Capacitores ligados em serie - resultante é diferente nos polarizado?

[Sergiodam]

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. 

[felix]

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.

[xformer]

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.

[Ledod]

 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

[xformer]

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

[Patines]

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!

[daniel_tubes]

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

[Ledod]

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:


 

 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

[Patines]

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!

[felix]

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:


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.

[Ledod]

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

[felix]

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.


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).
 



 

[xformer]

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.



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 ?

[felix]

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. 
Engraçado que na eletrônica, quanto mais se tem equipamentos de aferição mais percebemos que precisamos de outros...