Elkologie

Somewhere in the late 1980's, Geert Jan and a few others were feeling bored at DJOE. They started to fool around, and then someone suggested "blowing" some capacitors by subjecting them to overvoltage.

Of course, Jan and Nico were not amused, and a fitting punishment was assigned: write a report that explains why capacitors blow and measure the blowing process. The result was the document you see below, originally written with a pencil. The darker additions where made during later review by Jan or Nico, in the transcript below they are enclosed in {curly brackets} and italicized.

{schema}

Elkologie

Doel vd proef :

Waarom en hoe explodeert een elko bij te hoge spanning?

Uitvoering :

Een stroombron die staat ingesteld op 0,5 A wordt aangesloten
op een elko met een werkspanning van 10 V. De stroombron
levert max 35 V. Paralell op deze schakeling is een recorder
aangesloten.
De elko is om veiligheidsredenen ingesloten zodat de druk
wel en de brokstukken en de smerige, giftige rotzooi die erin zit,
niet overal verspreidt worden.

De proef :

De stroombron en de recorder worden op hetzelfde moment gestart.
Dit kan niet anders, daar het moment van ontploffen niet te
voorspellen is.
Vrijwel direct na het inschakelen van de voedingsspanning {stroom} slaat de
elko door, maar dat merk je alleen omdat de elko plotseling stroom gaat trekken.
Dan zakt de spanning in, omdat de stroombegrenzing aanslaat.
Ook vindt zich {er} dan een chemisch proces plaats, nl het formeren
(dwz het "kweken" van de isolator), zo dat het dielectrum steeds dikker
wordt. {Is dat waar? Dit zou betekenen dat de cap steeds kleiner wordt.}

Dit laatste is heel belangrijk, want hierbij ontstaat warmte.
Die warmte is nu funest voor de elko, want het inwendige zet
{C = E₀ E_r A/d, A = opp v d platen, d = dikte v h diëlektrikum}
uit en omdat de behuizing niet meegroeit, knalt de elko uit
elkaar.
Tijdens het uit elkaar knallen wordt soms kortluiting in de elko
gemaakt, en soms onderbreekt hij dan weer. Soms knalt ie normaal
uit elkaar, zie onderstaande diagrammen.

[diagram]	[diagram]	[diagram]	[diagram]	[diagram]
snel.				470 uf
				10 V

De recorder stond in traag, de elko was 100 uf, 10V, tenzij anders
vermeldt.