Как быстро и безопасно разрядить заряженный конденсатор (малое и низкое напряжение; <= 42 В)?

Я учусь использовать конденсаторы (керамические и электролитические от 1 до 1000 мкФ) и пробую различные эксперименты с использованием макета. Я постоянно добавляю / удаляю вещи в свой макет, чтобы увидеть, что происходит ... но ожидание разрядки конденсатора иногда занимает много времени! В книге, которую я сейчас читаю (Make: Electronics), предлагается «разрядить конденсатор, прикоснувшись через него к резистору в течение секунды или двух». Это безопасный / рекомендуемый способ? Могу ли я просто удерживать резистор пальцами и касаться его через обе клеммы?

Примечание: я должен признать, что я немного параноидален с конденсаторами, увидев фотографии взорвавшихся конденсаторов и вызванных ими выпадений, таких как расплавленные макеты, сгоревшие столы и даже читая о людях, теряющих пальцы!

Edit: я в настоящее время работаю с 1,5 - 12 В, хотя у меня также есть некоторые шаговые двигатели 24 В, которые я в конечном итоге хотел бы получить работать.

С маленькими конденсаторами до 1 мкФ беспокоиться не о чем. Я полагаю, что это хорошая идея, чтобы убедиться, что они разряжены, прежде чем подключать их туда, где напряжение, которое может быть на крышке, может что-то повредить, но это обычно не беспокоит, пока вы не достигнете реальных энергий или высоких напряжений.

Для небольших электролитических колпачков, например, с которыми вы работаете, просто закорочите их чем-нибудь металлическим, например, неизолированным проводом, металлическим корпусом или удобной отверткой.

Не тратьте мозговые циклы, думая об этом, для чего-нибудь достаточно маленького, чтобы быть керамической крышкой, которую можно вставить в макет. К тому времени, когда вы подключите его, ваши пальцы разрядят его. Даже если нет, посчитай. 1 мкФ при 10 В составляет всего 50 мкДж. Да микро джоулей. Большое дело

Вместо того, чтобы держать резистор пальцами, попробуйте приклеить его к концу палочки от эскимо или другого изолированного материала. Таким образом, ваши пальцы будут гораздо реже соприкасаться с конденсатором. Если то, с чем вы имеете дело, составляет 20 вольт или меньше, это должно быть хорошо.

Я предполагаю, что мы говорим об относительно небольших конденсаторах и напряжениях здесь. Если вы начинаете говорить о высоких напряжениях, которые могут быть фатальными, тогда вам нужно профессионально изготовленное устройство и дополнительные меры предосторожности.

Вот статья, где кто-то сделал хороший разрядный зонд из ручки Bic. Он также входит в математику, если вам интересно. Еще раз - безопасность прежде всего! Если вы имеете дело со смертельным напряжением, ваша лучшая альтернатива - использовать профессионально изготовленный, испытанный и сертифицированный пробник.

Сказав все это, я согласен с Олином, что это будет излишним для небольших конденсаторов, с которыми вы сейчас работаете. Эта информация может оказаться полезной по мере вашего продвижения и, возможно, начать работать с конденсаторами большего размера и более высоким напряжением.

Произведение сопротивления (в Омах) и емкости (в Фарадах) представляет собой шкалу времени для разряда (чтобы перейти к 1 / e от первоначального заряда): t = RC. С V = Q / C и I = V / R = Q / t вы также можете выбрать минимальное сопротивление, чтобы поддерживать ток разряда на безопасном уровне. (Поддержание тока ниже 1 мА является приблизительным указанием: https://www.asc.ohio-state.edu/physics/p616/safety/fatal_current.html Это для разряда через людей, но то, что составляет «безопасный», зависит от того, что подключен к вашей разрядной цепи. Если вы пропускаете ток через гибкую медную проводку, это может занять несколько ампер.) Также обратите внимание на энергию, накопленную в конденсаторе, который будет накапливаться в резисторе, который его замыкает: U = 0,5 CV ^ 2.

Пока вы имеете дело с типами конденсаторов, обычно используемых с макетными платами, вы, вероятно, можете закорачивать их медным проводом, как уже упоминали другие: 1 мкФ * 1 мОм = 1 нс времени разряда. Если на нем только 42 В, эти формулы говорят, что он будет иметь большой ток в течение нескольких наносекунд, но паразитная индуктивность в наноразмерном масштабе ограничит ток и замедлит разряд. То, что 42 В при 1 мкФ, составляет менее 1 мДж, что может повредить чувствительные электронные компоненты, поэтому не закорачивайте конденсатор с этим высокопроизводительным процессором. Все остальное должно быть хорошо.

Если вы попадаете на напряжения и токи, когда разряд занимает секунду или более, или когда ваши токи разряда будут превышать этот 1 мА в течение более 1 мс, или если запасенная энергия превышает несколько Джоулей, то вам следует соблюдать осторожность: Проверьте значения тока и мощности компонентов в разрядной цепи, оцените индуктивность и, возможно, запустите простую симуляцию процесса разрядки. В общем, разрядка перед использованием не будет существенной проблемой, если ваш конденсатор не сравним с полным Фарадом, или напряжение не составляет несколько кВ.