मैं चार्ज किए गए संधारित्र (छोटे और निम्न वोल्टेज; <= 42 वी) को कैसे जल्दी और सुरक्षित रूप से निर्वहन कर सकता हूं?

Question

मैं सीख रहा हूं कि कैपेसिटर (1pf - 1000uf से सिरेमिक और इलेक्ट्रोलाइट) का उपयोग कैसे करें और एक ब्रेडबोर्ड का उपयोग करके विभिन्न प्रयोगों की कोशिश कर रहा हूं। मैं अपने लेआउट में लगातार चीजों को जोड़ / हटा रहा हूं, यह देखने के लिए कि क्या होता है ... लेकिन एक संधारित्र के निर्वहन के लिए इंतजार करने में कभी-कभी लंबा समय लगता है! वर्तमान में मैं जो किताब पढ़ रहा हूं (मेक: इलेक्ट्रॉनिक्स) "एक संधारित्र को एक या दो सेकंड के लिए छूकर" एक संधारित्र का निर्वहन करने का सुझाव दिया। क्या यह सुरक्षित / अनुशंसित तरीका है? क्या मैं अपनी उंगलियों के साथ रोकनेवाला पकड़ सकता हूं और इसे दोनों टर्मिनलों पर छू सकता हूं?

ध्यान दें: मुझे स्वीकार करना होगा कि मैं कैपेसिटर के साथ थोड़ा विस्फारित हूं क्योंकि विस्फोट करने वाले कैपेसिटर की तस्वीरें देखने के बाद और इसके परिणामस्वरूप पिघला हुआ ब्रेडबोर्ड, जले हुए टेबल और यहां तक ​​कि उंगलियों को खोने वाले लोगों के बारे में पढ़ना!

संपादित करें: मैं वर्तमान में 1.5 - 12V के साथ काम कर रहा हूं, हालांकि मेरे पास कुछ 24V स्टेपर मोटर्स भी हैं, जिन्हें मैं अंततः काम करना चाहता हूं।

Comments

मैं वर्तमान में एक टूटे हुए टीवी के अंदर पांव मार रहा हूं। और मैं अब जो कुछ भी कर रहा हूं उसका सुराग लगाता हूं। मुझे सब पता है कि कुछ सेकंड पहले- मैं चौंक गया। और तीव्रता के रूप में यह एक नियमित 220 वी बिजली के झटके से दूर नहीं था (मुझे पता है कि मैं किस बारे में बात कर रहा हूं, मेरे पास बहुत सारे थे)। ओह, और हां, यह कैपेसिटर था, क्योंकि वर्तमान में टीवी प्लग नहीं किया गया है।

Answer 1

1 mF तक के छोटे कैपेसिटर के साथ, इसके बारे में चिंता करने के लिए बहुत कम है। मुझे लगता है कि यह सुनिश्चित करने के लिए एक अच्छा विचार है कि उन्हें प्लग करने से पहले उन्हें छुट्टी दे दी जाए जहां कैप पर लगने वाले वोल्टेज से कुछ नुकसान हो सकता है, लेकिन यह तब तक आम तौर पर चिंतित नहीं होता जब तक आप कुछ वास्तविक ऊर्जा या उच्च वोल्टेज तक नहीं पहुंचते।

छोटे इलेक्ट्रोलाइटिक कैप के लिए जैसे आप क्या काम कर रहे हैं, बस उन्हें किसी धातु के खिलाफ कम करें, जैसे कि एक नंगे घटक लीड, धातु चेसिस या आसान स्क्रू ड्राइवर।

एक ब्रेनबोर्ड में प्लग कर सकते हैं एक सिरेमिक टोपी होने के लिए कुछ भी छोटा करने के लिए इस बारे में सोचने के लिए मस्तिष्क चक्र बर्बाद मत करो। जब तक आप इसे प्लग करते हैं, तब तक आपकी उंगलियों ने इसे डिस्चार्ज कर दिया होगा। भले ही, गणित मत करो। 10 V पर 1 µF केवल 50 10J है। हाँ सूक्ष्म जूल। बड़ी बात।

Comments

क्या आप कृपया "वास्तविक ऊर्जा" और "उच्च वोल्टेज" को परिभाषित कर सकते हैं?

— ग्लेननरू

1000 यूएफ = 1 एमएफ पर आप ओलिन की सलाह को लगभग 30 वी से ऊपर संशोधित करना शुरू कर सकते हैं। ऊपर से ऊर्जा का स्तर ध्यान देने योग्य होने लगता है और झटके का खतरा शुरू हो जाता है। यहां तक ​​कि 30V में आप अपनी आंख में किसी चीज के बहुत ही असंभावित लेकिन संभावित परिणाम के साथ निर्वहन से "स्पैटर" प्राप्त कर सकते हैं। 1000 वीएफ ऊर्जा पर 30V के लिए = 0.5CV ^ 2 = 0.5 x E-3 x 900 ~ = 0.5 जूल। एक जूल है ~ 100 ग्राम द्रव्यमान को 1 मीटर तो 0.5J = 100 ग्राम x 500 मिमी छोड़ने में छितरी हुई ऊर्जा। जैसे कि कुछ ऐसा होता है जैसे कि एक छोटा कण बाहर निकालता है, इसलिए उस ऊर्जा के साथ एक टोपी को छोटा करना ठीक वैसा ही होता है।

— रसेल मैकमोहन

@glenneroo: मैं रसेल की टिप्पणी को पढ़ने से पहले 1 mF और 30 V भी कहने जा रहा था। कोई कठिन रेखा नहीं है, लेकिन उस स्तर पर ऊर्जा छोटी और पर्याप्त होती है, और वोल्टेज एक सुरक्षित स्तर तक सीमित होता है जब तक कि आप जानबूझकर कुछ नहीं करते हैं। मुझे याद है कि मैं बहुत बड़े (44 mF?) के साथ खेलता था और मुझे लगता है कि कॉलेज में 15 V टोपी है। यहां तक ​​कि मैंने कुछ तस्वीरें लीं जो केवल एक स्क्रू ड्राइवर के साथ शॉर्टिंग से निकली चिंगारियों द्वारा जलाई गई थीं। चिंगारियाँ ठंडी थीं, लेकिन मुझे उँगलियों से चोट पहुँचाने का एक लंबा रास्ता भी वहीं था। टोपी के माध्यम से उच्च वर्तमान दालों शायद इसके लिए सबसे अच्छा नहीं थे।

— ओलिन लेथ्रोप

@ जॉनी: नहीं, वास्तव में नहीं, क्योंकि जैसा कि आप कहते हैं कि बैटरी कैपेसिटर नहीं हैं। जिस आकार की हम बात कर रहे हैं उसके कैपेसिटर में कार बैटरी की तुलना में बहुत कम ऊर्जा भंडारण होता है। वह बिलकुल अलग मामला है।

— ओलिन लेथ्रोप

आपको शायद "बिग डील" को "कोई बड़ी बात नहीं" में बदलना चाहिए, क्योंकि व्यंग्य कई लोगों के लिए स्पष्ट नहीं है जो आपकी भाषा में बड़े नहीं हुए हैं।

— जे बाज़ुज़ी

Answer 2

अपनी उंगलियों के साथ रोकनेवाला पकड़ने के बजाय इसे एक पॉप्सपिक छड़ी या कुछ अन्य अछूता सामग्री के अंत में gluing की कोशिश करें। इस तरह से आपकी उंगलियों को संधारित्र के संपर्क में आने की बहुत कम संभावना होगी। यदि आप जो काम कर रहे हैं वह 20 वोल्ट या उससे कम है तो यह ठीक होना चाहिए।

मैं मान रहा हूं कि हम यहां अपेक्षाकृत छोटे कैपेसिटर और वोल्टेज के बारे में बात कर रहे हैं। यदि आप उच्च वोल्टेज के बारे में बात करना शुरू करते हैं जो घातक हो सकता है तो आप एक पेशेवर निर्मित उपकरण और अतिरिक्त सावधानी क्या चाहते हैं।

यहाँ एक लेख है जहाँ किसी ने एक बीआईसी पेन से एक अच्छा निर्वहन जांच की । यदि आप उत्सुक हैं तो वह गणित में भी जाता है। एक बार फिर - सुरक्षा पहले! यदि आप घातक उतार-चढ़ाव से निपट रहे हैं, तो आपका सबसे अच्छा विकल्प एक पेशेवर निर्मित, परीक्षण और प्रमाणित जांच का उपयोग करना है।

अब यह सब कहते हुए, मैं ओलिन से सहमत हूं कि यह उन छोटे कैपेसिटर के लिए ओवरकिल होगा, जो आप वर्तमान में काम कर रहे हैं। यह जानकारी आपके आगे बढ़ने पर मददगार साबित हो सकती है और शायद बड़े कैपेसिटर और उच्च वोल्टेज से निपटना शुरू कर सकती है।

Comments

मैंने 1,500 वोल्ट पर पेन बॉडी का एक HIPOT टेस्ट किया और कोई मापने योग्य करंट नहीं था। इस पेन या किसी अन्य का उपयोग अपने जोखिम पर करें। मैं इस बात की गारंटी नहीं दे सकता कि अगले महीने बहुत सारे बीच पेन में कुछ अशुद्धियां या रासायनिक परिवर्तन नहीं होंगे जो इसकी ढांकता हुआ ताकत को कम कर देंगे। <- यह पंक्ति महत्वपूर्ण है! बीआईसी पेन और पॉप्सिकल स्टिक को उनके इन्सुलेट गुणों के लिए नहीं जाना जाता है। बहुत सारे सुरक्षित विकल्प हैं। मेरा सुझाव है कि इस कार्य के लिए मल्टीमीटर लेड को फिर से तैयार करना।

— केविन वर्मियर

@ केविन - सुरक्षा टिप के लिए धन्यवाद। मैंने सुरक्षा पर जोर देने के लिए अपना जवाब संशोधित किया। विशेष रूप से आवश्यक लैब के बिना लोगों के लिए एक HIPOT परीक्षण करने के लिए उन्हें अच्छी तरह से जूरी को रगड़ने के बजाय एक वाणिज्यिक उत्पाद खरीदने की सलाह दी जाती है जो उन्हें मार सकता है।

— जॉनीबोट्स

संबंधित: Electronics.stackexchange.com/questions/52289/…

— zebonaut

Answer 3

प्रतिरोध का उत्पाद (ओम में) और कैपेसिटेंस (फैराड में) डिस्चार्ज का मूल समय (मूल चार्ज के 1 / e पर जाने के लिए) है: t = RC। वी = क्यू / सी और आई = वी / आर = क्यू / टी के साथ, आप निर्वहन को एक सुरक्षित मूल्य पर रखने के लिए न्यूनतम प्रतिरोध के लिए भी हल कर सकते हैं। (वर्तमान को 1 mA से नीचे रखना एक कठिन दिशानिर्देश है: https://www.asc.ohio-state.edu/physics/p616/safety/fatal_current.html यह मनुष्यों के माध्यम से मुक्ति के लिए है, लेकिन यह "क्या" बनता है: आपके डिस्चार्ज सर्किट से जुड़ा है। यदि आप लचीले कॉपर वायरिंग के माध्यम से करंट चला रहे हैं, तो यह संभवत: कुछ एम्प्स को ले जा सकता है।) संधारित्र में संग्रहीत ऊर्जा को भी नोट करें, जिसे रेसिस्टर में जमा किया जाएगा जो इसे शॉर्ट करता है: U = 0.5 सीवी ^ 2।

जब तक आप आमतौर पर ब्रेड बोर्ड के साथ उपयोग किए जाने वाले कैपेसिटर के प्रकार के साथ काम कर रहे हैं, तो आप संभवतः इसे तांबे के तार के साथ छोटा कर सकते हैं, जैसा कि अन्य ने उल्लेख किया है: 1 यूएफ * 1 एमओएचएम = 1 एनएस डिस्चार्ज समय। यदि इस पर केवल 42V है, तो ये सूत्र कहते हैं कि इसमें कुछ नैनोसेकंड के लिए एक उच्च धारा होगी, लेकिन नैनोहेनरी-स्केल परजीवी प्रेरण वर्तमान को सीमित करेगा और निर्वहन धीमा कर देगा। 1uF में 42 V 1 mJ से कम है, जो संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है - इसलिए उस उच्च-अंत CPU के साथ संधारित्र को छोटा न करें। और कुछ भी ठीक होना चाहिए।

यदि आप वोल्टेज और करंट में आते हैं जहाँ डिस्चार्ज में एक या अधिक समय लगता है, या जहाँ आपका डिस्चार्ज करेंट 1 mA से अधिक के लिए 1 ms से अधिक होगा, या जहाँ संग्रहीत ऊर्जा कुछ Joules से अधिक हो जाती है, तो आपको सावधान रहना चाहिए। डिस्चार्ज सर्किट में घटकों की वर्तमान और बिजली रेटिंग की जांच करें, इंडक्शन का अनुमान लगाएं, और शायद डिस्चार्ज प्रक्रिया का एक सरल सिम चलाएं। सामान्य तौर पर, जब तक आपका संधारित्र एक पूर्ण फैराड के बराबर नहीं होता है या वॉल्टेज कुछ केवी होते हैं, तब तक डिस्चार्ज-से पहले उपयोग एक महत्वपूर्ण मुद्दा नहीं होगा।