Что такое конденсатор и для чего он нужен
Обновлена: 24 Ноября 2022 359 5
Поделиться с друзьями
Конденсатор – это устройство, способное накапливать электрический заряд. Такую же функцию выполняет и аккумуляторная батарея, но в отличие от неё конденсатор может моментально отдать весь накопленный заряд. Количество заряда, которое способен накопить конденсатор, называют «емкостью». Эта величина измеряется в фарадах. Содержание статьи
Принцип работы конденсаторовПри подсоединении цепи к источнику электрического тока через конденсатор начинает течь электрический ток. В процессе накопления заряда электроны скапливаются на одной пластинке, а положительные ионы – на другой. Между пластинами заряд не перетекает из-за присутствия диэлектрика. Так устройство накапливает заряд. Это явление называется накоплением электрических зарядов, а конденсатор –накопителем электрического поля. Устройство конденсаторовКонструкции современных конденсаторов отличаются разнообразием, но можно выделить несколько типичных вариантов: Пакетная конструкцияИспользуется в стеклоэмалевых, керамических и стеклокерамических конденсаторах. Пакеты образованы чередующимися слоями обкладок и диэлектрика. Обкладки могут изготавливаться из фольги, а могут представлять собой слои на диэлектрических пластинах – напыленный или нанесенный вжиганием. Каждый пакетный конденсатор имеет верхнюю и нижнюю обкладки, имеющие контакты с торцов пакета. Выводы изготавливаются из проволоки или ленточных полосок. Пакет опрессовывается, герметизируется, покрывается защитной эмалью. Трубчатая конструкцияТакую конструкцию могут иметь высокочастотные конденсаторы. Они представляют собой керамическую трубку с толщиной стенки 0,25 мм. На ее наружную и внутреннюю стороны способом вжигания наносится серебряный проводящий слой. Снаружи деталь обрабатывается изоляционным веществом. Внутреннюю обкладку выводят на наружный слой для присоединения к ней гибкого вывода. Дисковая конструкцияЭта конструкция, как и трубчатая, применяется при изготовлении высокочастотных конденсаторов. Диэлектриком в дисковых конденсаторах является керамический диск. На него вжигают серебряные обкладки, к которым подсоединены гибкие выводы. Литая секционированная конструкцияПрименяется в монолитных многослойных керамических конденсаторах, используемых в современной аппаратуре, в том числе с интегральными микросхемами. Рулонная конструкцияХарактерна для бумажных пленочных низкочастотных конденсаторов с большой емкостью. Бумажная лента и металлическая фольга сворачиваются в рулон. В металлобумажных конденсаторах на бумажную ленту наносят металлический слой толщиной до 1 мкм. Где используются конденсаторыКонденсаторы применяются практически во всех современных устройствах: сабвуферах, электродвигателях, автомобилях, насосах, электроинструменте, кондиционерах, холодильниках, мобильных телефонах и т.п. В зависимости от выполняемых функций их разделяют на общего назначения и узкоспециальные. К конденсаторам общего назначения относятся низковольтные накопители, которые используются в большинстве видов электроаппаратуры. К узкоспециализированным относятся высоковольтные, импульсные, помехоподавляющие, дозиметрические ипусковые конденсаторы. Функции, выполняемые конденсаторами:
Поведение конденсатора в цепях постоянного и переменного токаВ цепях постоянного тока заряженный конденсатор образует разрыв, мешающий протеканию тока. Если напряжение приложить к обкладкам разряженной детали, то ток потечет. При этом конденсатор будет заряжаться, сила тока падать, напряжение на обкладках повышаться. При достижении равенства напряжения на обкладках и источника электропитания течение тока прекращается. При постоянном напряжении конденсатор удерживает заряд при включенном питании. Переменный ток заряженный конденсатор тоже не пропускает. Но за один период синусоиды дважды происходит зарядка и разрядка накопителя, поэтому ток получает возможность протекать через конденсаторв периодего разрядки. Виды и классификация конденсаторовКонденсаторы различных типов приспособлены к разным условиям работы, направлены на выполнение определенных задач и обладают различными побочными эффектами. Основной признак, по которому классифицируют конденсатор, – это вид диэлектрика. Именно диэлектрический материал определяет многие характеристики конденсатора. Электролитические конденсаторыВ электролитических конденсаторах анодом служит металлическая пластина, диэлектриком – оксидная пленка, а катодом – твердый, жидкий или гелеобразный электролит. Наличие гелеобразного электролита делает устройство полярным, то есть ток через него может протекать только в одном направлении. Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют емкость от 0,1 до нескольких тысяч мкФ. Обычно они применяются на звуковых частотах. Электрохимическая ячейка плотно упакована, что обеспечивает большую эффективную индуктивность, которая не позволяет использовать алюминиевые накопители на сверхвысоких частотах. В танталовых конденсаторах катод изготавливается из диоксида марганца. Сочетание значительной площади поверхности анода и диэлектрических характеристик оксида тантала обеспечивает высокую удельную емкость (емкость в единице объема или массы диэлектрика). Это значит, что танталовые конденсаторы гораздо компактнее алюминиевых такой же емкости. У танталовых конденсаторов есть свои недостатки. Устройства ранних поколений грешат отказами, возможны возгорания. Они могут произойти при подаче слишком высокого пускового тока, который меняет структурное состояние диэлектрика. Пленочные и металлопленочные конденсаторыПленочные конденсаторы имеют диэлектрический слой из полимерной пленки, расположенный между слоями металлофольги. Такие устройства имеют небольшую емкость (от 100 пФ до нескольких мкФ), но могут работать при высоких напряжениях – до 1000 В. Существует целое семейство пленочных конденсаторов, но для всех видов характерны небольшие емкость и индуктивность. Благодаря малой индуктивности, эти приборы используются в высокочастотных схемах. Основные различия между конденсаторами с разными типами пленок:
Керамические конденсаторыВ керамических конденсаторах в качестве диэлектрика используются керамические пластины. Керамика имеет пьезоэлектрический эффект (способность диэлектрика поляризоваться под воздействием механических усилий), поэтому некоторые виды этих конденсаторов обладают микрофонным эффектом. Это нежелательное явление, при котором часть электроцепи воспринимает вибрации, как микрофон, что становится причиной помех. Бумажные и металлобумажные конденсаторыВ качестве диэлектрика в этих конденсаторах используется бумага, часто промасленная. Устройства с промасленной бумагой отличаются большими размерами. Модели с непромасленной бумагой более компактны, но они имеют существенный недостаток – увеличивают энергопотери под воздействием влаги даже в герметичной упаковке. В последнее время эти детали используются редко. Подробнее о видах и аналогах конденсаторов Основные параметры конденсаторовЕмкостьЭтот показатель характеризует способность конденсатора накапливать электрический заряд. Емкость тем больше, чем больше площадь проводниковых обкладок и чем меньше толщина диэлектрического слоя. Также эта характеристика зависит от материала диэлектрика. На приборе указывается номинальная емкость. Реальная емкость, в зависимости от эксплуатационных условий, может отличаться от номинальной в значительных пределах. Классические конденсаторы имеют положительную емкость, то есть чем больше приложенное напряжение, тем больше накопленный заряд. Но сегодня в стадии разработки находятся устройства с уникальными свойствами, которые ученые называют «антиконденсаторами». Они обладают отрицательной емкостью, то есть с ростом напряжения их заряд уменьшается, и наоборот. Внедрение таких антиконденсаторов в электронную промышленность позволит ускорить работу компьютеров и снизить риск их перегрева. Что будет, если поставить накопитель большей/меньшей емкости, по сравнению с требуемой? Если речь идет о сглаживании пульсаций напряжения в блоках питания, то установка конденсатора с емкостью, превышающей нужную величину (в разумных пределах – до 90% от номинала), в большинстве случаев улучшает ситуацию. Монтаж конденсатора с меньшей емкостью может ухудшить работу схемы. Удельная емкостьОтношение номинальной емкости к объему (или массе) диэлектрика. Чем тоньше диэлектрический слой, тем выше удельная емкость, но тем меньше его напряжение пробоя. Плотность энергииЭто понятие относится к электролитическим конденсаторам. Максимальная плотность характерна для больших конденсаторов, в которых масса корпуса значительно ниже, чем масса обкладок и электролита. Номинальное напряжениеЕго значение отражается на корпусе и характеризует напряжение, при котором конденсатор работает в течение срока службы с колебанием параметров в заданных пределах. Эксплуатационное напряжение не должно превышать номинальное значение. Для многих конденсаторов с повышением температуры номинальное напряжение снижается. ПолярностьК полярным относятся электролитические конденсаторы, имеющие положительный и отрицательный заряды. Что будет, если перепутать полярность конденсатора? Обычно в этом случае приборы выходят из строя. Это происходит из-за химического разрушения диэлектрика, которое вызывает рост силы тока, вскипание электролита и, как следствие, вздутие корпуса и вероятный взрыв. К группе неполярных конденсаторов относится большинство накопителей заряда. Эти детали обеспечивают корректную работу при любом порядке подключения выводов в цепь. Паразитные параметры конденсаторовКонденсаторы, помимо основных характеристик, имеют так называемые «паразитные параметры», которые искажают рабочие свойства колебательного контура. К таким параметрам относятся собственное сопротивление и индуктивность, которые разделяются на следующие составляющие:
К паразитным параметрам также относится Vloss – незначительная величина, выражаемая в процентах, которая показывает, насколько падает напряжение сразу после прекращения зарядки конденсатора. Обозначение конденсаторов на схемеНа чертежах конденсатор с постоянной емкостью обозначают двумя параллельными черточками — обкладками. Их подписывают буквой «C». Рядом с буквой ставят порядковый номер элемента на схеме и значение емкости в пФ или мкФ. В конденсаторах переменной емкости параллельные черточки перечеркиваются диагональной чертой со стрелкой. Подстроечные модели обозначаются двумя параллельными линиями, перечеркнутыми диагональной чертой с черточкой на конце. На обозначении полярных конденсаторов указывается положительно заряженная обкладка.
Особенности соединения нескольких конденсаторов в цепиСоединение нескольких конденсаторов между собой может быть последовательным или параллельным. ПоследовательноеПоследовательное соединение позволяет подавать на обкладки большее напряжение, чем на отдельно стоящую деталь. Напряжение распределяется в зависимости от емкости каждого накопителя. Если емкости деталей равны, то напряжение распределяется поровну. Получаемая емкость в такой цепи находится по формуле: Собщ = 1/(1/С1+1/С2…+1/Сn) Если провести вычисления, то станет понятно, что увеличение напряжения в цепи достигается существенным падением емкости. Например, если в цепь подсоединить последовательно два конденсатора емкостью 10 мкФ, то общая емкость будет равна всего 5 мкФ. ПараллельноеЭто наиболее распространенный на практике способ, позволяющий увеличить общую емкость в схеме. Параллельное соединение позволяет создать один большой конденсатор с суммарной площадью проводящих пластин. Общая емкость системы представляет собой сумму емкостей соединенных деталей. С общ = С1+С2+…+Сn Напряжение на всех элементах будет одинаковым. Маркировка конденсаторовВ маркировке конденсатора, независимо от его типа, присутствуют два обязательных параметра – емкость и номинальное напряжение. Наиболее распространена цифровая маркировка, указывающая величину сопротивления. В ней используется три или четыре цифры. Кратко суть трехфциферной маркировки: первые две цифры, находящиеся слева, указывают значение емкости в пикофарадах. Самая правая цифра показывает, сколько нулей надо прибавить к стоящим слева цифрам. Результат получается в пикофарадах. Пример: 154 = 15х104 пФ. На конденсаторах зарубежного производства пФ обозначаются как mmf. В кодовом обозначении с четырьмя цифрами емкость в пикофарадах обозначают первые три цифры, а четвертая указывает на количество нулей, которые требуется добавить. Например: 2353=235х103 пФ. Для обозначения емкости также может применяться буквенно-цифровая маркировка, содержащая букву R, которая указывает место установки десятичной запятой. На корпусе значение напряжения указывается числом, после которого ставятся буквы: V, WV (что означает «рабочее напряжение»). Если указание на допустимое напряжение отсутствует, то конденсатор может использоваться только в низковольтных цепях. Помимо емкости и напряжения, на корпусе могут указываться и другие характеристики детали:
Как проверить работоспособность конденсатораДля проверки конденсатора на работоспособность используют мультиметр. Прежде чем проверить накопитель, необходимо определить, какой именно прибор находится в схеме – полярный (электролитический) или неполярный. Проверка полярного конденсатораПри проверке полярного конденсатора необходимо соблюдать правильную полярность подключения щупов: плюсовой должен быть прижат к плюсовой ножке, минусовой – к минусу. Если вы перепутаете полярность, конденсатор выйдет из строя. После выпайки детали ее кладут на свободное пространство. Мультиметр включают в режим измерения сопротивления («прозвонки»). Щупами дотрагиваются до выводов прибора с соблюдением полярности. Правильная ситуация, когда на дисплее появляется первое значение, которое начинает постепенно расти. Максимальное значение, которое должно быть достигнуто для исправного устройства, – 1. Если вы только прикоснулись щупами к выводам, а на экране появилась сразу цифра 1, значит, прибор неисправен. Появление на экране «0» означает, что внутри детали произошло короткое замыкание. Проверка неполярного конденсатораВ этом случае проверка предельно простая. Как зарядить и разрядить конденсаторДля зарядки накопителя его подсоединяют к источнику постоянного тока. Зарядка прекращается, когда напряжение источника питания сравнивается по величине с напряжением на обкладках. Разрядка конденсатора может понадобиться для безопасной разборки бытовых приборов и электронных устройств. Накопители электронных устройств разряжают с помощью обычной диэлектрической отвертки. Для разрядки крупных накопителей, которые устанавливаются в бытовых приборах, необходимо собрать специальное разрядное устройство. Была ли статья полезна?Да Нет Оцените статью Что вам не понравилось? Другие материалы по темеАнатолий Мельник Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. |
В начале прохождения тока через конденсатор его сила имеет максимальное значение, а напряжение – минимальное. По мере накопления устройством заряда сила тока падает до полного исчезновения, а напряжение увеличивается.
Деталь, имеющая 2 паза, изготавливается литьем керамики. Пазы заполняют серебряной пастой, которую закрепляют методом вживания. К серебряным вставкам припаивают гибкие выводы.
После выключения заряд сбрасывается через нагрузки, присутствующие в цепи.
Представители этого семейства – алюминиевые и танталовые конденсаторы.
Они подходят для систем питания, подавления ЭМП.
Стандартные варианты номинальной емкости – от единиц пикофарад до нескольких тысяч микрофарад. Некоторые модели могут иметь емкость в несколько десятков фарад.
В других случаях возможность установки детали с параметрами, отличающимися от заданных, определяют конкретно для каждого случая.
На устройствах отечественного производства обычно ставился знак «+» у положительного электрода. На импортных приборах обозначается отрицательный электрод, возле которого стоит знак «-». Такие конденсаторы могут выполнять свои функции только при корректном подключении полярности напряжения. Этот факт объясняется химическими особенностями реакции электролита с диэлектриком.
Их необходимо учитывать при проектировании схемы.
Например, 0R8=0,8 пФ.
Диапазон измерений выставляют на отметку 2 МОм. Щупы присоединяют к выводам конденсатора в любом порядке. Полученное значение должно превышать двойку. Если на дисплее высвечивается значение менее 2 МОм, то деталь неисправна.
Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.Конденсаторы. Что это и для чего они нужны.
Конденсатор – распространенное двухполюсное устройство, применяемое в различных электрических цепях. Он имеет постоянную или переменную ёмкость и отличается малой проводимостью, он способен накапливать в себе заряд электрического тока и передавать его другим элементам в электроцепи.
Простейшие примеры состоят из двух пластинчатых электродов, разделенных диэлектриком и накапливающих противоположные заряды. В практических условиях мы используем конденсаторы с большим числом разделенных диэлектриком пластин.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Назначение конденсатора и принцип его работы – это распространенные вопросы, которыми задаются новички в электротехнике. В электрических схемах данные устройства могут использоваться с различными целями, но их основной функцией является сохранение электрического заряда, то есть, такое устройство получает электрический ток, сохраняет его и впоследствии передает в цепь.
Для лучшего понимания принципа работы посмотрите статью про то, как сделать простой конденсатор своими руками.
Заряд конденсатора начинается при подключении электронного прибора к сети. В момент подключения прибора на электродах конденсатора много свободного места, потому электрический ток, поступающий в цепь, имеет наибольшую величину. По мере заполнения, электроток будет уменьшаться и полностью пропадет, когда ёмкость устройства будет полностью наполнена.
В процессе получения заряда электрического тока, на одной пластине собираются электроны (частицы с отрицательным зарядом), а на другой – ионы (частицы с положительным зарядом). Разделителем между положительно и отрицательно заряженными частицами выступает диэлектрик, в качестве которого могут использоваться различные материалы.
В момент подключения электрического устройства к источнику питания, напряжение в электрической цепи имеет нулевое значение. По мере заполнения ёмкостей напряжение в цепи увеличивается и достигает величины, равной уровню на источнике тока.
При отключении электрической цепи от источника питания и подключении нагрузки, конденсатор перестает получать заряд и отдает накопленный ток другим элементам. Нагрузка образует цепь между его пластинами, потому в момент отключения питания положительно заряженные частицы начнут двигаться по направлению к ионам.
Начальный ток в цепи при подключении нагрузки будет равняться напряжению на отрицательно заряженных частицах, разделенному на величину сопротивления нагрузки. При отсутствии питания конденсатор начнет терять заряд и по мере убывания заряда в ёмкостях, в цепи будет снижаться уровень напряжения и величины тока. Этот процесс завершится только тогда, когда в устройстве не останется заряда.
На рисунке выше представлена конструкция бумажного конденсатора:
а) намотка секции;
б) само устройство.
На этой картинке:
1. Бумага;
2. Фольга;
3. Изолятор из стекла;
4. Крышка;
5. Корпус;
6. Прокладка из картона;
7.
Оберточная бумага;
8. Секции.
Ёмкость конденсатора считается важнейшей его характеристикой, от него напрямую зависит время полной зарядки устройства при подключении прибора к источнику электрического тока. Время разрядки прибора также зависит от ёмкости, а также от величины нагрузки. Чем выше будет сопротивление R, тем быстрее будет опустошаться ёмкость конденсатора.
В качестве примера работы конденсатора можно рассмотреть функционирование аналогового передатчика или радиоприемника. При подключении прибора к сети, конденсаторы, подключенные к катушке индуктивности, начнут накапливать заряд, на одних пластинах будут собираться электроды, а на других – ионы. После полной зарядки ёмкости устройство начнет разряжаться. Полная потеря заряда приведет к началу зарядки, но уже в обратном направлении, то есть, пластины имевшие положительный заряд в этот раз будут получать отрицательный заряд и наоборот.
НАЗНАЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ
В настоящее время их используют практически во всех радиотехнических и различных электронных схемах.
В электроцепи переменного тока они могут выступать в качестве ёмкостного сопротивления. К примеру, при подключении конденсатора и лампочки к батарейке (постоянный ток), лампочка светиться не будет. Если же подключить такую цепь к источнику переменного тока, лампочка будет светиться, причем интенсивность света будет напрямую зависеть от величины ёмкости используемого конденсатора. Благодаря этим особенностям, они сегодня повсеместно применяются в цепях в качестве фильтров, подавляющих высокочастотные и низкочастотные помехи.
Конденсаторы также используются в различных электромагнитных ускорителях, фотовспышках и лазерах, благодаря способности накапливать большой электрический заряд и быстро передавать его другим элементам сети с низким сопротивлением, за счет чего создается мощный импульс.
Во вторичных источниках электрического питания их применяют для сглаживания пульсаций при выпрямлении напряжения.
Способность сохранять заряд длительное время дает возможность использовать их для хранения информации.
Использование резистора или генератора тока в цепи с конденсатором позволяет увеличить время заряда и разряда ёмкости устройства, благодаря чему эти схемы можно использовать для создания времязадающих цепей, не предъявляющих высоких требований к временной стабильности.
В светильниках применяется для компенсации реактивной мощности.
Электрическая энергия, вырабатываемая генераторами электростанций, характеризуется их активной и реактивной мощностью. Активная мощность потребляется электроприемниками, преобразуясь в тепловую, механическую и другие виды энергии. Реактивная мощность характеризует электроэнергию, преобразуемую в энергию электрических и магнитных полей. В электрической сети и ее электроприемниках происходит процесс обмена энергией между электрическими и магнитными полями. Устройства, которые целенаправленно участвуют в этом процессе, называют источниками реактивной мощности(ИРМ).
Такими устройствами могут быть не только генераторы электрических станций, но и синхронные компенсаторы, реакторы, конденсаторы, реактивной мощностью которых управляют по определенному закону регулирования с помощью специальных средств.
Реактивная мощность снижает эффективность использования всей энергосистемы, ее пытаются максимально снизить с помощью конденсаторных установок.
Что такое конденсатор? | Детская площадка для схем: C для конденсатора
Сохранить Подписаться
Пожалуйста, войдите, чтобы подписаться на это руководство.
После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству и сможете подписаться на него.
Из Википедии
Конденсатор (первоначально известный как конденсатор ) представляет собой пассивный электрический компонент с двумя выводами, используемый для электростатического накопления энергии в электрическом поле.
Формы практических конденсаторов сильно различаются, но все они содержат по крайней мере два электрических проводника (пластины), разделенных диэлектриком (то есть изолятором). Проводниками могут быть тонкие пленки металла, алюминиевая фольга или диски и т. д. «Непроводящий» диэлектрик увеличивает зарядную емкость конденсатора. Диэлектриком может быть стекло, керамика, полиэтиленовая пленка, воздух, бумага, слюда и т. д. Конденсаторы широко используются как части электрических цепей во многих распространенных электрических устройствах. В отличие от резистора, конденсатор не рассеивает энергию. Вместо этого конденсатор хранит энергию в виде электростатического поля между его пластинами.
При наличии разности потенциалов на проводниках (например, когда конденсатор присоединен к батарее) в диэлектрике возникает электрическое поле, в результате чего положительный заряд (+Q) собирается на одной пластине, а отрицательный заряд (-Q ) собрать на другой тарелке. Если батарея была подключена к конденсатору в течение достаточного времени, через конденсатор не может протекать ток.
Однако, если к выводам конденсатора приложено ускоряющее или переменное напряжение, может протекать ток смещения.
Идеальный конденсатор характеризуется единственным постоянным значением емкости. Емкость выражается как отношение электрического заряда (Q) на каждом проводнике к разности потенциалов (V) между ними. Единицей емкости в СИ является фарад (Ф), который равен одному кулону на вольт (1 Кл/В). Типичные значения емкости находятся в диапазоне от примерно 1 пФ (10 -12 Ф) до примерно 1 мФ (10 -3 Ф).
Емкость тем выше, чем меньше расстояние между проводниками и когда проводники имеют большую площадь поверхности. На практике диэлектрик между пластинами пропускает небольшой ток утечки, а также имеет предел напряженности электрического поля, известный как напряжение пробоя. Проводники и выводы создают нежелательную индуктивность и сопротивление.
Конденсаторы широко используются в электронных схемах для блокировки постоянного тока и пропускания переменного тока.
В сетях аналоговых фильтров они сглаживают выходной сигнал источников питания. В резонансных схемах они настраивают радиоприемники на определенные частоты. В системах передачи электроэнергии они стабилизируют напряжение и поток мощности.
photo by Alvinrune
В октябре 1745 года Эвальд Георг фон Клейст из Померании в Германии обнаружил, что заряд можно сохранить, подключив проводом высоковольтный электростатический генератор к объему воды в переносной стеклянной банке. . [2] Рука фон Клейста и вода действовали как проводники, а банка как диэлектрик (хотя детали механизма в то время были неправильно идентифицированы). Фон Клейст обнаружил, что прикосновение к проводу приводит к мощной искре, гораздо более болезненной, чем от электростатической машины. В следующем году голландский физик Питер ван Мусшенбрук изобрел аналогичный конденсатор, который был назван лейденской банкой в честь Лейденского университета, где он работал. [3] Он также был впечатлен силой удара, который он получил, написав: «Я не вынес бы второго удара за королевство Франции».
[4]
Даниэль Гралат был первым, кто объединил несколько банок параллельно в «батарею» для увеличения емкости хранения заряда. Бенджамин Франклин исследовал лейденскую банку и пришел к выводу, что заряд хранился на стекле, а не в воде, как предполагали другие. Он также принял термин «батарея», [5] [6] (обозначая увеличение мощности за счет ряда подобных единиц, как в батарее пушек), впоследствии применив к кластерам электрохимических элементов. [7] Лейденские банки позже были изготовлены путем покрытия внутренней и внешней сторон банок металлической фольгой с оставлением пространства у горлышка для предотвращения дугового разряда между фольгами. [ цитирование ] Самая ранняя единица измерения емкости была банкой, эквивалентной примерно 1 нанофараду. [8]
Лейденские банки или более мощные устройства, в которых использовались плоские стеклянные пластины, чередующиеся с проводниками из фольги, использовались исключительно примерно до 1900 года, когда изобретение беспроводной связи (радио) создало спрос на стандартные конденсаторы и неуклонный переход к более высоким частоты требуются конденсаторы с меньшей индуктивностью.
Стала использоваться более компактная конструкция из гибкого диэлектрического листа типа промасленной бумаги, зажатого между листами металлической фольги, свернутого или свернутого в небольшой пакет.
Ранние конденсаторы были также известны как конденсаторы , термин, который иногда используется до сих пор. Этот термин впервые был использован для этой цели Алессандро Вольта в 1782 году со ссылкой на способность устройства сохранять более высокую плотность электрического заряда, чем обычный изолированный проводник. [9]
Стенограмма Кредиты
Это руководство было впервые опубликовано 09 мая 2014 г. Оно было последним обновлено 09 мая 2014 г.
Эта страница (Что такое конденсатор?) последний раз обновлялась 06 мая 2014 г.
Текстовый редактор на базе tinymce.
Что такое конденсатор и для чего он используется?
Автор Сэмюэл Л. Гарбетт
Узнайте, как работают конденсаторы и для чего они используются, чтобы правильно реализовать их в своем следующем проекте «Сделай сам».
Когда-то известные как конденсаторы, конденсаторы являются одним из наиболее распространенных компонентов, используемых в схемотехнике. Легко следовать руководствам «Сделай сам», в которых используются такие компоненты, не зная, для чего они нужны и как они работают, но для этого не нужно много учиться.
Итак, что такое конденсатор и как он работает? Давай выясним.
Что такое конденсатор?
Конденсаторы (первоначально называемые электрическими конденсаторами) представляют собой аналоговые электрические компоненты, которые могут собирать и хранить электрическую энергию. Когда постоянный ток течет в конденсатор, он заряжается энергией и высвобождает переменный ток обратно в цепь.
Большинство конденсаторов имеют положительную и отрицательную клеммы в виде ножек, площадок или пластин.
Ток течет в одну из этих ветвей, через корпус конденсатора и выходит из другой ветви.
Эти компоненты дают инженерам возможность контролировать электрическую энергию в цепи. Всплески напряжения сглаживаются, а энергия может быть сохранена для последующего использования, и все это с использованием умной химии внутри самого конденсатора.
Конденсаторы часто сравнивают с аккумуляторами, но они совершенно разные. В отличие от батарей, вы можете разрядить конденсатор почти мгновенно, и они не предназначены для длительного хранения энергии.
Что такое емкость?
Емкость — это способность компонента накапливать электрический заряд и может быть измерена в единицах, называемых фарадами. Конденсатор с высокой емкостью (скажем, 1,0 Ф) может хранить больше энергии, чем конденсатор с низкой емкостью (скажем, 1,0 мФ).
Несмотря на то, что емкость важна при выборе конденсатора, ограничения по напряжению компонента также имеют решающее значение.
Для чего используется конденсатор?
Конденсаторы широко распространены в современном мире.
Вы их не видите, но эти компоненты присутствуют практически в каждом электрическом и электронном устройстве, которое вы используете. Итак, что конденсатор делает в этих устройствах?
Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных применений конденсаторов.
- Вспышки фотокамер: До того, как светодиоды появились на сцене, вспышки фотокамер использовали маленькие лампочки накаливания для получения света. Винтажная камера не могла обеспечить достаточную мощность для создания яркой вспышки без слишком большого корпуса. Конденсаторы решили эту проблему, заряжая и накапливая энергию перед каждой вспышкой. Это пример импульсной мощности.
- Компьютеры: Энергозависимая память, такая как ОЗУ, теряет сохраненные данные при отключении питания. Это создает проблему, когда необходимо заменить источники питания, но конденсатор может решить эту проблему, обеспечивая временное питание. Это пример накопления энергии.
- Аналоговое стереооборудование: Усилители и другое аналоговое стереооборудование требуют точных схем для обеспечения чистого звука.
Конденсаторы сглаживают колебания тока в таких цепях, уменьшая фон и нежелательные шумы. Это пример кондиционирования мощности.
Конденсаторы сглаживают колебания тока в таких цепях, уменьшая фон и нежелательные шумы. Это пример кондиционирования мощности.Здесь мы лишь поверхностно коснулись использования конденсаторов во всем мире. Некоторые бытовые устройства содержат десятки, если не сотни, конденсаторов, выполняющих уникальные функции.
Использование конденсаторов для самодельных проектов
Теперь, когда у вас есть общее представление о том, как работает конденсатор, вы можете использовать эти компоненты для различных приложений. Использование конденсаторов в ваших собственных схемах потребует некоторого обучения, но оно того стоит. Поэтому стоит провести небольшое исследование для себя, чтобы зажечь свое вдохновение.
Подписывайтесь на нашу новостную рассылку
Похожие темы
- Сделай сам
- Малый электрический
- Электроника
Об авторе
Сэмюэл — писатель из Великобритании, который обожает все, что можно сделать своими руками.