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Condensateur électrolytique.
Comme dans les condensateurs électrolytiques le récipient à électrolyte est fait en matière conductrice, il est usuel que ce récipient constitue lui-même la cathode.
Actuellement on cherche à augmenter dans la mesure du possi- ble la capacité électrique logée dans un espace de volume déterminé du récipient destiné à l'électrolyte. Dans ce but, on a proposé de donner à la surface de l'anode une superficie maximum puisque la capacité du condensateur est déterminée par cette surface sur laquelle est disposée la couche d'oxyde qui sert de diélectrique. On a conçu plusieurs genres d'ano- @ des, par exemple une feuille d'aluminium enroulée en spirale et percée de trous en divers points pour livrer passage à l'électrolyte.
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De plus, on a proposé d'établir une électrode à section en forme d'étoile en façonnant à cette forme une plaque de matière constitutive de la couche d'arrêt. Cepen- dant, ces modes de réalisation ont pour grand inconvénient que la distance de divers points de l'anode à la cathode à travers l'électrolyte est différente, de sorte que la résis- tance-série de tout le système exerce une influence extrême- ment défavorable.
Il y a grand intérêt à ce que la résistance-série de chaque particule de l'électrode formée (anode) par rapport à l'électrode complémentaire (cathode) soit aussi uniforme et faible que possible. On peut s'en rendre compte par l'expli- cation suivante.
Lorsque la distance entre l'anode et la cathode n'est pas partout de même grandeur, les capacités partiel- les dont l'ensemble constitue la capacité totale sont en sé- rie avec des résistances différentes. Dans le cas d'un agen- cement défavorable, ces résistances peuvent atteindre une valeur relativement grande. La résistance spécifique d'un électrolyte fonctionnant sous 500 volts est déjà assez éle- vée (puisqu'à mesure que la résistance spécifique s'accroit, la tension d'étincelle, qui détermine la tension maximum de l'électrolyte, augmente) et est d'environ 10.000-ci cm pour 20 C. Pour un électrolyte fonctionnant sous 550 volts, la résistance spécifique est de 15 à 20.000 cm.
Si, par exemple, la capacité partielle de 6 F d'un condensateur de 18 F ayant une anode en forme d'étoile dans un récipient cylindri- que s'obtient par une surface ayant une superficie de 100 cm, cette surface étant située à une distance de 2 cm de la catho- de (ce qui peut facilement arriver dans le mode de réalisation ci-dessus décrit), la résistance en série avec les 6 F pour
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une résistance spécifique de 15000 cm est de 15000 x 2 = 300 Ceci implique une énorme résis-
100 tance de perte, puisque l'impédance de 6 f pour une fré- quence de 100 Hertz est de 260. Un condensateur de ce genre dépend donc dans une très large mesure de la fréquen- ce.
Cet inconvénient est particulièrement inhérent aux élec- trolytes pour tension relativement élevée, de sorte que dans la réalisation de condensateurs électrolytiques à haute tension (400 volts et plus) il faut se préoccuper tout spécialement de la distance constante et faible entre la cathode et l'anode.
On a déjà proposé de réaliser des condensateurs électrolytiques secs, les électrodes étant constituées par deux bandes séparées par un tissu capable d'absorber l'élec- trolyte pâteux. A la différence des condensateurs à électro- lyte liquide, ces condensateurs ont pour inconvénient que dans le cas d'un percement éventuel la couche d'oxyde se ré- tablit automatiquement plus difficilement et parfois pas du tout, de sorte que le court-circuit subsiste entre les élec- trodes.
On sait qu'il existe aussi un condensateur électro- lytique dont l'anode en forme de méandre est entourée d'un boîtier de telle manière que la distance qui sépare l'anode du bottier, faisant office d'électrode complémentaire, soit constante. Un tel agencement à, cependant, pour inconvénient d'être lâche et donc très instable, ce qui entraîne des ris- ques de court-circuit entre l'anode et la cathode et même de détérioration de la couche diélectrique par suite de la laxité de l'agencement. Il est vrai qu'on peut remédier à cette laxité de l'agencement en disposant un nombre élevé d'attaches et de points de support, mais l'agencement devient
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alors compliqué et coûteux, de sorte qu'il convient moins bien à la fabrication en série.
Pour obvier à l'inconvénient d'un agencement com- pliqué, instable et coûteux, un condensateur électrolytique conforme à l'invention est agencé de manière que l'anode ait la forme d'un godet et qu'une paroi de fond du récipient qui constitue la cathode s'étende vers l'intérieur de telle manière que la cavité formée soit située à l'intérieur de celle de l'anode en forme de godet, de sorte que la distance de l'anode à la cathode à travers l'électrolyte est sensible- ment constante sur toute la surface des électrodes.
On obtient ainsi l'avantage d'une réalisation simple ainsi que d'une résistance-série faible et constante.
De même que le récipient cathodique, l'anode en forme de godet peut facilement être réalisée par le procédé connu en lui-même dit "projection à froid".
Le dispositif qui fait l'objet de l'invention pré- sente encore l'avantage qu'il reste à l'intérieur de la pa- roi de fond qui s'étend vers le bas un espace dans lequel, suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, on peut loger un second condensateur.
Dans un mode de réalisation avantageux, le condensa- teur suivant l'invention est utilisé dans un dispositif desti- né à l'égalisation de courant continu pulsatoire, le dispo- sitif contenant un condensateur et, placé dans la cathode en forme de godet, un second condensateur, les deux cathodes étant reliées électriquement entre elles et à l'extérieur, tandis que l'anode en forme de godet est montée en avant et l'anode du second condensateur en arrière d'une bobine de réactance ou de la bobine d'excitation d'un haut-parleur. De préférence, le second condensateur est construit de façon à
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être suspendu par deux vis à la paroi supérieure du réci- pient de ce condensateur.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
La figure 1 représente un condensateur en forme de godet, conforme à l'invention.
La figure 2 représente la disposition du condensa- teur objet de l'invention, dans lequel un second condensateur a été logé.
La figure 3 représente un groupe de condensateurs utilisé dans un dispositif d'égalisation.
Sur la figure 1, l'anode en forme de godet 1 peut par exemple, être décapée de manière à augmenter sa superfi- cie. La superficie peut être augmentée de la manière décrite dans le brevet n . 394.772. Le godet est muni à sa partie in- férieure d'un socle cylindrique 2 qui sert à supporter le godet sur une embase 3 en résine artificielle. Le socle 2 et l'embase 3 sont séparés par une plaque de garniture 4 en caoutchouc mou. Le socle présente au milieu une partie cy- lindrique plus étroite 5 qui est creuse partiellement et au moyen de laquelle le godet est fixé dans l'alésage central de l'embase 3 à l'aide d'un bord de sertissage 6, avec inter- position d'une lame à souder 7 destinée au raccordement de l'anode.
L'embase peut comporter, à son extrémité, une par- tie tubulaire présentant un filetage 8.
La cathode du condensateur est constituée par le récipient dont la paroi externe 9 est fixée à l'embase 3 par sertissage, la plaque 4 assurant la fermeture étanche aux liquides.
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La paroi interne-10 du récipient a également la forme d'un godet. 'Ce godet présente, à proximité de son ex- trémité ouverte., un étranglement percé d'une ou de plusieurs ouvertures 11. Ces ouvertures sont recouvertes par une bande élastique 12. On obtient ainsi un dispositif formant soupape dont le fonctionnement est le suivant. En regard des ouver- tures 11, la bande de caoutchouc 12 est percée de piqûres d'épingle très fines. Si, par suite de développement de gaz, il se produit dans le récipient du condensateur une surpres- sion,les piqûres très fines dans la bande de caoutchouc peu- vent se dilater de manière à permettre l'échappement de gaz.
Les bords des deux parois 9 et 10 du récipient sont agrafés l'un dans l'autre en 13 de manière à fermer le réci- pient d'une manière étanche aux liquides. La cavité 14 est fermée par une plaque 15 qui peut être, au choix, en matière isolante ou en métal. Cette plaque est fixée au col du ré- cipient, par exemple au moyen d'un bord de sertissage 16.
Il resulte des données suivantes qu'un condensateur conforme à l'invention est avantageux en fait et que l'agen- cement est peu encombrant.
Les dimensions de l'anode en'forme de godet sont: diamètre 30 mm et hauteur 80 mm; suivant le traitement qu'on a appliqué pour augmenter la superficie, la capacité est de 8 à 16 F pour une tension de service de 550 volts.
La résistance-série est très faible, savoir de l'or- dre de grandeur de 3 par suite de la très faible distance qui sépare l'anode de la cathode. ( mm). L'angle de perte est donc sensiblement inférieur à 0,1.
On constitue l'electrolyte, par exemple, par une solution de 1000 g. de glycerine, 240 g. d'acide borique, de 10 cm3 d'ammoniaque 13 fois normal et de 30 cm3 d'eau.
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Lors du fonctionnement, le courant de fuite est trèsfavorable, à savoir seulement 0,1 mA par F.
Grâce à la faible distance constante entre l'anode et la cathode et à la faible résistance-série, la capacité dépend très peu de la fréquence.
La figure 2 représente la disposition d'une unité dans laquelle le condensateur en forme de godet renferme un second condensateur.
Ce dernier condensateur est muni, à sa partie supé- rieure, d'un couvèrcle 17 contenant dans sa face plane deux écrous sertis 18. Le couvercle est fixé au récipient 19 par laminage et l'ensemble est suspendu à la plaque de couverture
15' au moyen de deux vis 20. A son tour, la plaque 15' est fixée à la paroi du godet au moyen d'un bord de sertissage séparé en métal 13'. Le condensateur comporte en outre une anode en forme d'étoile 21 qui est reliée à l'extérieur au moyen d'une lame à souder 22. A cette lame est soudé un fil
23 qui passe à l'extérieur à travers un trou 25 de la plaque de revêtement., ce trou étant protégé par un anneau isolé 24 (ceci, toutefois, seulement dans le cas où la plaque est en . métal).
De même, le récipient 19 qui constitue la cathode et qui est muni d'une lame à souder 26 peut être relié à l'ex- térieur au moyen d'un fil 27 d'une manière analogue au con- ducteur de l'anode.
Le récipient comporte., à sa partie supérieure, un dôme 28 qui est entouré, à sa périphérie, d'une bande de caoutchouc 29 recouvrant une ou plusieurs ouvertures 31 des- tinées au passage du gaz. Dans le cas où les gaz développés au cours du fonctionnement du condensateur entraînent des gouttelettes de liquide, ce liquide est empêché de sortir du récipient du fait que l'espace entre lé couvercle 17 et la ,
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partie supérieure du récipient est garni d'une matière 30 capable d'absorber des liquides, telle que la siure, dans laquelle le liquide éventuellement entraîné est arrêté.
Si la plaque 15' est en métal, il est possible de relier électriquement les cathodes des deux condensateurs directement entre elles et à l'extérieur. Dans ce cas, la lame à souder 33 (fig. 1) peut servir de raccord commun des cathodes.
Ceci est avantageux, lorsqu'on utilise l'unite dans un dispositif égalisateur. Un dispositif de ce genre est re- présenté sur la figure 3.
Les bornes A et B reçoivent un courant continu pulsatoire qui, après égalisation, est pris aux bornes C et D, par exemple pour alimenter un appareil radio-électrique ou amplificateur.
L'inductance dans le circuit-filtre est fournie par la bobine d'excitation 32 d'un haut parleur électrodynamique.
Des deux condensateurs en forme de godet, I a la capacité la plus grande et pour cette raison son anode est montee, comme d'usage, en avant de l'inductance. Le condensateur II est prévu de manière à avoir une capacité et une tension maximum plus faibles et est monté en arrière de l'inductance. Les deux cathodes sont reliées électriquement entre elles au moyen d'une plaque métallique 15' (Fig. 2) et sont reliées concurremment au conducteur negatif (B, D).
Il va sans dire que d'autres dispositifs et appli- cations sont également possible sans qu'on s'écarte pour cela de l'invention.