低電圧定格のコンデンサを高電圧に接続するとどうなりますか？

高いVに接続してもc = q / vであることを考えると、その電荷Qは比例して減少する可能性がありますか？それで、なぜそれは私のコンデンサを損傷するのでしょうか？または、内部電界が高くなりすぎて、誘電体が破壊されますか？それとも、自己発熱が大幅に増加したため、漏れやすくなり、過熱するのでしょうか？

文字通りの答えはこれですです：

3つの溶断コンデンサがあります。2つは、適度に原位置にある灰色の材料のスパイラルとして見ることができます。3つ目は、ベースと内部端子にすぎません。それらはすべて6.3Vの定格でしたが、電源レギュレーターの障害のために、なんと7.5Vに接続されていました。無視できる量なので、1つは考えられますが、その3つ目のコンデンサーの外側の缶は、3 mmのプラスチック片（約80 mm離れている）に穴を開け、反対側のバッテリーに埋め込まれるような力で吹き飛ばされました。

茶色いものはすべて、段ボールに似た繊維状の素材で、どこにでもあります。コンデンサの中に空気に触れると乾く油があるかどうかはわかりませんが、付着したものに接着剤のように付着することは知っています。

これらの方程式には注意が必要です。

c = q / v、Q = CV、すべて非常に見栄えがよいが、適用される範囲内でのみ適用される。

コンデンサの場合、制限の1つは、コンデンサの誘電体が損なわれないように電圧を十分低く保つことです。端子電圧を上げると、誘電体全体の電気的ストレスが増大し、最終的には破壊されます。それが起こるとき、あなたはもうコンデンサを持っていません。最良のケースでは、短絡または開回路のままになります。最悪の場合、煙に満ちた実験室やERへの出張があります。

コンデンサーの製造元は、コンデンサーでなくなる前にそのキャップが耐える最大電圧を印刷するのに非常に役立ちます。一般的には、コンデンサの寿命を犠牲にして、それを少し、数パーセント超えることができます。それを数十パーセント超えると、コンデンサの寿命がゼロになることがわかります。

現実の世界で何かが起こっている理由を知りたい場合は、純粋な理論式よりも複雑なモデルが必要です。

コンデンサはどのように作られていますか？それらは、導電性材料の２枚の薄いシートであり、それらの間に電気絶縁材料の薄いシートが配置されている。静電容量はこれらのシートの形状によって与えられます。より高い容量を得るには、より薄い絶縁体またはより大きな表面が必要です。

理論的には、絶縁体は電子がそれを通って流れることを許可しません。実際のマテリアルは動作が異なります。十分な電圧が印加されると、絶縁体は強制的に電子が流れるようになります。

これが発生するブレークダウン電圧は、材料とその形状に依存します。絶縁体の薄いシートは、厚いシートよりも低い電圧で絶縁破壊します。

絶縁体の巨大な抵抗で少量の電流が熱として放散するため、この絶縁破壊現象は通常非常に精力的です。これは、過電圧ブレークダウンの実際の現象を単純化したものである可能性もあります。化学反応も発生し、コンデンサの動作を変化させる可能性があります。

したがって、高容量の小さなコンデンサを作成する場合は、低電圧に制限する必要があります。このため、高電圧、高容量のものは大きいです。

@andyごとに、式を正しい方法で適用する必要があります。

@andyと@ user44635によって予測されるように、電圧が制限を超えて上昇すると、コンデンサは故障します。

失敗する方法とその影響は、

• 破壊電圧、
• $\frac{1}{2}CV^2$
• 充電と電圧の変化率、
• タイプのコンデンサー、
• 材料および製造上の欠陥、
• 湿度や温度、接続されている電源などの環境要因。

@ceterasは、@ user44635にいくつかの有用な洞察を追加し、私たちが扱っているものの理論と実際の関係の両方を常に認識しなければならない方法を示します。

影響は微々たるものである可能性があります-煙の吹き出し、または危険で生命を脅かし、壊滅的。

1960年代のある事件では、私の父が製造した比較的小さなコンデンサー（それは33pFかそこらだと思います）（約150mm x 25mm四方）が多くの副次的な損傷を引き起こしました。約10万人の小さな町には、週末は明かりがありませんでした。キャップは33kVまたは100kV ACラインのいずれかにありました。電圧測定用の容量分割器の一部として使用されました。

設計および製造上の欠陥のために失敗しました。誰かが亡くなったのか、重傷を負ったのか覚えていません。これは簡単に事実でした。

@Lorenあたりの計算は、33kVと33pFを使用して次のように計算されます（これは、マークが付けられていることを覚えているようです）。

$\frac{1}{2}CV^2 = \frac{1}{2} \times (33 \times 10^{-12}) \times (33 \times 1.4 \times 10^3)^2$

=〜35mJ（e＆oeありがとう@peter @loren）

1.4の係数はRMS-> peak電圧を補正し、キャップはピークで失敗する傾向があります。

キャップの放電には1msの領域が必要で、35Wを生成します（たぶんずっと高速です）。

@ 100kVは、9倍のエネルギーと電力を得る-320mJ。

おそらく欠陥が原因で、誘電体が故障しました。町全体の供給（当時でもいくつかのMVA）はキャップに向けられ、空気はイオン化されました。残りは歴史です。ホットエンドはバスバーで、グラウンドエンドはネオンパネルインジケーターに平行な仕切りとして別のキャップに取り付けられていました。

オペレーターを起こすのに十分ですが、他にはほとんどありません。電離空気を介した電力線の寄与は、少し長続きし、損傷を与えたでしょう。

の存在下で

  high power
  high voltage 
  high current 
  capacitors
  inductors
  high energy electrical systems of all forms 

回路に異常な電圧と電流が流れると、大量のエネルギーが蓄積および放出されます。

@Charlieは素敵な低電圧の例を示しています。

電解キャップは、流体（多くの場合ゲル）が沸騰し、内部を占める大量の高温ガスから爆発的な故障を引き起こす可能性があるため、故障モードでは興味深いものです。爆発して過熱蒸気を放出する前に、摂氏100度を超える温度に達する可能性があります。

エンジニアは常に自分や他の人の安全に配慮する必要があります。

コンデンサの充電は、製造、取り扱い、環境またはその他の理由により定格範囲内で操作された場合でも失敗する可能性があるため、常に何らかのリスクがあります。

Q = CVなので、静電容量が一定のままで電圧を上げると、電荷が増えるはずです。コンデンサをその定格を超える電圧に接続すると、煙が一気に噴出するか、場合によっては花火が発生する可能性があります。