Condensador variable de vacío - Vacuum variable capacitor

Un condensador variable de vacío

Un condensador variable de vacío es un condensador variable que utiliza un alto vacío como dieléctrico en lugar de aire u otro material aislante . Esto permite una clasificación de voltaje más alta que un dieléctrico de aire usando un volumen total más pequeño. Sin embargo, muchos dieléctricos tienen intensidades de campo de ruptura más altas que el vacío: 60-170 MV / m para teflón , 470-670 MV / m para sílice fundida y 2000 MV / m para diamante , en comparación con 20-40 MV / m para vacío. Hay varios diseños diferentes en variables de vacío. La forma más común son los cilindros concéntricos entrelazados, que están contenidos dentro de una envoltura de vacío de vidrio o cerámica, similar a un tubo de electrones . Se utiliza un fuelle de metal para mantener un sello de vacío al tiempo que permite el control posicional de las partes móviles del condensador.

Invención

Nikola Tesla presentó una patente en 1896 para un condensador de vacío. El uso original fue mejorar la calidad de los componentes eléctricos para manejar "corrientes de alta frecuencia y potencial". Estos componentes eran necesarios para la investigación de impulsos de CC que estaba estudiando Tesla. Los productos comerciales están disponibles desde 1942.

Aplicaciones

Los condensadores variables de vacío se utilizan comúnmente en aplicaciones de alto voltaje : 5000 voltios (5 kV) y superiores. Se utilizan en equipos como transmisores de radiodifusión de alta potencia , amplificadores de RF para radioaficionados y sintonizadores de antenas grandes . Industrialmente se utilizan en equipos de generación de plasma, para calentamiento dieléctrico y en la fabricación de semiconductores. Las principales aplicaciones actuales son los plasmas de RF de 2 a 160 MHz, donde el condensador de vacío se utiliza como parte de variación de impedancia en una red de adaptación automática en la fabricación de chips y pantallas planas.

Un condensador de vacío fijo de 12 pF 20 kV
Un condensador de vacío de valor fijo

Otras variaciones de los condensadores de vacío incluyen condensadores de valor fijo, que están diseñados de manera muy similar a las versiones variables con la excepción de un mecanismo de ajuste .

Comparación

En comparación con otros condensadores variables, las variables de vacío tienden a ser más precisas y más estables. Esto se debe al vacío en sí. Debido a la cámara sellada, la constante dieléctrica permanece igual en un rango más amplio de condiciones de operación. Con condensadores variables de aire , el aire que se mueve alrededor de las placas puede cambiar ligeramente el valor; a menudo no es mucho, pero en algunas aplicaciones es suficiente para provocar efectos indeseables.

Los condensadores variables de vacío son generalmente más caros que los condensadores variables de aire. Esto se debe principalmente a su diseño y a los materiales utilizados. Aunque la mayoría usa cobre y vidrio , algunos pueden usar otros materiales como cerámica y metales como oro y plata . Las variables de vacío también varían en los mecanismos de ajuste.

Referencias

  1. ^ a b c "Condensadores de vacío de alto voltaje de Jennings" (PDF) . amsTECHNOLOGIES . Consultado el 18 de marzo de 2021 .
  2. ^ COMET TECHNIK AG. "Boletín de servicio SB-12, Condensadores variables de vacío" (PDF) . Consultado el 12 de marzo de 2012 .

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