Страница:Радиофронт 1937 г. №16.djvu/37

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Широкое использование в радиотехнике электролитических конденсаторов настоятельно требует всестороннего изучения их свойств при различных температурах. Температура, при которой приходится работать конденсаторам, может колебаться от +40, +45° С (конденсатор, установленный в приемнике вблизи греющейся лампы) до — 30°, —40е С (приемник, работающий в арктических условиях, на самолете и т. д.). Не ограничиваясь этими пределами, ш исследовали характер изменения свойств электролитических конденсаторов при температуре, меняющейся от —60° до + 55г С. Исследованию подверглись конденсаторы советского производства, выпускаемые двумя основными производителями — заводом «Электросигнал» (Воронеж) и мастерскими научно-технического бюро при Ростовском университете.

Электролитический конденсатор, как известно, имеет значительно меньшие наружные размеры, чем бумажный конденсатор такой же емкости. Кроме того в бумажном конденсаторе трудно сделать слой диэлектрика тоньше определенных пределов, а следовательно нельзя и повысить емкость конденсатора на единицу поверхности его пластин. В электролитическом же конденсаторе, наоборот, толщину' диэлектрика можно взять такую, какая нужна для данного рабочего (и пробивного) напряжения. Это позволяет значительно уменьшить об’ем и наружные размеры электролитических конденсаторов, предназначенных для работы при низком напряжении. Так например, конденсатор, выдерживающий напряжение в 25 V емкостью в 10 . весит всего лишь около 5 г.

Диэлектриком в электролитическом конденсаторе является слой окиси алюминия, нанесенный электрохимическим путем на его анодную алюминиевую пластинку (фольгу). Катодной обкладкой служит особый электролит («рабочий электролит»), контакт внешней цепи с которым осуществляется при помощи второй неаксидированной полоски алюминия. Обычно анодная — оксидированная — и катодная — неоксидированная — полос ки алюминиевой фольги переслаиваются фильтровальной бумагой, пропитанной рабочим электролитом.

В ряде работ нами была выяснена специфическая роль рабочего- электролита в деле создания слоя диэлектрика. Сама по себе окись алюминия (А12 Оя —модификация) не может обеспечить необходимой пробивной прочности диэлектрика конденсатора., В электролитическом конденсаторе напряженность поля в диэлектрике можно оценивать цифрой -порядка 4—5 млн. вольт на сантиметр, в то время как сухой оксид алюминия пробивается при напряженности поля менее, чем в 1 млн. вольт на сантиметр. Повышенная пробивная прочность пленки оксида в электролитическом конденсаторе обусловлена тем, что электролит, пропитывающий поры оксида и соприкасающийся с поверхностью оксида, создает на поверхности обкладки высоковольтную поляризацию, что связано с правильной ориентировкой и распределением ионов электролита, причем время установления этой поляризации будет зависеть от вязкости электролита.

С другой стороны, слой рабочего электролита, находящийся между катодной и анодной пластинками, представляет собою омическое сопротивле-

. II

VWWWVN

Рис. 1. Эквивалентная схема электролитического конденсатора

иие, включенное последовательно с конденсатором. Понятно поэтому, что некоторая доля общих потерь будет падать на выделение в этом сопротивлении Джаулева тепла. Величина этого сопротивления резко меняется с температурой (см. зависимость тангенса угла потерь от температуры).

Мы исследовали следующие свойства электролитического конденсатора и их изменения в зависимости от температуры:

1) ток утечки в зависимости от напряжения и температуры,

2) емкость при постоянном токе (измеренная балистическим методом),

3) емкость при переменном токе низкой н звуковой частоты (ш = 314 и ™ = 17 000) и угол потерь на низкой и звуковой частоте при фиксированном переменном напряжении и постоянной слагающей.

Упрощенную эквивалентную схему электролита веского конденсатора можно представить так, как показано на рис. 1, где С — емкость, R — сопротивление утечки и г — сопротивление слоя электролита, находящегося между анодом и катодом.

С точки зрения потерь необходимо, чтобы сопротивление электролита г было по возможно