Большинство электронных схем, работающие на постоянном токе, содержат в себе электролитические конденсаторы (полярные). Таким конденсаторам характерно иметь при относительно небольших размерах достаточно большую емкость. Но этот тип конденсаторов может нормально работать только с одной полярностью электрического тока.
На самом компоненте имеются два вывода, один из которых анод (это плюсовой вывод) и катод (минусовой вывод). Следовательно и подключать напряжение к выводам конденсатора нужно плюс к плюсу, а минус к минусу.
В случае неправильной полярности подаваемого напряжения на элемент, во первых он не будет работать должным образом (нормально накапливать электрический заряд), а во вторых возникнет большая вероятность выхода из строя данного компонента. То есть, эти конденсаторы попросту вдуваются и взрываются.
Как известно переменный ток периодически меняет свою полярность с определенной частотой (для обычной городской сети это 50 герц).
И если мы на полярный конденсатор электролит подадим такое переменное напряжение, то неправильная полярность одного из полупериодов попросту испортит имеющейся конденсатор электролит.
Чтобы понять, почему так происходит давайте разберем внутреннее устройство электролитического конденсатора и его принцип действия.
Если в конструкции неполярных конденсаторах имеются две одинаковые обкладки, и при работе нет разницы какая полярность подается на выводы данных компонентов, то конструкция электролитов иная. В электролитических конденсаторах (также как и в полимерных и танталовых) используются разные виды обкладок. Плюсовая обкладка (анодная) содержит ленту, на которой по специальной технологии нанесен оксид алюминия. Это слой оксида является диэлектриком и выступает в роли изолятора между двух обкладок конденсатора. Минусовая обкладка (катодная) представлена просто алюминиевой лентой, к которой прикреплен контактный вывод, выходящий наружу компонента (также как и на катодной обкладке). Между этими двумя лентами обкладок присутствует бумажная лента, пропитанная электролитом.
Сам же принцип действия электролитического конденсатора заключается в том, что между обкладками, оксидным слоем и электролитом происходят окислительно-восстановительные процессы. Подобные тем, что протекают в кислотном аккумуляторе. То есть, при заряде и разряде конденсатора в нем протекают химические процессы, позволяющие накапливать и отдавать значительное количество электрической энергии при небольших размерах компонента. В неполярном конденсаторе происходят только электрофизические процессы.
Если полярному конденсатору приходится работать с напряжением неправильной полярности, то и химические процессы в нем приводят к тому, что электролит начинает нагреваться, вскипать, а выделяемые газы при этом попросту разрывают конденсатор изнутри. К счастью, для обеспечения дополнительной безопасности производители полярных конденсаторов электролитов на верхней части элемента делают специальные насечки.
Когда по тем или иным причинам электролит внутри конденсатора начинает закипать, то давление газов прорывает то место на корпусе конденсатора, где нанесены эти защитные насечки. Это исключает случае небезопасного раскрытия конденсатора (когда фольга и бумага разлетается во все стороны, как это было в старых, советских конденсаторах).
И последнее, что можно хотелось бы сказать. Это то, что в исключительных случаях подобные полярные конденсаторы электролиты все же могут работать с обеими полярностями. Примером может быть работа электролитов в схеме обычного симметричного мультивибратора.
В этой схеме на конденсатор периодически подается то правильная, то неправильная полярность. Но поскольку при неправильной полярности напряжение на конденсаторе ограничивается величиной всего 0,6 вольт (прямым включением перехода транзистора база-эммитер), то полярный конденсатор при этом может работать вполне нормально. Но вот при больших величинах обратного напряжения на обкладках электролита появляется большая вероятность его выхода из строя.
P.S. - Про работу схемы мультивибратора рассказываю в этом видео.
