Milyen eszköz a kondenzátor? Kondenzátor töltés. Szovjet papírkondenzátorok Az első kondenzátor

Az elektronikában és az elektrotechnikában ma szinte mindenhol használják, dielektrikumként különféle anyagokat tartalmaznak. Ami azonban konkrétan illeti, különösen a tantál és a polimerek esetében, az áramkörbe beépítve fontos a polaritás szigorú betartása. Ha egy ilyen kondenzátort helytelenül csatlakoztatják az áramkörhöz, akkor nem fog megfelelően működni. Ezért ezeket a kondenzátorokat polárkondenzátoroknak nevezik.

Mi az alapvető különbség a poláris kondenzátor és a nem poláris kondenzátor között Miért van az, hogy egyes kondenzátoroknak nem mindegy, hogy hogyan kerülnek be az áramkörbe, míg mások számára alapvetően fontos a polaritás megtartása? Próbáljuk meg most ezt kitalálni.

Itt az a lényeg, hogy az elektrolitkondenzátorok gyártási folyamata nagyon eltér például a . Ha az utóbbi kettőnél a lemezek és a dielektrikum is homogén egymáshoz képest, azaz nincs különbség a lemez-dielektrikum határfelületen a szerkezetben a dielektrikum két oldalán, akkor elektrolit kondenzátorok (hengeres alumínium, tantál) , polimer) eltérő szerkezetű a dielektromos átmenet - bevonat a dielektrikum mindkét oldalán: az anód és a katód kémiai összetételében és fizikai tulajdonságaiban különbözik.

Amikor elektrolit alumínium kondenzátort készítenek, nem egyszerűen csak feltekernek két egyforma, elektrolittal impregnált papírral bélelt fólialapot.

Az anódlemez oldalán (amelyre a + kerül) a fólia maratott felületére speciális módon alumínium-oxid réteg van felhordva. Az anód úgy van kialakítva, hogy a kondenzátor töltése során egy külső áramkörön keresztül elektronokat adjon a katódhoz.

A negatív lemez (katód) egyszerűen alumínium fólia a töltési folyamat során, az elektronok külső áramkörön keresztül jönnek rá. Az elektrolit itt ionvezetőként szolgál.

Ugyanez a helyzet a tantál kondenzátorokkal, ahol a tantálpor szolgál anódként, amelyen egy tantál-pentoxid film keletkezik (az anód az oxiddal van összekötve!), ami dielektrikumként funkcionál, majd van egy félvezető réteg. - mangán-dioxid elektrolitként, majd ezüst katód, amelyből a kisülési folyamat során az elektronok távoznak.

A polimer elektrolit kondenzátorok könnyű vezetőképes polimert használnak katódként, de egyébként a folyamatok hasonlóak. A lényeg az oxidációs és redukciós reakciók, mint egy akkumulátorban. Az elektrokémiai kisülési reakció során az anód oxidálódik, a katód pedig redukálódik.

Amikor egy elektrolit kondenzátort feltöltünk, a katódján, a negatív lemezen túl sok elektron van, ami negatív töltést ad erre a kivezetésre, az anódnál pedig elektronhiány, pozitív töltést adva, így potenciálkülönbség keletkezik. .

Ha egy töltött elektrolit kondenzátort csatlakoztatunk egy külső áramkörhöz, akkor a felesleges elektronok a negatív töltésű katódról a pozitív töltésű anódra futnak, és a töltés semlegesül. Az elektrolitban a pozitív ionok ebben a pillanatban a katódról az anódra mozognak.

Ha egy ilyen poláris kondenzátor helytelenül van csatlakoztatva az áramkörhöz, akkor a leírt reakciók nem fognak normálisan lezajlani, és a kondenzátor nem fog megfelelően működni. A nem poláris kondenzátorok bármilyen csatlakozásban működhetnek, hiszen nincs se anódjuk, se katódjuk, se elektrolitjuk, és lemezeik ugyanúgy kölcsönhatásba lépnek a dielektrikummal, mint a forrásé.

De mi van akkor, ha csak poláris elektrolit kondenzátorok vannak kéznél, de a kondenzátort egy változó polaritású áramkörhöz kell csatlakoztatni? Erre van egy trükk. Vegyünk két azonos poláros elektrolitkondenzátort, és sorosan kössük össze őket azonos nevű csatlakozókkal. Két polárisból egy nem poláris kondenzátort kap, amelyek kapacitása 2-szer kisebb lesz, mint a két komponensének.

Ezen az alapon egyébként nem poláris elektrolit kondenzátorokat készítenek, amelyekben mindkét lemezen oxidréteg van. Emiatt a nem poláris elektrolit kondenzátorok lényegesen nagyobbak, mint a hasonló kapacitású poláris kondenzátorok. Ezen elv alapján gyártanak elektrolitindító, nem poláris kondenzátorokat is, amelyeket 50-60 Hz frekvenciájú váltakozó áramú áramkörökben való működésre terveztek.

A kondenzátor egy általános kétpólusú eszköz, amelyet különféle elektromos áramkörökben használnak. Állandó vagy változó kapacitású, és alacsony vezetőképességgel rendelkezik, képes felhalmozni az elektromos áram töltését és továbbítani az elektromos áramkör többi elemére.
A legegyszerűbb példák két dielektrikummal elválasztott lemezelektródából állnak, amelyek ellentétes töltéseket halmoznak fel. Gyakorlati körülmények között nagyszámú, dielektrikummal elválasztott lemezes kondenzátort használunk.

A kondenzátor töltése megkezdődik, amikor az elektronikus eszköz csatlakozik a hálózathoz. A készülék csatlakoztatásakor sok szabad hely van a kondenzátor elektródáin, így az áramkörbe belépő elektromos áram a legnagyobb nagyságrendű. Feltöltéskor az elektromos áram csökken, és teljesen eltűnik, ha a készülék kapacitása teljesen megtelik.

Az elektromos áram töltése során az elektronokat (negatív töltésű részecskéket), a másikon az ionokat (pozitív töltésű részecskéket) gyűjtik össze. A pozitív és negatív töltésű részecskék elválasztója egy dielektrikum, amely különféle anyagokban használható.

Amikor egy elektromos eszközt áramforráshoz csatlakoztatnak, az elektromos áramkör feszültsége nulla. Ahogy a tartályok megtelnek, az áramkör feszültsége növekszik, és eléri az áramforrás szintjével megegyező értéket.

Amikor az elektromos áramkört leválasztják az áramforrásról, és terhelést csatlakoztatnak, a kondenzátor nem kap töltést, és a felhalmozott áramot átadja más elemeknek. A terhelés áramkört képez a lemezei között, így a tápellátás kikapcsolásakor a pozitív töltésű részecskék elkezdenek mozogni az ionok felé.

Az áramkör kezdeti árama terhelés csatlakoztatásakor egyenlő lesz a negatív töltésű részecskék feszültségével osztva a terhelési ellenállás értékével. Tápellátás hiányában a kondenzátor elveszti a töltést, és ahogy a kondenzátorok töltése csökken, az áramkör feszültségszintje és árama csökken. Ez a folyamat csak akkor fejeződik be, ha a készülékben már nincs töltés.

A fenti ábra egy papírkondenzátor felépítését mutatja:
a) a szakasz tekercselése;
b) magát a készüléket.
Ezen a képen:

1. Papír;
2. Fólia;
3. Üveg szigetelő;
4. Fedél;
5. Keret;
6. Karton tömítés;
7. Csomagolópapír;
8. szakaszok.

Kondenzátor kapacitása a legfontosabb jellemzőjének tekintik az eszköz teljes feltöltéséhez szükséges időt, amikor az eszközt elektromos áramforráshoz csatlakoztatják. A készülék kisütési ideje a kapacitástól, valamint a terhelés méretétől is függ. Minél nagyobb az R ellenállás, annál gyorsabban ürül ki a kondenzátor.

Példaként a kondenzátor működésére vegyük figyelembe az analóg adó vagy rádióvevő működését. Amikor az eszközt a hálózathoz csatlakoztatják, az induktorhoz csatlakoztatott kondenzátorok töltést kezdenek felhalmozni, egyes lemezeken az elektródák, másokon ionok gyűlnek össze. A kapacitás teljes feltöltése után a készülék elkezd lemerülni. A töltés teljes elvesztése a töltés megkezdéséhez vezet, de az ellenkező irányba, vagyis azok a lemezek, amelyeknek ezúttal pozitív volt a töltése, negatív töltést kapnak, és fordítva.

A kondenzátorok célja és felhasználása

Jelenleg szinte minden rádiótechnikában és különféle elektronikus áramkörökben használják őket.
Váltakozó áramú áramkörben kapacitásként működhetnek. Például, ha kondenzátort és izzót csatlakoztat az akkumulátorhoz (egyenáram), az izzó nem fog világítani. Ha egy ilyen áramkört váltakozó áramforráshoz csatlakoztat, a villanykörte világít, és a fény intenzitása közvetlenül függ a használt kondenzátor kapacitásának értékétől. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően ma már széles körben használják az áramkörökben szűrőként, amelyek elnyomják a magas és alacsony frekvenciájú interferenciákat.

A kondenzátorokat különféle elektromágneses gyorsítókban, fotóvakukban és lézerekben is használják, mivel képesek nagy elektromos töltést tárolni és gyorsan átvinni más alacsony ellenállású hálózati elemekre, ezáltal erős impulzust hoznak létre.

A másodlagos tápegységekben a feszültség egyenirányítása során fellépő hullámok kisimítására szolgálnak.

A töltés hosszú ideig történő megtartásának képessége lehetővé teszi, hogy ezeket információ tárolására használják.

Ellenállás vagy áramgenerátor használata kondenzátoros áramkörben lehetővé teszi az eszköz kapacitásának töltési és kisütési idejének növelését, így ezek az áramkörök felhasználhatók olyan időzítő áramkörök létrehozására, amelyeknek nincs magas követelménye az időbeli stabilitásra vonatkozóan.

Különféle elektromos berendezésekben és magasabb harmonikus szűrőkben ezt az elemet a meddőteljesítmény kompenzálására használják.

Sokat írtak a kondenzátorokról, érdemes még pár ezer szót hozzátenni a már meglévő milliókhoz? Hozzáteszem! Úgy gondolom, hogy az előadásom hasznos lesz. Végül is figyelembe véve fog megtörténni.

Mi az elektromos kondenzátor

Oroszul beszélve a kondenzátort „tárolóeszköznek” nevezhetjük. Így még világosabb. Sőt, ezt a nevet pontosan így fordítják nyelvünkre. Az üveget kondenzátornak is nevezhetjük. Csak az halmoz fel folyadékot magában. Vagy egy táskát. Igen, egy táska. Kiderült, hogy ez is tárolóeszköz. Felhalmoz mindent, amit oda teszünk. Mi köze ehhez az elektromos kondenzátornak? Ugyanolyan, mint egy pohár vagy egy zacskó, de csak elektromos töltést halmoz fel.

Képzeljünk el egy képet: elektromos áram halad át az áramkörön, ellenállások és vezetők találkoznak az úton, és megjelenik egy kondenzátor (üveg). Mi fog történni? Mint tudják, az áram elektronok áramlása, és minden elektronnak van elektromos töltése. Így, amikor valaki azt mondja, hogy áram halad át egy áramkörön, akkor elképzelhető, hogy elektronok milliói áramlanak át az áramkörön. Ugyanezek az elektronok halmozódnak fel, amikor egy kondenzátor megjelenik az útjukban. Minél több elektront helyezünk a kondenzátorba, annál nagyobb lesz a töltése.

Felmerül a kérdés: hány elektron halmozható fel így, mennyi fér bele a kondenzátorba és mikor lesz „elég”? Találjuk ki. Nagyon gyakran az egyszerű elektromos folyamatok egyszerűsített magyarázatához a vízzel és a csövekkel való összehasonlítást használják. Használjuk ezt a megközelítést is.

Képzelj el egy csövet, amelyen keresztül víz folyik. A cső egyik végén van egy szivattyú, amely erőteljesen pumpálja a vizet ebbe a csőbe. Ezután gondolatban helyezzen el egy gumimembránt a csövön. Mi fog történni? A membrán nyúlni és feszülni kezd a csőben lévő víznyomás hatására (a szivattyú által létrehozott nyomás). Megnyúlik, nyúlik, nyúlik, és végül a membrán rugalmas ereje vagy kiegyenlíti a szivattyú erejét, és a víz áramlása leáll, vagy a membrán eltörik (Ha ez nem tiszta, képzeljen el egy léggömböt, amely felrobban, ha túl sokat pumpál)! Ugyanez történik az elektromos kondenzátoroknál is. Csak ott a membrán helyett elektromos mezőt használnak, amely a kondenzátor töltésével nő, és fokozatosan kiegyenlíti az áramforrás feszültségét.

Így a kondenzátornak van egy bizonyos korlátozó töltése, amelyet fel tud halmozni, és amelynek túllépése után fellép dielektromos törés egy kondenzátorban elromlik és megszűnik kondenzátor lenni. Valószínűleg itt az ideje, hogy elmondjuk, hogyan működik a kondenzátor.

Hogyan működik az elektromos kondenzátor?

Az iskolában azt mondták neked, hogy a kondenzátor egy olyan dolog, amely két lemezből és közöttük lévő űrből áll. Ezeket a lemezeket kondenzátorlapoknak nevezték, és vezetékeket csatlakoztattak hozzájuk, hogy feszültséget adnak a kondenzátornak. Tehát a modern kondenzátorok nem sokban különböznek egymástól. Mindegyikben van lemez is, és a lemezek között van egy dielektrikum. A dielektrikum jelenléte miatt a kondenzátor jellemzői javulnak. Például a kapacitása.

A modern kondenzátorok különböző típusú dielektrikumokat használnak (erről bővebben lentebb), amelyeket a legkifinomultabb módon töltenek be a kondenzátorlapok közé bizonyos jellemzők elérése érdekében.

Működési elv

Az általános működési elv meglehetősen egyszerű: feszültséget alkalmaznak, és a töltés felhalmozódik. A most zajló fizikai folyamatok nem nagyon érdekelhetik, de ha akarod, bármelyik fizikáról szóló könyvben olvashatsz az elektrosztatika rovatban.

Kondenzátor az egyenáramú áramkörben

Ha elektromos áramkörbe helyezzük a kondenzátorunkat (ábra lent), sorba kapcsolunk vele egy ampermérőt és egyenáramot vezetünk az áramkörbe, az ampermérő tűje röviden megrándul, majd lefagy és 0A-t mutat - nincs áram az áramkörben. Mi történt?

Feltételezzük, hogy mielőtt áramot vezettek az áramkörbe, a kondenzátor üres volt (kisütött), és amikor áramot adtak, nagyon gyorsan töltődni kezdett, és amikor feltöltődött (a kondenzátorlapok közötti elektromos mező kiegyenlítette az áramforrást ), akkor az áram leállt (itt a kondenzátor töltésének grafikonja látható).

Ezért mondják, hogy a kondenzátor nem engedi át az egyenáramot. Valójában átmegy, de nagyon rövid ideig, ami a t = 3*R*C képlettel számolható (A kondenzátor névleges térfogatának 95%-ára való feltöltésének ideje. R az áramkör ellenállása, C a kondenzátor kapacitása) Így viselkedik a kondenzátor egyenáramú áramkörben Teljesen másképp viselkedik változó áramkörben!

Kondenzátor az AC áramkörben

Mi az a váltakozó áram? Ilyenkor az elektronok „futnak” először oda, majd vissza. Azok. mozgásuk iránya folyamatosan változik. Ezután, ha váltakozó áram megy keresztül a kondenzátoros áramkörön, akkor vagy egy „+” vagy „-” töltés halmozódik fel minden lemezén. Azok. Az AC áram ténylegesen fog folyni. Ez azt jelenti, hogy a váltóáram „akadálytalanul” folyik át a kondenzátoron.

Ez az egész folyamat a hidraulikus analógiák módszerével modellezhető. Az alábbi kép egy AC áramkör analógját mutatja. A dugattyú előre és hátra tolja a folyadékot. Emiatt a járókerék előre-hátra forog. Kiderül, hogy ez egy váltakozó folyadékáramlás (váltakozó áramot olvasunk).

Most helyezzünk el egy kondenzátor-medelt membrán formájában az erőforrás (dugattyú) és a járókerék közé, és elemezzük, mi fog változni.

Úgy tűnik, semmi sem fog változni. Ahogy a folyadék oszcilláló mozgásokat végzett, úgy folytatja, ahogy a járókerék emiatt rezeg, úgy tovább fog rezegni. Ez azt jelenti, hogy a membránunk nem akadálya a változó áramlásnak. Ugyanez igaz az elektronikus kondenzátorra is.

A helyzet az, hogy bár a láncban futó elektronok nem keresztezik a kondenzátor lemezei közötti dielektrikumot (membránt), a kondenzátoron kívül mozgásuk oszcilláló (oda-vissza), pl. váltakozó áram folyik. Eh!

Így a kondenzátor váltakozó áramot enged át, és blokkolja az egyenáramot. Ez nagyon kényelmes, ha el kell távolítania a DC komponenst a jelből, például egy audioerősítő kimenetén/bemenetén, vagy ha csak a jel változó részét szeretné megnézni (egyenáramú kimeneten hullámzás feszültségforrás).

A kondenzátor reaktanciája

A kondenzátornak van ellenállása! Ezt elvileg abból lehetne feltételezni, hogy egyenáram nem megy át rajta, mintha egy nagyon nagy ellenállású ellenállásról lenne szó.

A váltakozó áram egy másik kérdés - átmegy, de ellenállást tapasztal a kondenzátorból:

f - frekvencia, C - a kondenzátor kapacitása. Ha figyelmesen megnézi a képletet, látni fogja, hogy ha az áram állandó, akkor f = 0, majd (a harcos matematikusok megbocsátanak!) X c = végtelenség.És nincs egyenáram a kondenzátoron keresztül.

De a váltakozó árammal szembeni ellenállás a frekvenciától és a kondenzátor kapacitásától függően változik. Minél nagyobb az áram frekvenciája és a kondenzátor kapacitása, annál kevésbé ellenáll ennek az áramnak és fordítva. Minél gyorsabban változik a feszültség
feszültség, minél nagyobb az áram a kondenzátoron keresztül, ez magyarázza az Xc csökkenését a frekvencia növekedésével.

Egyébként a kondenzátor másik tulajdonsága, hogy nem ad le áramot és nem melegszik fel! Ezért néha a feszültség csillapítására használják ott, ahol az ellenállás füstölne. Például a hálózati feszültség csökkentése 220 V-ról 127 V-ra. És még valami:

A kondenzátor áramerőssége arányos a kapcsaira adott feszültség sebességével

Hol használják a kondenzátorokat?

Igen, ahol a tulajdonságaikra szükség van (egyenáram át nem engedése, elektromos energia felhalmozásának képessége és ellenállásuk frekvencia függvényében), szűrőkben, oszcillációs áramkörökben, feszültségszorzókban stb.

Milyen típusú kondenzátorok léteznek?

Az ipar számos különböző típusú kondenzátort gyárt. Mindegyiknek vannak bizonyos előnyei és hátrányai. Némelyiknek alacsony a szivárgó árama, másoknak nagy a kapacitásuk, másoknak pedig valami más. Ezektől a mutatóktól függően a kondenzátorokat kiválasztják.

A rádióamatőrök, különösen a hozzánk hasonló kezdők, nem vesződnek túl sokat, és arra fogadnak, hogy mit találnak. Ennek ellenére tudnia kell, hogy a természetben milyen főbb típusú kondenzátorok léteznek.

A képen a kondenzátorok nagyon hagyományos szétválasztása látható. Ízlésem szerint állítottam össze, és tetszik, mert azonnal kiderül, hogy vannak-e változó kondenzátorok, milyen típusú állandó kondenzátorok vannak, és milyen dielektrikumokat használnak a közös kondenzátorokban. Általában minden, amire egy rádióamatőrnek szüksége van.

Alacsony szivárgási árammal, kis méretekkel, alacsony induktivitással rendelkeznek, és képesek nagy frekvencián, valamint egyenáramú, pulzáló és váltóáramú áramkörökben működni.

Sokféle üzemi feszültségben és kapacitásban gyártják: 2-től 20 000 pF-ig, és a kiviteltől függően akár 30 kV feszültséget is kibírnak. De leggyakrabban kerámia kondenzátorokat talál 50 V-ig terjedő üzemi feszültséggel.

Őszintén szólva nem tudom, hogy most kiengedik-e őket. De korábban csillámot használtak dielektrikumként az ilyen kondenzátorokban. Maga a kondenzátor pedig egy csomag csillámlemezből állt, amelyekre mindkét oldalra lemezt tettek fel, majd az ilyen lemezeket „csomagba” gyűjtötték és tokba csomagolták.

Jellemzően több ezer és több tízezer pikoforad kapacitásúak voltak, és 200 V és 1500 V közötti feszültségtartományban működtek.

Papír kondenzátorok

Az ilyen kondenzátorok dielektrikumként kondenzátorpapírt, lemezként alumíniumcsíkokat tartalmaznak. Hosszú alufóliacsíkokat, amelyek közé egy papírcsíkot helyeznek, feltekerjük és burkolatba csomagoljuk. Ez a trükk.

Az ilyen kondenzátorok kapacitása több ezer pikoforadtól 30 mikroforadig terjed, és 160 és 1500 V közötti feszültségnek ellenállnak.

A pletykák szerint ma már az audiofilek nagyra értékelik őket. Nem csodálkozom – egyoldalas vezetékeik is vannak...

Elvileg közönséges kondenzátorok poliészterrel, mint dielektrikummal. A kapacitások tartománya 1 nF és 15 mF között van 50 V és 1500 V közötti üzemi feszültség mellett.

Az ilyen típusú kondenzátoroknak két tagadhatatlan előnye van. Először is nagyon kis, mindössze 1%-os tűréshatárral készíthetők. Tehát, ha azt írja ki, hogy 100 pF, akkor a kapacitása 100 pF +/- 1%. A második pedig az, hogy üzemi feszültségük elérheti a 3 kV-ot (és a kapacitásuk 100 pF-től 10 mF-ig)

Elektrolit kondenzátorok

Ezek a kondenzátorok abban különböznek az összes többitől, hogy csak egyenáramú vagy pulzáló áramkörhöz csatlakoztathatók. Polárisak. Van egy plusz és egy mínusz. Ez a kialakításuknak köszönhető. És ha egy ilyen kondenzátort fordítva kapcsolnak be, akkor nagy valószínűséggel megduzzad. És előtte szintén vidáman, de nem biztonságosan robbantak fel. Vannak alumíniumból és tantálból készült elektrolit kondenzátorok.

Az alumínium elektrolitkondenzátorokat szinte papírkondenzátorokhoz hasonlítják, azzal a különbséggel, hogy az ilyen kondenzátor lemezei papír és alumínium szalagok. A papírt elektrolittal impregnálják, az alumíniumszalagra vékony oxidréteget visznek fel, amely dielektrikumként működik. Ha egy ilyen kondenzátorra váltakozó áramot vezet, vagy visszafordítja a kimeneti polaritásokra, az elektrolit felforr, és a kondenzátor meghibásodik.

Az elektrolitkondenzátorok meglehetősen nagy kapacitással rendelkeznek, ezért gyakran használják őket például egyenirányító áramkörökben.

Valószínűleg ennyi. A színfalak mögött polikarbonátból, polisztirolból és valószínűleg sok más típusú dielektrikummal ellátott kondenzátorok maradtak. De szerintem ez felesleges lesz.

Folytatás következik...

A második részben a kondenzátorok tipikus felhasználási területeire kívánok példákat mutatni.

Az elektromos üzletekben a kondenzátorok leggyakrabban henger formájában láthatók, amelyek belsejében sok lemez és dielektrikum csík található.

Kondenzátor - mi ez?

A kondenzátor egy elektromos áramkör része, amely 2 elektródából áll, amelyek képesek felhalmozni, fókuszálni vagy áramot továbbítani más eszközökhöz. Szerkezetileg az elektródák ellentétes töltésű kondenzátorlemezek. Annak érdekében, hogy a készülék működjön, a lemezek közé dielektrikum kerül - egy olyan elem, amely megakadályozza, hogy a két lemez érintkezzen egymással.

A kondenzátor meghatározása a latin „condenso” szóból származik, ami tömörítést, koncentrálást jelent.

A forrasztótartályok elemei elektromos áram és jelek szállítására, mérésére, átirányítására és továbbítására szolgálnak.

Hol használják a kondenzátorokat?

Minden kezdő rádióamatőr gyakran felteszi a kérdést: mire való a kondenzátor? A kezdők nem értik, miért van szükség rá, és tévesen úgy gondolják, hogy teljesen ki tudja cserélni az akkumulátort vagy a tápegységet.

Minden rádiókészülék tartalmaz kondenzátorokat, tranzisztorokat és ellenállásokat. Ezek az elemek alkotnak egy táblát vagy egy teljes modult statikus értékekkel rendelkező áramkörökben, ami minden elektromos készülék alapját képezi, a kis vasalóktól az ipari eszközökig.

A kondenzátorok leggyakoribb felhasználási területei:

1. Szűrőelem HF és LF interferenciához;
2. Kiegyenlíti a váltakozó áram hirtelen túlfeszültségét, valamint a kondenzátoron lévő statikus és feszültséget;
3. Feszültség hullámzás kiegyenlítő.

A kondenzátor rendeltetését és funkcióit a felhasználási célok határozzák meg:

1. Általános rendeltetésű. Ez egy kondenzátor, amelynek kialakítása csak kisfeszültségű elemeket tartalmaz kis áramköri kártyákon, például olyan eszközöket, mint a televízió távirányítója, rádió, vízforraló stb.;
2. Magas feszültség. Az egyenáramú áramkörben lévő kondenzátor támogatja a nagyfeszültségű ipari és műszaki rendszereket;
3. Impulzus. A kapacitív éles feszültséglökést hoz létre, és azt az eszköz vevőpaneljére táplálja;
4. Indítóindítók. Olyan eszközök forrasztására használható, amelyeket eszközök indítására, be- és kikapcsolására terveztek, például távirányítóban vagy vezérlőegységben;
5. Zajcsillapító. Az AC áramkörben lévő kondenzátort műholdas, televíziós és katonai berendezésekben használják.

A kondenzátorok típusai

A kondenzátor kialakítását a dielektrikum típusa határozza meg. A következő típusokban kapható:

1. Folyékony. A folyékony formájú dielektrikum ritka az iparban vagy rádiókészülékekben;
2. Vákuum. A kondenzátorban nincs dielektrikum, helyette lemezek vannak egy lezárt házban;
3. Gáznemű. Kémiai reakciók kölcsönhatásán alapul, és hűtőberendezések, gyártósorok és berendezések gyártásához használják;
4. Elektrolit kondenzátor. Az elv egy fém anód és egy elektróda (katód) kölcsönhatásán alapul. Az anód oxidrétege a félvezető rész, aminek következtében az ilyen típusú áramköri elemeket tekintik a legtermékenyebbnek;
5. Szerves. A dielektrikum lehet papír, fólia stb. Nem képes felhalmozni, csak kis mértékben kiegyenlíteni a feszültséglökéseket;
6. Kombinált. Ide tartozik a fém-papír, a papír-fólia stb. A hatásfok nő, ha a dielektrikum fémkomponenst tartalmaz;
7. Szervetlen. A leggyakoribbak az üveg és a kerámia. Felhasználásukat a tartósság és szilárdság határozza meg;
8. Kombinált szervetlen. Üvegfólia, valamint üvegzománc, amelyek kiváló szintező tulajdonságokkal rendelkeznek.

A kondenzátorok típusai

A rádiókártya elemei a kapacitásváltozás típusában különböznek:

1. Állandó. A cellák eltarthatóságuk végéig állandó feszültségkapacitást tartanak fenn. Ez a típus a leggyakoribb és univerzális, mivel bármilyen típusú készülék készítésére alkalmas;
2. Változók. Lehetőségük van a tartály térfogatának megváltoztatására reosztát, varicap használatakor vagy a hőmérséklet változása esetén. A reosztátot használó mechanikai eljárás során egy további elemet forrasztanak a táblára, míg a variconde használatakor csak a bejövő feszültség mértéke változik;
3. Trimmerek. Ezek a legrugalmasabb típusú kondenzátorok, amelyek segítségével minimális rekonstrukcióval gyorsan és hatékonyan növelhető a rendszer áteresztőképessége.

A kondenzátor működési elve

Nézzük meg, hogyan működik a kondenzátor áramforráshoz csatlakoztatva:

1. Töltés felhalmozódása. A hálózathoz csatlakoztatva az áramot az elektrolitokhoz irányítják;
2. A töltött részecskék töltésük szerint oszlanak el a lemezen: negatívak - elektronokká, pozitívak - ionokká;
3. A dielektrikum gátként szolgál a két lemez között, és megakadályozza a részecskék keveredését.

A kondenzátor kapacitását úgy határozzuk meg, hogy kiszámítjuk az egyik vezető töltésének és potenciális teljesítményének arányát.

Fontos! A dielektrikum arra is képes, hogy a készülék működése közben eltávolítsa a kondenzátoron keletkező feszültséget.

A kondenzátor jellemzői

A jellemzőket hagyományosan pontokra osztják:

1. Az eltérés mértéke. A boltba való belépés előtt minden kondenzátornak egy sor tesztet kell alávetni a gyártósoron. Az egyes modellek tesztelése után a gyártó jelzi az eredeti értéktől való megengedett eltérések tartományát;
2. Feszültség értéke. Leginkább 12 vagy 220 voltos feszültségű elemeket használnak, de vannak 5, 50, 110, 380, 660, 1000 és ennél is nagyobb feszültségű elemek. A kondenzátor kiégésének és a dielektromos meghibásodásának elkerülése érdekében a legjobb, ha feszültségtartalékkal rendelkező elemet vásárol;
3. Megengedett hőmérséklet. Ez a paraméter nagyon fontos a 220 voltos hálózaton működő kisméretű készülékeknél. Általános szabály, hogy minél nagyobb a feszültség, annál magasabb a megengedett hőmérsékleti szint a működéshez. A hőmérsékleti paraméterek mérése elektronikus hőmérővel történik;
4. Egyenáram vagy váltakozó áram rendelkezésre állása. Talán az egyik legfontosabb paraméter, mivel a tervezett berendezés teljesítménye teljes mértékben attól függ;
5. Fázisok száma. Az eszköz összetettségétől függően egyfázisú vagy háromfázisú kondenzátorok használhatók. Egy elem közvetlen csatlakoztatásához egyfázisú is elegendő, de ha a tábla „város”, akkor háromfázisú használata javasolt, mivel az egyenletesebben osztja el a terhelést.

Mitől függ a kapacitás?

A kondenzátor kapacitása a dielektrikum típusától függ, és a házon van feltüntetve, uF-ben vagy uF-ben mérve. 0 és 9999 pF között mozog pikofaradokban, míg mikrofaradokban 10 000 pF és 9999 µF között mozog. Ezeket a jellemzőket a GOST 2.702 állami szabvány határozza meg.

Figyel! Minél nagyobb az elektrolit kapacitása, annál hosszabb a töltési idő, és annál több töltést tud továbbítani a készülék.

Minél nagyobb a készülék terhelése vagy teljesítménye, annál rövidebb a kisülési idő. Ebben az esetben az ellenállás fontos szerepet játszik, mivel attól függ a kimenő elektromos áramlás mértéke.

A kondenzátor fő része a dielektrikum. A következő számos jellemzővel rendelkezik, amelyek befolyásolják a berendezés teljesítményét:

1. Szigetelési ellenállás. Ez magában foglalja mind a belső, mind a külső polimerekből készült szigetelést;
2. Maximális feszültség. A dielektrikum határozza meg, hogy a kondenzátor mekkora feszültséget képes tárolni vagy továbbítani;
3. Az energiaveszteség mértéke. A dielektrikum konfigurációjától és jellemzőitől függ. Az energia jellemzően fokozatosan vagy éles kitörésekben oszlik el;
4. Kapacitás szintje. Ahhoz, hogy egy kondenzátor kis mennyiségű energiát tároljon rövid ideig, állandó térfogatú kapacitást kell fenntartania. Leggyakrabban éppen azért hibásodik meg, mert nem képes adott mennyiségű feszültséget átadni;

Jó tudni! Az elem testén található „AC” rövidítés váltakozó feszültséget jelöl. A kondenzátoron felhalmozott feszültséget nem lehet felhasználni vagy továbbítani - el kell oltani.

Kondenzátor tulajdonságai

A kondenzátor a következőképpen működik:

1. Induktív tekercs. Vegyünk egy hagyományos izzó példáját: csak akkor világít, ha közvetlenül egy váltóáramú forráshoz csatlakoztatja. Ez ahhoz a szabályhoz vezet, hogy minél nagyobb a kapacitás, annál erősebb a villanykörte fényárama;
2. Töltőtárolás. Tulajdonságai lehetővé teszik a gyors feltöltést és kisütést, ezáltal erős impulzust hozva létre alacsony ellenállással. Különféle típusú gyorsítók, lézerrendszerek, elektromos vakuk stb. gyártásához használják;
3. Az akkumulátor töltést kapott. Egy erős elem képes hosszú ideig fenntartani a vett áramrészt, miközben adapterként szolgálhat más eszközökhöz. Az újratölthető akkumulátorokhoz képest a kondenzátor idővel veszít a töltéséből, és nem képes nagy mennyiségű villamos energiát befogadni, például ipari méretekben;
4. Az elektromos motor töltése. A csatlakozás a harmadik kivezetésen keresztül történik (a kondenzátor üzemi feszültsége 380 vagy 220 volt). Az új technológiának köszönhetően lehetővé vált a háromfázisú motor (90 fokos fáziselfordulással), szabványos hálózat használatával;
5. Kompenzátor eszközök. Az iparban a meddőenergia stabilizálására használják: a bejövő teljesítmény egy részét feloldják és a kondenzátor kimenetén beállítják egy bizonyos térfogatra.

Videó

Minden eszköz elektromos áramkörében van egy ilyen elem, mint egy kondenzátor. A berendezés megfelelő és zavartalan működéséhez szükséges energia feltöltésére szolgál.

Mi az a kondenzátor

Minden kondenzátor egy olyan eszköz, amely műszaki paraméterekkel rendelkezik, amelyeket érdemes részletesen megvizsgálni.

A kondenzátorok az elektrotechnika számos ágában megtalálhatók. Közvetlen hatályuk:

• Áramkörök, oszcillációs áramkörök létrehozása.
• Impulzus fogadása nagy erővel.
• Az ipari elektrotechnikában.
• Érzékelők gyártásában.
• A védőberendezések működésének javítása.

Kondenzátor kapacitása

Minden kondenzátor esetében a fő paraméter a kapacitása. Minden eszköznek megvan a maga sajátja, és Faradban mérik. Az elektronika és a rádiótechnika ppm Farad kondenzátorokon alapul. Egy eszköz névleges kapacitásának megtudásához nézze meg a házát, amely minden információt tartalmaz. A kapacitásleolvasások a következők miatt változhatnak:

• Az összes burkolat teljes területe.
• A köztük lévő távolság.
• Az anyag, amelyből a dielektrikum készül.
• Környezeti hőmérséklet.

A névleges kapacitás mellett van egy igazi is. Értéke jóval alacsonyabb az előzőnél. A tényleges kapacitás alapján meghatározhatók a főbb elektromos paraméterek. A kapacitást a lemez töltéséből és feszültségéből határozzuk meg. A maximális kapacitás elérheti a több tíz Farádot. Egy kondenzátor fajlagos kapacitással is jellemezhető. Ez a dielektrikum kapacitásának és térfogatának aránya. A dielektrikum kis vastagsága nagy fajlagos kapacitást biztosít. Mindegyik kondenzátor megváltoztathatja a kapacitását, és a következő típusokra oszthatók:

• Állandó kondenzátorok - gyakorlatilag nem változtatják meg kapacitásukat.
• Változó kondenzátorok - a kapacitás értéke a berendezés működése során változik.
• Trimmer kondenzátorok - változtatják kapacitásukat a berendezés beállításától függően.

Kondenzátor feszültség

A feszültség egy másik fontos paraméternek számít. Annak érdekében, hogy a kondenzátor teljes mértékben elláthassa funkcióit, ismernie kell a pontos feszültséget. A készülék testén fel van tüntetve. A névleges feszültség közvetlenül függ a kondenzátor kialakításának összetettségétől és a gyártás során felhasznált anyagok alapvető tulajdonságaitól. A kondenzátorra betáplált feszültségnek teljesen meg kell egyeznie a névleges feszültséggel. Sok készülék működés közben felmelegszik, ilyenkor csökken a feszültség. Gyakran a nagy feszültségkülönbség miatt a kondenzátor kiéghet vagy felrobbanhat. Ez szivárgás vagy megnövekedett ellenállás miatt is előfordul. A kondenzátor biztonságos működése érdekében biztonsági szeleppel és a testen lévő bevágással van felszerelve. Amint a nyomás növekszik, a szelep automatikusan kinyílik, és a test eltörik a tervezett bevágás mentén. Ebben az esetben az elektrolit gáz formájában jön ki a kondenzátorból, és nem történik robbanás.

Kondenzátor tűrések

A legegyszerűbb kondenzátor két elektróda, amelyek lemezek formájában készülnek, amelyeket vékony szigetelők választanak el. Minden eszköznek van egy eltérése, amely a működése során elfogadható. Ez az érték a készülék címkéjén is megtalálható. A tűréshatárát százalékban mérik és jelzik, és 20 és 30% között változhat. Az olyan elektromos berendezésekhez, amelyeknek nagy pontossággal kell működniük, kis, legfeljebb 1% tűrésértékű kondenzátorokat használhat.
A megadott paraméterek alapvetőek a kondenzátor működéséhez. Jelentésük ismeretében kondenzátorokat használhat eszközök vagy gépek önálló összeszerelésére.

A kondenzátorok típusai

Számos fő kondenzátortípus létezik, amelyeket különféle technológiákban használnak. Tehát érdemes megfontolni az egyes típusokat, leírásaikat és tulajdonságaikat:

Minden kondenzátornak megvan a maga célja, ezért általános és speciális kategóriába sorolhatók. Az általános kondenzátorokat minden típusú és osztályú berendezésben használják. Ezek elsősorban kisfeszültségű készülékek. A speciális kondenzátorok minden más típusú eszköz, amelyek nagyfeszültségű, impulzusos, indító és egyéb különféle típusú eszközök.

A párhuzamos lemezes kondenzátor jellemzői

Mivel a kondenzátor egy olyan eszköz, amely a feszültség felhalmozására és további elosztására szolgál, jó elektromos kapacitással és „letörési” feszültséggel rendelkezőt kell választani. Az egyik ilyen egy párhuzamos lemezes kondenzátor. Egy bizonyos területű két vékony lemez formájában készül, amelyek egymástól közel helyezkednek el. Egy lapos kondenzátornak két töltése van: pozitív és negatív.

A lapos kondenzátor lemezei között egyenletes elektromos tér van. Az ilyen típusú eszközök nem lépnek kölcsönhatásba más eszközökkel. A kondenzátorlemez képes az elektromos mező fokozására.

Megfelelő kondenzátor töltés

Ez az elektromos töltések tárolója, amelyet folyamatosan tölteni kell. A kondenzátort a hálózatra csatlakoztatva töltjük. A készülék töltéséhez megfelelően csatlakoztatnia kell. Ehhez vegyen egy áramkört, amely egy lemerült kondenzátorból áll, kapacitással, egy ellenállással, és csatlakoztassa egy állandó feszültségű táphoz.

A kondenzátor kisütése a következő típus szerint történik: a kapcsoló zárva van, és a lemezei egymáshoz vannak kötve. Ekkor a kondenzátor lemerül, és a lemezei közötti elektromos mező eltűnik. Ha a kondenzátort a vezetékeken keresztül kisütjük, az sokáig tart, mert sok energia halmozódik fel bennük.

Miért van szükség kondenzátoráramkörre?

Az áramkörök kondenzátorokat tartalmaznak, amelyek egy pár lemezből állnak. Alumíniumból vagy sárgarézből készülnek. A rádiótechnika jó működése az áramkörök helyes konfigurációjától függ. A legáltalánosabb áramkör egy tekercsből és egy kondenzátorból áll, amelyek elektromos áramkörben kapcsolódnak egymáshoz. Vannak olyan körülmények, amelyek befolyásolják a rezgések megjelenését, ezért leggyakrabban a kondenzátoráramkört oszcillálónak nevezik.

Következtetés

A kondenzátor egy passzív eszköz egy elektromos áramkörben, amelyet villamos energia tárolására használnak. Ahhoz, hogy az elektromos áramkörökben energiát tároló eszköz, az úgynevezett kondenzátor hosszú ideig működjön, be kell tartania a megadott feltételeket, amelyek az eszköz testére vannak írva. A hatókör széles. A kondenzátorokat rádióelektronikában és különféle berendezésekben használják. Az eszközök sokféle típusra oszthatók, és változatos kivitelben kaphatók. A kondenzátorok kétféleképpen csatlakoztathatók: párhuzamos és soros. A készülék testén is található információ a kapacitásról, feszültségről, tűrésről és típusáról. Érdemes megjegyezni, hogy a kondenzátor csatlakoztatásakor ügyeljen a polaritásra. Ellenkező esetben a készülék gyorsan meghibásodik.