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Titolo: Celle Condensatore

vi torna che una cella elettrolitica (distanza elettrodi 3 cm, 
elettrodi = barrette di carbone di 5 mm di diametro, immersi per 
5 cm; immersi in solfato di sodio 5 % p/V) sostenga correnti 
capacitive che si annullano soltanto dopo un tempo dell'ordine 
dei minuti (a meno di un volt di tensione applicata) e di decine 
di minuti con potenziali tra uno e due volt applicati ?
Voglio dire, un normale condensatore "elettronico", allo stato 
solido, che tempi di carica ha ?
Ora è vero che la migrazione degli ioni è più enormemente più 
lenta rispetto agli elettroni, ma tempi così lunghi mi paiono 
inspiegabili.
Vorrei un parere
grazie
CCCP++MARIO

 CCCP++MARIO
Figurati,
Patrizio
 
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

> V _t = V_0 * e^[-t / (R*C)]
 V _t = V_0 * (1 - e^[-t / (R*C)])
Mica un errore da poco!!! 

 tempi di carica ha ?
Un condensatore per elettronica si avvicina molto al modello ideale. quindi 
Vc(t) = integrale tra 0 e t [Ic(t) dt] / C
in cui
Vc(t) è la tensione sul condensatore
Ic(t) è la corrente che scorre nel condensatore
C è la capacità
Alternativamente il modello differenziale è
Ic(t) = C dVc(t)/dt
I condensatori elettrolitici sono di solito più lenti e ciò viene 
schematizzato con un'induttanza ed una resistenza in serie. Ma questa 
lentezza diventa importante solo quando vai a lavorare con segnali di banda 
superiore a qualche decina di KHz.
Ma attaccando un condensatore ad una sorgente di tensione a bassa impedenza 
(un qualunque alimentatore) la carica è pressoché immediata... al massimo 
sarà di qualche microsecondo per grossi elettrolitici. 

 Spero ti risponda qualcun'altro competente in materia :)
intanto grazie, poi stiamo a vedere
Ciao
CCCP++MARIO


 
ciao x ora
cccp++mario

 Mica un errore da poco!!!
Hai oggettivamente ragione, non ho difficolta' alcuna ad
ammetterlo.
Ti prego solo di farmi credito che, nel discorso che stavo
facendo, ho meramente confuso i concetti di carica e scarica,
anche in vista del fatto che il grosso del problema era nello
spiegare i tempi: focalizzando l'attenzione su quelli, ho
inavvertitamente scambiato carica e scarica.
Ti ringrazio della segnalazione, comunque.
Ciao


 > Patrizio
PS - sono in partenza per un luogo dove temporaneamente non
saro' in grado di collegarmi; spero di riuscire di nuovo in qlc giorno.


 Cambia qualcosa ?
Cambia che gli elementi parassiti diventano trascurabili. 

 è, cmq non spiega la lentezza a saturarsi)
In quanto a queste affermazioni posso dire che per caricare un condensatore, 
il circuito esterno deve prelevare elettroni da una delle armature e 
depositarli sull'altra. Quindi il tutto avviene all'esterno del 
condensatore. Quando questa migrazione è avvenuta si ha un campo elettrico 
che, come dici tu, sposta il baricentro degli atomi. In particolare la 
nuvola elettronica diventa eccentrica ed è attratta dall'armatura positiva e 
respinta da quella negativa. Questo in un dielettrico solido in cui gli 
atomi possono solo vibrare e gli elettroni non possono idealmente staccarsi 
dai propri atomi.
In un liquido mi sa che anche sotto un certo potenziale dagli anioni vanno 
verso l'anodo e perdono elettroni e i cationi vanno a prenderseli al 
catodo... Il perché ad un certo punto il processo si ferma non lo so di 
preciso. Probabilmente si crea un effetto corrente di deriva contro corrente 
di diffusione come in un semiconduttore, cioè la concentrazione di ioni 
dello stesso segno in un punto della soluzione tenderebbe a ridistribuirsi 
per diffusione (od osmosi) ma il potenziale applicato tende a tenerli lì, 
così ad un certo punto le due correnti (di ioni) si eguagliano in un 
equilibrio dinamico e macroscopicamente si osserva una corrente di 
conduzione nulla (che secondo me corrisponde a ioni disposti attorno agli 
elettrodi che però non li toccano), poi come in un semiconduttore, superata 
la tensione di soglia si fa vincere la corrente di deriva e comincia la 
conduzione.
Secondo me se provi con degli elettrodi immersi in olio riesci ad osservare 
effettivamente quanta parte del fenomeno sia dovuta a fenomeni capacitivi in 
senso stretto.
Comunque si usa definire anche capacità equivalenti in elettronica. Per 
esempio quando un diodo passa dalla conduzione all'interdizione perché 
esternamente si inverte la tensione, scappa un po' di corrente prima che 
questa arrivi alla corrente tipica di interdizione (microscopica). Questo 
avviene perché l'anodo del diodo è pieno di elettroni e il catodo di lacune 
e quando la tensione si inverte, invece di ricombinarsi, come farebbero se 
si togliesse il diodo dal circuito, queste cariche vengono risucchiate fuori 
attraverso lo stesso circuito che ce le ha messe. Questo viene schematizzato 
come un condensatore perché, anche se solo in un regime dinamico, il 
comportamento è quello.

 Vorrei un parere
Qualunque ragionamento V/I non può essere fatto utilizzando la tensione 
applicata agli elettrodi, ma devi usare il potenziale dell' elettrodo. 
Ovvero devi usare due circuiti.
Con il primo fornisci corrente e tensione ai due elettrodi, e ti interessa 
solo misurare la corrente.
Il secondo è in pratica un volmetro ad alta impedenza connesso a:
1) elettrodo sotto misura
2) elettrodo di riferimento (es AgCl) fisicamente posizionato in un tubo 
curvato verso il basso e terminante in un capillare ( diciamo una J, con l' 
elettrodo infilato dall' alto ed il capillare sulla punta inferiore della 
J), e pieno di una soluzione opportuna, che potrebbe essere lo stesso 
elettrolita che usi.
Poi devi portare il capillare a 0,1-0,5mm dall' elettrodo che vuoi provare.
Alimenti gli elettrodi, NON dai corrente sul circuito 1 e misuri  il 
potenziale fra elettrodo di riferimento e elettrodo in prova. Diciamo 1,375 
V. Questo è il tuo potenziale 0. Poi dai corrente e a varie correnti fai le 
tue misure di potenziale, a tempi piu' o meno infiniti. Detratto il tuo 
potenziale a riposo, ottieni la vera curva V/I su cui fare tutti i tuoi 
ragionamenti.
Comunque tracce di metalli pesanti sono ininfluenti su qs. prove, mentre l' 
ossigeno imprigionato negli elettrodi porosi è molto influente.
Ciao
Mauro 

 
okay, grazie degli spunti
ciao
cccp++mario

Ti consiglio comunque di postare il quesito anche su it.scienza.fisica 
perché loro di questioni elettriche poco ortodosse (per quel che riguarda 
elettronici/elettrotecnici come me) ne capiscono di più e probabilmente 
qualcuno riuscirà anche a darti una formula per stimare quanto si estende 
l'area densa di ioni nella soluzione attorno all'elettrodo. 

 apparentemente) ed immersi nella medesima soluzione ?
Uno è polarizzato positivamente, l' altro negativamente. Anche se la curva è 
simmetrica (cosa approssimativamente vera solo per elettrodi completamente 
reversibili, ma non certo per la grafite piena d' aria) non puoi trascurare 
almeno la caduta di tensione sull' elettrolita, che è sicuramente grande se 
non predominante
Se provi con elettrodi metallici,possibilmente in un ambiente reversibile, 
con il sistema a tre elettrodi, non vedrai nessuna soglia. Ovviamente non 
devi usare alluminio, inox o altri metalli che possano ossidarsi.
Ottone, rame, platino vanno bene.
La curva di polarizzazione non è una retta, ma per semplicità puoi 
considerarla tale.
Se dai 100-500-1000-5000 microamper per cm2 vedrai un certo andamento della 
ddp rispetto al potenziale a riposo; la derivata di questa curva nell' 
intorno dello zero è la resistenza di polarizzazione dell' elettrodo. Tale 
resistenza avrà un valore molto basso, dell' ordine dei kohm /cm2 e quindi 
nulla a che fare con i condensatori. L' effetto capacitativo in sistemi 
normali lo dovresti poter vedere solo con la risposta all' onda quadra. 
(vado un poco a memoria, sono esattamente 23 anni che non faccio piu' l' 
elettrochimico)
Ciao
Mauro