Por que as classificações de tensão do capacitor são valores tão estranhos?

Esse é um tipo de pergunta semelhante a esta pergunta sobre o uso do número 47.

Eu estava pensando em encomendar algumas peças como em qualquer outro dia e até agora nunca pensei muito sobre isso, mas percebi que as classificações de tensão dos capacitores parecem realmente estranhas (pelo menos para mim).

As classificações de tensão padrão parecem ser:

6,3 V
10 V
16 V
25 V
35 V
50 V
63 V
100 V
160 V

Eu peguei esses valores e os plotei em um gráfico para ver se havia alguma correlação e parece que existe uma correlação exponencial.

Minhas perguntas reais são:

Como esses valores foram decididos inicialmente?
A classificação de tensão foi ditada pelo material usado e ficou presa ao longo dos anos?
Existem outros componentes que usam as mesmas classificações de tensão?

capacitor Doodle
fonte

Bem, uma coisa me aparece porque eu costumava usar tubos de vácuo. O 6.3V era uma das tensões comuns dos filamentos, embora esse fosse um valor rms CA. Muitos transformadores incluíram um secundário para isso.

21716

@ Jonk Não só era AC, mas você também não deveria escolher uma tampa com a tensão exata que possui.

Dmitry Grigoryev

@dmitry: Claro. A coisa toda é apenas sobre o número em si, me lembrando. Não se trata de sugerir algo como você parece imaginar que eu fiz. Eu estava abordando a terceira questão da OP. Entendi que isso significa QUALQUER.

21716

Respostas:

É principalmente sobre números preferenciais: -

Veja esta página wiki e veja também esta resposta de troca de pilhas sobre valores de fusíveis.

É tudo uma questão de dividir a diferença entre 1 e 10. Por exemplo, está ratiometricamente na metade do caminho entre 1 e 10 e a raiz do cubo se divide nos números 2.154 e 4.642. Multiplique por 2,154 novamente e você obtém 10. $\sqrt{10}$

Portanto, se você dividir o intervalo de 1 a 10 em 5 blocos, obterá 1, 1,5849, 2,5119, 3,9811, 6,3096 e, finalmente, 10.

Esses valores aproximam-se de 1, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3 e 10.

Como eu disse anteriormente, esse é principalmente o motivo, mas suspeito que a prevalência de sistemas de 24 V pode ter causado o capacitor de 35V e, é claro, o capacitor de 40V não é incomum:

Andy aka
fonte

@agentL e é exatamente isso que eu entreguei. Tente novamente se você tiver um ponto válido que de alguma forma eu perdi.

Andy aka

ops, você está certo e eu estava errado. No entanto, sua resposta consiste em nada além de uma tabela enigmática e 2 links. Talvez se você pudesse adicionar mais explicações, não pareceria uma tabela de valores de resistores. Foi por isso que eu confundi.

Agent_L 17/08/16

Seria bom se você expandisse mais. Eu certamente não entendi nada sobre a resposta até seguir o link, e mesmo assim 35V não se encaixa na tabela. O StackExchange prefere respostas onde o conteúdo está na própria resposta, não nos links. Dessa forma, eles não são tão afetados quando os links expiram.

Cort Ammon - Restabelece Monica

@ Meower68 ver edição

Andy aka

@CortAmmon see edit

Andy aka

Muitos valores dos componentes estão igualmente espaçados em uma escala logarítmica (ou seja, são exponenciais, como você observou). Isso faz muito sentido, porque os valores dos componentes abrangem várias ordens de magnitude. Na minha caixa de peças, tenho capacitores de 10pF a 2.6mF (acima de 8 ordens de grandeza) e resistores de 1ohm a 1Gohm (9 ordens de grandeza). Você não gostaria de espaçar linearmente os valores dos componentes. Se você fizesse resistores em incrementos de 1ohm, teria uma resolução ruim na extremidade inferior, mas seu catálogo de produtos precisaria ter um bilhão de itens! Os valores podem ser espaçados linearmente dentro de uma década, ou seja, incrementos de 0,01ohm para resistores entre 1 e 10ohms, incrementos de 10ohm para resistores entre 1 e 10kohms, por exemplo, mas o que torna significativos os pontos de corte da década? Isto'

Void Star
fonte

O OP perguntou sobre tensões, não valores.

Agent_L 17/08/16

Opa, é verdade, mas o mesmo princípio ainda se aplica.

Star Void

@agent_l exatamente as mesmas razões aplicar para o valor da tensão como fazem para o valor da capacitância (ou resistência, ou qualquer outro)

mbrig

@ mbrig Sim, entendi. Mas se isso fosse óbvio, a OP não precisaria perguntar, não? Além disso, com tensões é um pouco diferente, porque você não está procurando uma classificação exatamente como tensão operacional, mas algo além da sua tensão (+ margem de segurança). O excesso de especificação aqui é possível, enquanto o valor não é. Diferentemente dos valores, há uma voltagem típica na qual a maioria dos circuitos funciona. E os materiais dos quais os capacitores são feitos têm características diferentes ao lidar com tensão ou sobretensão. A questão das classificações de tensão do OP é muito mais do que uma questão de valor.

Agent_L 17/08/16

Bem, nos pontos 2 e 3 eu digo, sim no ponto 2, os materiais têm alguma influência nas classificações de tensão, mas você sempre pode alterar a espessura do dielétrico, para que você possa atingir a classificação que desejar dentro do razoável, e não, não pense assim no ponto 3, porque outros componentes lineares passivos são especificados na dissipação de corrente ou de energia, os capacitores são a exceção devido à sua força dielétrica limitada, e as linhas de produtos de semicondutores tendem a não ter matrizes de classificações / especificações completas, como as peças lineares passivas , para aqueles que você escolhe um parâmetro e depois superespecifica os outros.

Vazio Estrela