CONDENSATORI - 5

CONDENSATORI ELETTROLITICI

Per disporre di condensatori ad elevata capacità, l'industria settoriale ha prodotto i ben noti condensatori elettrolitici, i quali si distinguono dai modelli fin qui analizzati per essere dei componenti polarizzati. Ma spieghiamoci meglio. I condensatori a mica, ceramici, a carta ed altri ancora, sono dotati di due reofori, ovvero di due fili conduttori o terminali diversamente realizzati, che consentono il collegamento del componente nei circuiti utilizzatori. Sotto l'aspetto pratico, dunque, la loro applicazione non richiede particolari attenzioni, così come si usa fare con le resistenze. Nello schema di figura 1, il filo 1 è stato collegato al morsetto positivo della pila, ma nulla sarebbe cambiato, sotto il profilo elettrico, se i due fili 1 - 2 fossero stati scambiati fra loro. Ecco quindi cosa significa, in realtà, l'espressione "condensatore non polarizzato", con la quale vengono definiti i componenti fin qui esaminati. I condensatori elettrolitici, invece, sono elementi polarizzati, ossia dotati di un terminale positivo e di uno negativo, che debbono essere tenuti nella massima considerazione quando il componente viene montato in un circuito utilizzatore.

Fig. 8 - Sulla sinistra è riportato il simbolo elettrico del condensatore elettrolitico. Sulla destra sono raffigurati tre modelli comuni di condensatori elettrolitici, quelli a montaggio verticale (C1 - C2) con le indicazioni delle polarità dei terminali e quello utilizzabile orizzontalmente. In quest'ultimo si nota come il terminale positivo rimanga elettricamente isolato dall'involucro metallico esterno del componente. 

Sulla sinistra di figura 8 è riportato il simbolo elettrico del condensatore elettrolitico, sulla destra della stessa figura appaiono alcuni modelli tra i più comuni attualmente in commercio: quello a montaggio verticale (C1), nel quale, su un lato, sono impressi i simboli della tensione positiva, quello simile (C2) con le sole indicazioni della tensione negativa e quello a montaggio orizzontale (C3) od assiale. In questi tre modelli il terminale positivo è completamente isolato, quello negativo è in contatto elettrico con il contenitore metallico esterno del componente. Per quanto riguarda la composizione interna del condensatore elettrolitico, facciamo riferimento alla figura 9, nella quale il componente è visto, in parte, attraverso una lente di ingrandimento.

Fig. 9 - Il condensatore elettrolitico può essere assimilato ad un condensatore piatto, composto da due fogli di alluminio (part. 1 e 4) di cui uno, nella sua faccia interna, è ossidato (part. 2); fra i due togli di alluminio è interposta una striscia di carta impregnata di una sostanza chimica, che prende il nome di "elettrolita". Gli elementi che compongono il condensatore sono: striscia dì alluminio internamente ossidata (1), faccia ossidata dei foglio di alluminio (2), carta impregnata di elettrolita (3), seconda striscia di alluminio (4), terminale positivo (5), terminale negativo (6).

Come è facile notare, il condensatore elettrolitico presenta una costruzione simile a quella del condensatore a carta illustrata in figura 5. Fra i due fogli di alluminio è inserito il dielettrico, impregnato di una sostanza chimica denominata "elettrolita conduttore". Una delle due facce interne di uno dei due fogli di alluminio è ossidata e, come è noto, l'ossido di alluminio rappresenta un buon isolante e realizza quindi, nel condensatore elettrolitico, un dielettrico molto sottile, che consente di raggiungere elevate capacità con ridotte dimensioni del componente. Si può così comprendere perché questi condensatori prendono il nome di elettrolitici. In essi infatti, pur essendo presenti due fogli di alluminio, la seconda, vera armatura è l'elettrolita e non il foglio di alluminio non ossidato. Costruttivamente, i due fogli di alluminio, fra i quali è interposto l'elettrolita, sono avvolti ed inseriti in un cilindretto contenitore, come indicato in figura 10. 

Fig. 10 - Vista in "esploso" di un condensatore elettrolitico. Gli elementi che lo compongono sono: terminali positivo e negativo (1), tappo di gomma (2), contenitore di alluminio (3), condensatore vero e proprio ottenuto dall'avvolgimento delle due strisce di alluminio (4), rivestimento in plastica recante i dati elettrici e le polarità del componente (5).

 In corrispondenza con lo spessore di strato di ossido isolante, i condensatori possono sopportare, impunemente, precisi valori massimi di tensione applicata agli elettrodi. Purtroppo, lo strato di ossido non è sempre uniforme e perfetto e determina, in particolari condizioni, quali l'elevata temperatura o l'eccessiva tensione applicata fra le armature, la cosiddetta "corrente di fuga" del condensatore, che costituisce un parametro difficilmente valutabile, dipendente, in grande misura, dal valore capacitivo e da quello della tensione. La disposizione interna degli elettrodi di un condensatore elettrolitico è chiaramente illustrata in figura 11.  

Fig. 11 - Disposizione interna degli elettrodi di un condensatore elettrolitico. 11 dielettrico è rappresentato dalla superficie di ossido isolante.   

Fig. 12 - L'elettrodo positivo del condensatore elettrolitico C deve essere sempre collegato con la linea di alimentazione positiva, come correttamente interpretato nello schema a sinistra. L'inversione delle polarità, effettuata nell'errato collegamento a destra, conduce alla rapida distruzione del componente.

L'inversione delle polarità conduce, in tempi più o meno brevi, alla distruzione del componente.