! Em um estágio que possui um capacitor de acoplamento, não temos apenas tensão DC ou AC, temos tensão AC + DC! Ou seja, o comportamento dinâmico dele será o de um capacitor em DC (pois o outro capacitor nunca iria se carregar, pois estaria sempre conduzindo), que pelos testes, será o valor nominal de apenas um deles.

 A questão é que não é puro e simplesmente o mesmo valor (na verdade os dois efeitos são sobrepostos), deve-se analisar o circuito onde está sendo utilizado este arranjo. Por ex, em um estágio que não há componente DC, ele se comporta como um capacitor de metade do valor nominal (como por ex, em um filtro passivo ou estágio de amp-op com fonte simétrica).

 Deve-se tomar cuidado com respostas que, apesar de corretas, não foram dadas as explicações do fenômeno como um todo, gerando divagações e todo tipo de pensamento. Disto, para virar mito é um passo!!!

 Um abraço,

 Eduardo
 


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 07:40:34
Não diria que usar esse arranjo no acoplamento seria trivial (apesar de que eu uso capacitores NP na entrada de amplificadores, e por isso meu interesse nesse tópico) pois pelo valor baixo necessário no acoplamento de estágios, dá pra usar de poliéster.   Mas os NPs são muito usados em proteção de tweeters e nos circuitos de crossovers (divisores passivos de frequência) para caixas acústicas. Meu irmão vende sacos desses capacitores NP para o pessoal que instala som automotivo, onde servem de proteção para as altas potências envolvidas, mas acho que os que já são NP são de outra forma de construção. Mas já vi projetos de crossovers usando os caps em série de forma a não ficarem polarizados. Nesse caso é importante observar como será o comportamento da capacitância equivalente (podem não proteger devidamente o falante ou ficar com a frequência de corte em valor errado).


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ledod em 06 de Dezembro de 2013, as 07:54:15
 Outro teste é criar um filtro RC passa altas com um capacitor eletrolítico NP (e medir a f de corte), mas com duas configurações diferentes:

 1- Tradicional, C conectado ao R e este conectado ao terra.

 2- Polarizar o Capacitor com dois resistores que possuem o valor de 2*R, sendo que um resistor conectado a uma tensão DC qualquer e o outro conectado ao terra.
 Deste modo, analisando em AC a fonte de tensão DC estaria curto circuitada (ou seja, os dois resistores em paralelo terão o valor de R).

 Se a frequência de corte for diferente, então, o valor de efeito do capacitor será diferente!

 Eduardo
 


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ferro_Velho em 06 de Dezembro de 2013, as 08:20:18
Esperem um pouco.

Eu reli o tópico e parece que há uma confusão aqui.

O texto do Keen diz:

"Normally caps in series are a smaller capacitance than either cap by itself. If you had two 3.3uF polyester caps, then the expected value for two of them in series is 1.65uF. However, electrolytic caps actually conduct in the reverse direction, so two 3.3uF polarized aluminum electrolytic caps act like they each have a diode in parallel with them that conducts when the voltage is backwards for that one cap. So two 3.3uF caps hooked up as series non polar (i.e. negative to negative) look like a single 3.3uF NP cap."

E o experimento do Xformer provou exatamente isso, ou seja, a associação de dois caps em série "normal"
resultaria em um capacitor de mais ou menos a metade da capacitância de um deles.

Já a associação em série "oposta" (negativo com negativo) não só funcionaria como um capacitor bi-polar,
mas também resultaria numa capacitância da metade da soma deles dois, como seria de se esperar numa
associação em paralelo e não em série.

Portanto o teste do Xformer prova o que o R.G. Keen postula.

Ou estou delirando?


Abraço.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Matec em 06 de Dezembro de 2013, as 08:33:32
Esperem um pouco.


Portanto o teste do Xformer prova o que o R.G. Keen postula.

Ou estou delirando?


É isso mesmo Ferro_Velho, nas últimas 6 ou 7 postagens está sendo provado que o R.G. tem alguma razão. (Pessoalmente acho ele muito enrolado).
Sempre soube que os eletrolíticos têm polaridade por algum motivo, mas nunca havia lido qual era exatamente o comportamento deles com tensão inversa.

Abs


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ferro_Velho em 06 de Dezembro de 2013, as 08:36:36
No experimento do Xformer o tempo para um único cap
alcançar a tensão foi mais ou menos o mesmo que os dois
caps ligados pelo negativo.

Ou seja, o que ele diz é que dois caps ligados pelo negativo
funcionam como um só, apenas não é mais polarizado.

Na prática, se você necessita de um cap de, digamos, 47uF
bi-polar, você associa dois caps de 47uF (polarizados) pelos
polos negativos e você tem um cap de 47uF bi-polar.


Abraço.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Matec em 06 de Dezembro de 2013, as 08:51:36
Não creio que deva ser essa a conclusão.
Mas:
"Um capacitor eletrolítico deixa de funcionar como tal quando polarizado inversamente."
Algo assim...


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 08:57:08
Em AC puro (sem nível DC ou offset), os dois capacitores eletrolíticos associados em série ligados pelos terminais negativos (pra ficar  1 capacitor não polarizado), o valor equivalente será de 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2     Se ambos forem iguais, a capacitância equivalente será de metade de 1 capacitor somente

Em DC, os dois capacitores iguais associados dessa forma, se comportarão como se fosse apenas um capacitor de mesmo valor de um dos dois, só que sem polaridade. Não vejo utilidade alguma em se fazer essa associação para uso em DC (dá na mesma usar só um capacitor).

Em AC com nível DC, precisaria fazer o experimento que o Eduardo sugeriu.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ferro_Velho em 06 de Dezembro de 2013, as 09:01:05
Então resumindo, até aqui podemos dizer que para DC o postulado
pelo R.G.Keen é verdadeiro.

Certo?

Muito bom, obrigado ao Xformer e ao Eduardo pelos esclarecimentos.

Abraço.



Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 09:03:18
Então resumindo, até aqui podemos dizer que para DC o postulado
pelo R.G.Keen é verdadeiro.
Certo?
Muito bom, obrigado ao Xformer e ao Eduardo pelos esclarecimentos.
Abraço.

Certo, mas sem aplicação prática em DC.  É só desperdício de capacitor (usado a toa).


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Patines em 06 de Dezembro de 2013, as 09:04:35
Em AC puro (sem nível DC ou offset), os dois capacitores eletrolíticos associados em série ligados pelos terminais negativos (pra ficar  1 capacitor não polarizado), o valor equivalente será de 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2     Se ambos forem iguais, a capacitância equivalente será de metade de 1 capacitor somente

Em DC, os dois capacitores iguais associados dessa forma, se comportarão como se fosse apenas um capacitor de mesmo valor de um dos dois, só que sem polaridade.

Em AC com nível DC, precisaria fazer o experimento que o Eduardo sugeriu.

Dependendo do nível de tensão aplicado, todos são o mesmo caso!

As conclusões mais óbvias:
1) Em tensões baixas, os eletrolíticos em série se comportam muito parecido a outros capacitores em associação
2) Em tensões(DC) acima da tensão reversa de condução do eletrólito, um dos capacitores em série passa a conduzir, e o conjunto se comporta como um diodo em série com um capacitor.

O seu R.G. Keen tá certo!!

T+ Saúde e amor!



Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ferro_Velho em 06 de Dezembro de 2013, as 09:08:12
Citar
Certo, mas sem aplicação prática em DC.  É só desperdício de capacitor (usado a toa).

Eu nem saberia onde usar, mas o que estava me encucando era
desmerecer uma afirmação de um cara com aparentemente
tanta experiência, e já seria a segunda vez se contarmos o assunto
dos resistores de composto de carbono.

Abraço.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: felix em 06 de Dezembro de 2013, as 09:46:53
Botando mais lenha na fogueira, dependendo da orientação dos polos, se juntos pelo negativo ou juntos pelo positivo, também teremos diferenças.

Vimos isso na prática ao montamos o PT-909, quando o LFO não funcionava a contento com uma determinada posição e funcionava muito bem com a outra posição.

Com C113 e C114 como está no esquemático o LFO não funcionava:
(http://img834.imageshack.us/img834/7694/cvr4.jpg)


Entretanto invertendo eles como no PT-9 o LFO funcionava muito bem:
(http://img842.imageshack.us/img842/9872/ycce.jpg)



Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 10:04:09
Bom, a última experiência do dia.

Meu gerador de funções tem como adicionar um offset (nível DC) ao sinal da senóide, então fica mais fácil fazer a experiência.

Ajustei o sinal para 10Vpp sem nível DC.  Liguei a dois capacitores de 1uF ligados pelo negativo e mais um resistor de 1k (isso daria uma frequência de corte de mais ou menos 320Hz = 1 /(2 x pi x 1000 x 0,0000005) ).  A frequência de corte é onde a tensão sobre cada elemento (cap e resistor) são iguais e de valor igual a 70,7% do máximo (ou seja metade da potência e 7Vpp).  Achei mais ou menos 270Hz.   Apenas puxei o botão de offset (já ajustado pra adicionar 5Vdc) e a amplitude do sinal sobre o resistor não se alterou. Ou seja os capacitores se comportam igualmente em AC puro ou AC com offset, dessa forma valendo a regra da metade da capacitância e associação em série de capacitores.

Usando um só capacitor nesse filtro passa altas, a frequência de corte ficou em 125Hz mais ou menos (calculado 160Hz).

Conclusão: usar dois capacitores eletrolíticos de mesmo valor ligados em série pelos terminais negativos, funcionam como se fossem um de metade do valor num circuito AC com ou sem offset, que é a aplicação prática  normalmente usada nos acoplamentos de estágios de áudio.  Ah, sem aparente distorção (olhômetro no osciloscópio).


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Sergiodam em 06 de Dezembro de 2013, as 10:24:46

Em DC, os dois capacitores iguais associados dessa forma, se comportarão como se fosse apenas um capacitor de mesmo valor de um dos dois, só que sem polaridade. Não vejo utilidade alguma em se fazer essa associação para uso em DC (dá na mesma usar só um capacitor).


A utilidade seria numa situação em que precisássemos de um NP e só dispuséssemos de correspondentes polarizados (por exemplo, 1uF). Seria uma alternativa para resolver.

EM TEMPO: Estou extasiado com o vigor do Handmades.  ??? Que discussão bacana; verdadeiras aulas de eletrônica.  (aplaus2)



Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: felix em 06 de Dezembro de 2013, as 10:45:34
Xformer creio que inserir offset não seja suficiente.
Uma vez que a variação no capacitor A não significa a "não polarização" em B.

Acredito que usando 2 circuitos independentes, usando o "fake NP" como acoplamento real, existirão algumas diferenças significativas nos resultados.

Quando eu chegar em casa vou desenhar o que eu estou pensando.







Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 12:41:32
A utilidade seria numa situação em que precisássemos de um NP e só dispuséssemos de correspondentes polarizados (por exemplo, 1uF). Seria uma alternativa para resolver.

E qual seria essa situação ?  Não existe essa necessidade premente de usar um capacitor eletrolítico NP num circuito onde sempre vai haver um terminal mais positivo que o outro (DC) e que um polarizado sempre vai poder ser usado.

Só nos casos de circuitos onde há alternância de potencial nos dois terminais (uma hora um fica mais positivo que o outro e vice e versa - ou seja AC) é que eu enxergo haver a aplicação de eletrolítico NP.  É interessante saber do comportamento dos capacitores arranjados desse jeito em DC, mas só vale como curiosidade, nenhuma aplicação prática. Pra todos os efeitos práticos (em AC), continua valendo a regra da associação em série de capacitores.

Vamos ver como são os resultados do experimento que o Félix pensou.


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ledod em 06 de Dezembro de 2013, as 13:10:36
 Olha só, fiz o experimento de acordo com o que tinha proposto, e confirmo o resultado do xformer, os valores são os mesmos!

 Basicamente peguei dois resistores de 2k2 + dois capacitores de 1uF. Liguei-os com a perna central ambas pelo polo negativo e no polo positivo.

 O primeiro teste é utilizando 2k2 em paralelo com 2k2, perfazendo 1k1. f corte aproximadamente 290Hz

 O segundo teste, mantendo um resistor de 2k2 conectado ao terra e ligando o segundo resistor no Vcc (9vdc). Pelo modelo teórico, uma fonte DC é vista como um curto circuito para um sinal AC.
 Utilizando o acoplamento AC do osciloscópio, novamente 0,707vpp de saída para 1vpp de entrada a 290Hz (ou seja, na frequência de corte!).

 Eles se comportaram exatamente do mesmo modo e este teste "simula" um acoplamento real necessário ao funcionamento de um transistor ou amp-op com fonte simples.

 A utilização dos eletrolíticos invertidos é mais necessária creio eu, quando grande capacitância em AC é necessária, como nos bancos de capacitores utilizados para corrigir o fator de potência de indústrias.

 Agora, quais foram as condições de teste do R.G.Keen ? Seria interessante descobrirmos!

 Um abraço,

 Eduardo


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 06 de Dezembro de 2013, as 13:38:58
Eduardo, foi bom ter feito o experimento também do seu jeito. No meu experimento o nível DC vem junto com o sinal AC e entram de um lado do arranjo de capacitores. No seu experimento, AC entra de um lado dos capacitores  e o nível DC vem pelo outro. Assim temos comprovado que independe de qual terminal tem nível DC, o efeito é o mesmo.

abs


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Patines em 06 de Dezembro de 2013, as 22:24:49
Já que estão utilizando um osciloscópio, façam a seguinte experiência:
Apliquem uma senóide sem DC em um resistor em série com dois capacitores eletrolíticos e vejam o sinal em somente um dos capacitores eletrolíticos.  Pode ser o secundário de um transformador de 12V+12V ligado à rede, dois eletrolíticos de 1uF e um resistor de 2700R.

Se existir em um capacitor ligado ao GND uma tensão não simétrica em relação ao GND, está provado que o sr. R.G. Keen está certo.

Abraços, T+ Saúde e amor!


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: daniel_tubes em 07 de Dezembro de 2013, as 05:55:15
Agora pergunto eu, em termos de timbre, me corrijam se estiver errado, no caso de usar essa mesma configuração no pedal TS808, como seria a questão do timbre, esse arranjo de capacitores teria o mesmo resultado dos NP?

Obs. bellísima aula de eletronica sim, um discução muito rica em informações.

Att Daniel


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ledod em 08 de Dezembro de 2013, as 04:39:47
Já que estão utilizando um osciloscópio, façam a seguinte experiência:
Apliquem uma senóide sem DC em um resistor em série com dois capacitores eletrolíticos e vejam o sinal em somente um dos capacitores eletrolíticos.  Pode ser o secundário de um transformador de 12V+12V ligado à rede, dois eletrolíticos de 1uF e um resistor de 2700R.

Se existir em um capacitor ligado ao GND uma tensão não simétrica em relação ao GND, está provado que o sr. R.G. Keen está certo.

Abraços, T+


 Patines, eu realizei um teste parecido utilizando o arranjo que já tinha montado (filtro passa altas com um resistor ligado ao Vcc e outro ao terra). Teoricamente, essa seria a pior montagem visto que um dos capacitores estaria "sempre" curto circuitado pelo diodo equivalente do modelo.

 Pois bem, referenciei o canal 1 e 2 do osciloscópio no ponto de junção dos capacitores, inverti o canal 2 e fiz a operação de subtração entre o canal 1 e 2. Deste modo, se houvesse qualquer alteração na senóide (distorção) a operação canal 1 - canal 2 mostraria alguma forma de onda como sendo ou uma harmônica do sinal ou o próprio sinal de 290Hz, a 1Vpp.

 Abaixo o resultado observado:

(http://s22.postimg.cc/aq3vswe8x/New_File2.png)
 

 Nota-se, ao invés do sinal aplicado, um ruído de 60Hz + 120Hz, em uma a amplitude bem menor que a do sinal aplicado e aparentemente sem qualquer influência do sinal de 290Hz... Ou seja, os capacitores estão se comportando da mesma forma para esta tensão de operação.

 De qualquer forma, é engraçado observar que o sinal de ruído não é simétrico...

 Um abraço,

 Eduardo


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Patines em 08 de Dezembro de 2013, as 06:47:47
Pois bem, referenciei o canal 1 e 2 do osciloscópio no ponto de junção dos capacitores, inverti o canal 2 e fiz a operação de subtração entre o canal 1 e 2. Deste modo, se houvesse qualquer alteração na senóide (distorção) a operação canal 1 - canal 2 mostraria alguma forma de onda como sendo ou uma harmônica do sinal ou o próprio sinal de 290Hz, a 1Vpp.

Não entendi bem que amplitude foi aplicada ao conjunto...  para observar se existe distorção deveria ser de pelo menos uns 10V nos terminais dos capacitores em série.  Foi isso?   ou foi 1VPP?

Minha proposta é simples:  tensão da rede de mais de 15V em um circuito série de 1 resistor de 2700 e dois capacitores eletrolíticos de 1uF ligados pelo negativo.  Medidas do osciloscópio tomadas em DC nos terminais de apenas 1 capacitor.    Se a tensão for assimétrico está provado o óbvio, capacitor eletrolítico conduz quando aplicada tensão reversa de alguns volts.  Se for simétrica a tensão no capacitor, está provado o contrário do que todo mundo pensa e os eletrolíticos não tem polaridade.

Abraços, T+ Saúde e amor!


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: felix em 08 de Dezembro de 2013, as 16:08:30
Cheguei a resultados complexos demais para entender agora.

Tenho que continuar com os testes.
Mas aparentemente um capacitor acumula a tensão, o outro fica vazio, mas a capacitância cai pela metade como se fossem 2 em série corretamente polarizados.

Realizei estes testes na realidade com meu osciloscópio real:
(http://imageshack.us/a/img833/154/mej3.jpg)

C7 neste caso segura a tensão de uns 10v e pouco sozinho, C8 fica com 1v e pouco só.

Mas o resultado prático sob várias frequências foi sempre por volta da metade de C7 independente de C8.

Tentarei testes mais agressivos com AC a 10vpp depois.



Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: Ledod em 08 de Dezembro de 2013, as 17:12:49
Não entendi bem que amplitude foi aplicada ao conjunto...  para observar se existe distorção deveria ser de pelo menos uns 10V nos terminais dos capacitores em série.  Foi isso?   ou foi 1VPP?

Minha proposta é simples:  tensão da rede de mais de 15V em um circuito série de 1 resistor de 2700 e dois capacitores eletrolíticos de 1uF ligados pelo negativo.  Medidas do osciloscópio tomadas em DC nos terminais de apenas 1 capacitor.    Se a tensão for assimétrico está provado o óbvio, capacitor eletrolítico conduz quando aplicada tensão reversa de alguns volts.  Se for simétrica a tensão no capacitor, está provado o contrário do que todo mundo pensa e os eletrolíticos não tem polaridade.

Abraços, T+

T+

 Eu utilizei um gerador de funções do próprio computador, não consigo gerar níveis muito altos. Exatamente, foi apenas 1 Vpp.

 Eu estive observando o comportamento deste arranjo pelo osciloscópio e minha conclusão é que as pontas de prova (impedância de 1M) possuem uma impedância baixa tendo em vista a impedância dos capacitores sejam diretamente ou reversamente polarizados.

 Patines, vou tentar realizar o seu teste com um transformador de maior tensão e observar as harmônicas presentes no sinal, comparando ao sinal injetado!

 Um abraço

 Eduardo


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: felix em 09 de Dezembro de 2013, as 16:09:04
Pronto, fiz esse teste na realidade usando um ampzinho aqui, 2x 47uF 200v, todas as resistências e capacitâncias conferidas de um a um, inclusive a ESR de cada capacitor, de forma a fazer um filtro passa alta.
(http://img855.imageshack.us/img855/2323/b5pv.jpg)

O resultado real foi, que inserindo uma senoide de amplitude 6 em 1000hZ o resultado que obtive foi 12v de delta do canal de referência contra 7,20v de delta no canal de saída.
Sendo que o esperado seria por volta de 5.6v no canal atenuado para uma capacitância de 23.5uF ou 7.1v no canal atenuado para uma capacitância de 49uF.

O que bate perfeitamente com as afirmações do RG que em regiões de grande amplitude e potência 2 capacitores em arranjo NP tem o valor igual a um capacitor só (2x47uF = 47uF).
 



 


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: xformer em 11 de Dezembro de 2013, as 05:27:27
Adaptando um pouco a sugestão do Patines, com a potência do teste do Félix, usei um transformador de 15Vac-0-15Vac 5A, dois capacitores Epcos de 470uF x 50V e dois resistores de fio de 4 ohms x 20W (em série medido 8,23 ohms e 40W).

Os capacitores medidos com ponte LCR a 120Hz:
Cap1 = 421uF   Q = 19,5  Xc = 3,146 ohms  Rsérie = 3,146/19,5 = 0,161 ohms
Cap2 = 423uF   Q = 19    Xc = 3,136 ohms  Rsérie = 3,136/19   = 0,165 ohms

Usando apenas um enrolamento do transformador, medição de tensão = 14.8Vrms 60Hz já com o arranjo ligado.

(http://img546.imageshack.us/img546/6622/6wsc.jpg)

As medidas reais são os valores de tensão em vermelho (bem próximos da simulação).
Se os capacitores se comportassem como se fossem um só de mesmo valor, as tensões sobre o capacitor e o resistor seriam os valores em verde (sobre o capacitor combinado com valor de 421uF deveria ter 6,22V e eu medi mais de 12V).

Então não chegamos a uma conclusão, pois esse teste demonstra que os dois capacitores em AC e boa potência (quase 1A de corrente) se comportam como se fosse um de metade do valor e em desacordo com o resultado do Félix.

E agora José ?


Título: Re: Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?
Enviado por: felix em 11 de Dezembro de 2013, as 10:02:22
Vi hoje cedo isso, é real.
Temos uma notícia nada animadora  ???, o efeito "diodo bypass" do eletrolítico oposto  depende de potência/carga/frequência.

Com 2x capacitores de 47uF, com senoide em 200Hz aferi valores de capacitância compatíveis com X+Y/4, já para senoide em 1000hZ aferi valores de X+Y/2 como diz o RG.

A resposta não está sendo linear.


Como eu falei para o Eduardo, acho que precisaremos de uma analisador de espectro de áudio.  :D
Engraçado que na eletrônica, quanto mais se tem equipamentos de aferição mais percebemos que precisamos de outros...  8)


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