Sobre o ruído audível do capacitor

Todos os materiais dielétricos se deformam sob a tensão de um campo elétrico, é chamado de "efeito eletrostritivo". E alguns dielétricos exibem um efeito piezoelétrico adicional, como capacitores de cerâmica, mas o mecanismo dominante é o efeito piezoelétrico. Eu quero saber se os capacitores de filme plástico têm esse fenômeno? E alguém encontrou isso?

capacitor ceramic piezoelectric-effect diverger
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Efeito eletroestritivo ... sim, às vezes você pode ouvir os capacitores de filme em um crossover de alto-falante "cantar" silenciosamente quando acionado com altos níveis de sinal (e o próprio alto-falante é substituído por uma carga simulada, caso contrário, seria pelo menos 80dB mais alto!)

Brian Drummond

Todos os capacitores devem mostrar esse efeito. Mas você não precisa do efeito eletrostritivo para produzir forças dentro de um capacitor. Ao carregar um capacitor, os transportadores dentro dos eletrodos resultam em uma força nos eletrodos, independentemente de qual dielétrico é usado (mesmo com o ar). Mas eu não sei, qual tensão deve ser aplicada para resultar em movimentos audíveis. Um capacitor de filme se deforma especialmente, se não estiver totalmente incorporado em resina ou óleo, para que os eletrodos tenham algum grau de liberdade de movimento.

Ariser - Reintegrar Monica

Eu acho que os engenheiros no projeto de fonte de alimentação arquivados podem estar familiarizados com isso. Existem artigos sobre o ruído do capacitor de cerâmica, mas não existem documentos sobre o do capacitor de filme.

diverger

@BrianDrummond, eu não sou do tipo de áudio, mas você tem certeza de que não são os indutores que estão cantando na rede? (talvez uma rede ativa sem indutores?)

George Herold

No caso específico que mencionei, com certeza absoluta. Uma simulação Spice no brilhante novo departamento VAX 11-750 sugeriu que um capacitor no crossover BBC LS3 / 5A poderia falhar em uma frequência e tensão específicas. O teste, eventualmente, levou dois Quad-405 amplificadores de potência, ponte juntos, sob um ventilador, dirigindo apenas o capacitor, mas eventualmente ele deixou ... (Uma rede ativa iria operar em baixo nível de qualquer maneira)

Brian Drummond

Respostas:

Quando submetido a um campo elétrico, a Dielectrics se expande na direção do campo e contrai em uma direção transversal ao campo. A tensão varia aproximadamente com o quadrado do campo elétrico. A maioria dos materiais possui deformações eletroestrictivas da ordem de para forças de campo elétricas de $1*10^{-7}$ . Nos materiais de óxido de perovskita, a deformação é denas mesmas forças de campo. Os dados vêm de * (1), que parece ser altamente citado. $1 \frac{MV}{m}$ $1* 10^{-3}$

Enquanto parece não razoável, um espaçamento simples entre placas de 1 um e um inversor de 1 volt pode facilmente encontrar esse campo. Portanto, um capacitor normal com um intervalo de 100 nm e 10 Volts sendo acionado pode facilmente exceder esse número em 100 X. $1 \frac{MV}{m}$

Para um capacitor de 1 mm, em uma dada dimensão, a campo causaria expansão em cerca de 1 angstrom (0,1 nm) e provavelmente mais de 100 vezes isso. $1 \frac{MV}{m}$

É difícil dizer quanto desses pares em um som audível, mas a patente US 7689390 B2 usa camadas de BST de 100 nm de espessura ( ) para acoplar modos elétrico e acústico a um capacitor. $Ba_{0.7}Sr_{0.3}TiO_3$

O PTFE (Teflon) possui altos coeficientes eletro-restritivos. * (2)

Então parece possível.

(1) "Rachaduras em atuadores cerâmicos causados por eletroestrição" W Yang, Z Suo - Revista de Mecânica e Física de Sólidos, 1994 - Elsevier "

(2) Schwodiauer, R .; Neugschwandtner, G .; Bauer-Gogonea, S .; Bauer, S .; Heitz, J .; Bauerle, D., "Propriedades dielétricas e de eletreto de novos polímeros de Teflon PTFE e semelhantes a PTFE", Electrets, 1999. ISE 10. Proceedings. 10o Simpósio Internacional sobre, vol., No., Pp.313.316, 1999

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Obrigado, você pode fornecer algumas informações sobre PET e PP, que são mais comuns em aplicações práticas.

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