Storia del condensatore

Gli anni pionieristici nella storia dei condensatori furono un periodo in cui i condensatori venivano utilizzati principalmente per acquisire una comprensione precoce dell'elettricità, prima ancora della scoperta dell'elettrone. Era anche il momento per fare dimostrazioni da salotto, come avere una fila di persone che si tenevano per mano e scaricavano un condensatore attraverso di esse. L'era moderna dei condensatori inizia alla fine del 1800 con l'alba dell'era dell'applicazione pratica dell'elettricità, che richiede condensatori affidabili con proprietà specifiche.

Nel 1909, William Dubilier inventò condensatori in mica più piccoli che furono poi utilizzati sul lato ricevente per i circuiti risonanti nell'hardware wireless.

I primi condensatori di mica erano fondamentalmente strati di mica e fogli di rame fissati insieme come quelli che venivano chiamati "condensatori di mica fissati". Questi condensatori però non erano molto affidabili. Essendo solo fogli di mica premuti contro fogli di metallo, c'erano degli spazi d'aria tra la mica e i fogli. Tali spazi consentivano l'ossidazione e la corrosione e facevano sì che la distanza tra le piastre fosse soggetta a modifiche, alterando la capacità.

Negli anni '20 furono sviluppati i condensatori in mica argentata, in cui la mica è rivestita su entrambi i lati con il metallo, eliminando gli spazi d'aria. Con un rivestimento metallico sottile invece di lamine più spesse, i condensatori potrebbero anche essere ridotti. Questi erano molto affidabili. Ovviamente non ci siamo fermati qui. L'era moderna dei condensatori è stata segnata da una svolta dopo l'altra per una storia affascinante. Diamo un'occhiata.

Per ottenere una capacità maggiore è stata utilizzata un'altra ceramica, il titanato di bario, poiché aveva 10 volte la permettività della mica o del biossido di titanio. Tuttavia, avevano parametri elettrici meno stabili e potevano sostituire la mica solo dove la stabilità era meno importante. Questo è stato migliorato dopo la seconda guerra mondiale.

Un'azienda americana fondata nel 1961 ha aperto la strada al condensatore ceramico multistrato (MLCC), che era più compatto e aveva una capacità maggiore. Nel 2012 vengono prodotti più di 10 ^ 12 MLCC al titanato di bario ogni anno.

Nel 1890 Charles Pollak scoprì che uno strato di ossido su un anodo di alluminio era stabile in una soluzione neutra o alcalina e nel 1897 ottenne un brevetto per un condensatore di alluminio con elettrolita di borace. I primi condensatori elettrolitici "umidi" apparvero brevemente nelle radio negli anni '20, ma avevano una durata limitata. Erano chiamati "umidi" per il loro alto contenuto di acqua. Erano sostanzialmente un contenitore con un anodo metallico immerso in una soluzione di borace o altro elettrolita disciolto in acqua. L'esterno del contenitore fungeva da altro piatto. Questi venivano utilizzati nelle grandi centrali telefoniche per ridurre il rumore dei relè.

Il brevetto per il moderno antenato del condensatore elettrolitico fu depositato nel 1925 da Samual Ruben. Ha inserito un elettrolita gelatinoso tra l'anodo rivestito di ossido e la seconda piastra, una lamina metallica, eliminando la necessità di un contenitore pieno d'acqua. Il risultato è stato il condensatore elettrolitico "a secco". Un'altra aggiunta era uno spazio di carta tra le spire dei fogli. Tutto ciò ha ridotto notevolmente le dimensioni e il prezzo.

Nel 1936 la società Cornell-Dubilier introdusse i propri condensatori elettrolitici in alluminio, compresi miglioramenti come l'irruvidimento della superficie dell'anodo per aumentare la capacità. Nello stesso periodo la Hydra-Werke, una società AEG, iniziò la produzione in serie a Berlino, in Germania.

Dopo la seconda guerra mondiale, il rapido sviluppo della tecnologia radiofonica e televisiva portò a maggiori quantità di produzione nonché a una varietà di stili e dimensioni. I miglioramenti includevano la riduzione delle correnti di dispersione e della resistenza in serie equivalente (ESR), intervalli di temperatura più ampi e durate più lunghe utilizzando nuovi elettroliti a base di sostanze organiche. Ulteriori sviluppi dagli anni '70 agli anni '90 includevano anche la riduzione delle correnti di dispersione, un'ulteriore riduzione della ESR e temperature più elevate.

Negli anni dal 2000 al 2005 si è verificata quella che è diventata nota come la "piaga dei condensatori", forse a causa dell'utilizzo di una ricetta rubata ma senza alcune sostanze stabilizzanti che portassero a guasti prematuri.