§ 44. Електроємність. Конденсатори. Енергія зарядженого конденсатора

Те, що гроші зберігають у банках, знає навіть першокласник. А от де зберігають заряди? І навіщо взагалі це потрібно? Відповіді ви знайдете в цьому параграфі.

1. Що таке електроємність

Електроємність характеризує здатність провідників або системи з кількох провідників накопичувати електричний заряд.

Розрізняють електроємність відокремленого провідника та електроємність системи провідників (наприклад, конденсатора). Відокремленим називають провідник, розташований на віддалі від інших тіл так, що вони не здійснюють на цей провідник жодного впливу.

Електроємність відокремленого провідника (С) — фізична величина, яка характеризує здатність провідника накопичувати заряд і дорівнює відношенню електричного заряду q відокремленого провідника до його потенціалу φ:

Оскільки 1 Ф — дуже велика одиниця ємності, зазвичай застосовують частинні одиниці: 1 пФ = 10 -12 Ф; 1 нФ = 10 -9 Ф; 1 мкФ = 10 -6 Ф.

2. Що таке конденсатор

Пристрій, що являє собою систему з двох провідних обкладок, розділених шаром діелектрика, товщина якого є малою порівняно з розмірами обкладок, називають конденсатором (рис. 44.1).

Рис. 44.1. Шкільний повітряний конденсатор: а — вигляд; б — будова; в — позначка на схемах

Обкладкам конденсатора передають однакові за модулем, але протилежні за знаком заряди, що сприяє накопиченню зарядів: різнойменні заряди притягуються, а отже, розташовуються на внутрішніх поверхнях обкладок.

Зазвичай для зарядження конденсатора обидві його обкладки з’єднують із полюсами батареї акумуляторів: на обкладках з’являються рівні за модулем, але протилежні за знаком заряди. Результат не зміниться, якщо з’єднати з полюсом батареї тільки одну обкладку, заземливши другу: внаслідок електростатичної індукції на заземленій обкладці також з’явиться заряд, який дорівнюватиме за модулем заряду на іншій обкладці, але матиме протилежний знак.

Зарядом конденсатора називають модуль заряду однієї з його обкладок. Відношення заряду q даного конденсатора до різниці потенціалів (φ₁ – φ₂) між його обкладками не залежить ані від q, ані від (φ₁ – φ₂), а отже, може слугувати характеристикою конденсатора. Таку характеристику називають електроємністю конденсатора. Електроємність конденсатора визначається за формулами:

де U — напруга між обкладками, яка в даному випадку дорівнює різниці потенціалів між ними.

Як показують дослідження, ємність конденсатора збільшиться, якщо збільшити площу поверхні обкладок або наблизити обкладки одну до одної. На ємність конденсатора впливає також діелектрик: чим більша його діелектрична проникність, тим більшу ємність має конденсатор порівняно з ємністю такого самого конденсатора, діелектриком у якому слугує повітря.

Конденсатор, який складається з двох паралельних металевих пластин (обкладок), розділених шаром діелектрика, називають плоским (див. рис. 44.1). Електроємність плоского конденсатора обчислюють за формулою:

де ε₀ = 8,85 • 10 -12 Ф/м — електрична стала; ε — діелектрична проникність діелектрика; S — площа пластини конденсатора; d — відстань між пластинами.

Поле між пластинами плоского конденсатора є однорідним, тому зв’язок між напруженістю Е поля між пластинами і напругою U на пластинах конденсатора подається як U = Ed.

3. Як розраховують електроємність батареї конденсаторів

Кожен конденсатор характеризується ємністю і максимальною робочою напругою U_max. Якщо напруга на конденсаторі значно перевищує U_mах, то відбувається пробій — між обкладками конденсатора виникає іскра, яка руйнує ізоляцію. Щоб одержати необхідну електроємність за певної робочої напруги, конденсатори з’єднують між собою в батареї, застосовуючи при цьому паралельне, послідовне і змішане з’єднання.

Для простоти сприйняття розглядатимемо батарею, яка складається з трьох конденсаторів електроємностями C₁, С₂, С₃ відповідно.

У разі паралельного з’єднання конденсаторів позитивно заряджені обкладки всіх конденсаторів з’єднують в один вузол, а негативно заряджені — в інший вузол (рис. 44.2). У такому випадку загальний заряд q батареї конденсаторів дорівнює алгебраїчній сумі зарядів окремих конденсаторів: q = q₁ + q₂ + q₃, де q₁, q₂, q₃ — заряд першого, другого і третього конденсаторів відповідно.

Рис. 44.2. Батарея з трьох паралельно з’єднаних конденсаторів

З’єднані в один вузол обкладки являють собою один провідник, тому потенціали обкладок і різниця потенціалів (напруга) між обкладками всіх конденсаторів однакові: U = U₁ = U₂ = U₃.

Отже, у випадку паралельного з’єднання конденсаторів допустима робоча напруга батареї визначається робочою напругою одного конденсатора.

Оскільки q = CU, q₁ = C₁U, q₂ = C₂U, q₃ = C₃U, то CU = C₁U + C₂U + C₃U, отже, загальна електроємність батареї, яка складається з трьох паралельно з’єднаних конденсаторів, становить: С = С₁ + С₂ + С₃.

У разі послідовного з’єднання конденсатори з’єднують між собою різнойменно зарядженими обкладками (рис. 44.3). У цьому випадку заряди всіх конденсаторів будуть однаковими та дорівнюватимуть заряду батареї: q = q₁ = q₂ = q₃.

Рис. 44.3. Батарея з трьох послідовно з’єднаних конденсаторів

Напруга на батареї послідовно з’єднаних конденсаторів дорівнює сумі напруг на окремих конденсаторах: U = U₁ + U₂ + U₃.

Отже, допустима робоча напруга батареї послідовно з’єднаних конденсаторів більша за допустиму робочу напругу окремого конденсатора.

Ємність батареї послідовно з’єднаних конденсаторів можна обчислити, скориставшись формулою:

• Спробуйте отримати останню формулу самостійно.

У разі послідовного з’єднання конденсаторів ємність батареї менша, ніж ємність конденсатора з мінімальною ємністю.

Наведені співвідношення можна узагальнити для будь-якої кількості конденсаторів.

4. Чому дорівнює енергія плоского конденсатора

Заряджений конденсатор, як і будь-яка інша система заряджених тіл, має енергію. У правильності цього твердження можна переконатися за допомогою простого експерименту. Приєднаємо до обкладок зарядженого конденсатора лампочку кишенькового ліхтарика й виявимо, що в момент замикання ключа лампочка спалахує. Тепер виміряємо напругу на обкладках конденсатора — напруга дорівнюватиме нулю, отже, конденсатор розрядився. А це, у свою чергу, означає, що заряджений конденсатор мав енергію, яка частково перетворилася на енергію світла.

Обчислимо енергію зарядженого до напруги U₀ конденсатора ємністю С, на якому накопичений заряд q₀. Цю енергію точніше було б назвати енергією електростатичного поля, яке існує між обкладками зарядженого конденсатора, оскільки енергія будь-яких заряджених тіл зосереджена в електричному полі, створюваному цими тілами.

Рис. 44.4. До розрахунку роботи, яку виконує електричне поле зарядженого конденсатора під час його розрядження

З іншого боку, ця робота дорівнює зменшенню енергії електричного поля конденсатора від W_p до нуля: А = W_p – 0 = W_p.

Таким чином, енергія W_p зарядженого до напруги U конденсатора, який має електроємність С і заряд q, дорівнює:

Зрозуміло: одиниця енергії зарядженого конденсатора в СІ — джоуль: [W_p] = 1 Дж (J).

5. Для чого потрібні конденсатори

У сучасній техніці складно знайти галузь, де широко й різноманітно не застосовувалися б конденсатори. Без них не можуть обійтися радіотехнічна й телевізійна апаратура (настроювання коливальних контурів), радіолокаційна і лазерна техніка (одержання потужних імпульсів), телефонія і телеграфія (розділення кіл змінного та постійного струмів, гасіння іскор у контактах), техніка лічильного обладнання (у спеціальних запам’ятовувальних пристроях), електровимірювальна техніка (створення зразків ємності). І це далеко не повний перелік.

У сучасній електроенергетиці конденсатори також мають доволі різноманітне застосування: вони обов’язково присутні в конструкціях люмінесцентних освітлювачів, електрозварювальних апаратів, пристроїв захисту від перенапруг. Конденсатори застосовують і в інших, не електротехнічних, галузях техніки та промисловості (у медицині, фотографічній техніці тощо).

Різноманітність галузей застосування зумовлює велике розмаїття конденсаторів. Поряд із мініатюрними конденсаторами, що мають масу меншу, ніж грам, а розміри порядку кількох міліметрів, існують конденсатори масою кілька тонн і заввишки більші за людський зріст. Ємність сучасних конденсаторів може становити від часток пікофарада до сотень міліфарадів, а робоча напруга може бути в межах від кількох вольтів до кількох сотень кіловольтів. Конденсатори можна класифікувати за такими ознаками та властивостями:

• за призначенням — незмінної та змінної ємності;
• за формою обкладок — плоскі, сферичні, циліндричні та ін.;
• за типом діелектрика — повітряні, паперові, слюдяні, керамічні, електролітичні та ін.

Підбиваємо підсумки

Контрольні запитання

1. Що називають електроємністю відокремленого провідника? Якою є її одиниця? 2. Що таке конденсатор? Для чого він призначений? 3. Для чого простір між обкладками конденсатора заповнюють діелектриком? 4. Від чого залежить електроємність конденсатора? 5. За якою формулою розраховують електроємність плоского конденсатора? 6. Як обчислити електроємність батареї, яка складається з конденсаторів, з’єднаних послідовно? з’єднаних паралельно? 7. За допомогою яких формул розраховують енергію зарядженого конденсатора? 8. Назвіть галузі застосування конденсаторів. Наведіть приклади. 9. Які типи конденсаторів вам відомі?

1. Напруга між обкладками плоского конденсатора дорівнює 12 В. Заряд конденсатора 60 мкКл. Яку електроємність має конденсатор? Чому дорівнює його енергія? Як зміниться енергія конденсатора, якщо, не змінюючи напруги між його обкладками, вдвічі збільшити відстань між ними?

2. Чотири однакові конденсатори з’єднані в одному випадку паралельно, а в другому — послідовно. У якому випадку ємність батареї конденсаторів більша й у скільки разів?

3. Визначте ємність батарей конденсаторів (рис. 1). Ємність кожного конденсатора дорівнює С.

4. Плоский повітряний конденсатор після зарядження відключили від джерела напруги та занурили в гас. Як зміниться енергія конденсатора? Діелектрична проникність гасу — 2,1.

5. Два конденсатори ємностями 1 і 2 мкФ з’єднані послідовно і приєднані до джерела, напруга на виході якого становить 120 В. Визначте напругу між обкладками першого конденсатора; другого конденсатора.

6. Конденсатор, заряджений до напруги 100 В, з’єднали паралельно з конденсатором такої самої ємності, але зарядженим до 200 В. Яка напруга встановиться між обкладками конденсаторів?

7. Відстань між пластинами плоского повітряного конденсатора збільшили від 5 до 12 мм. На скільки змінилася енергія конденсатора, якщо напруга на конденсаторі 180 В? Площа пластини — 174 см 2 .

8. Між клемами А і В приєднано конденсатори ємностями С₁ = 2 мкФ і С₂ = 1 мкФ (рис. 2). Обчисліть ємність батареї конденсаторів.

9. Скористайтесь додатковими джерелами інформації та дізнайтесь про історію створення конденсатора і технології створення сучасних конденсаторів.

Фізика і техніка в Україні

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка заснований 18 серпня 1930 р. як Інститут інженерів сільськогосподарського будівництва. Першим ректором інституту (1930-1934) був Дмитро Іванович Ілляшенко. У 1961 р. навчальний заклад перейменовано на Інженерно-будівельний інститут, у 1994 р. — на Полтавський технічний університет, а в 2002 р. йому надано статус національного. У червні 1997 р. навчальному закладу надано ім’я Юрія Кондратюка (Олександра Шаргея).

Сьогодні понад 10 тисяч студентів навчаються за 42 спеціальностями на 8 факультетах університету. Найбільшою популярністю користуються факультети архітектури, будівельний, електромеханічний, нафти, газу та природокористування, інформаційних та телекомунікаційних технологій і систем.

Конденсатори: визначення, типи, типи, формули, функції, приклади

Розуміння конденсаторів, типів, формул, видів, типів, функцій та прикладів: це електронний компонент, який має здатність зберігати електрони протягом певного часу, або електронний компонент, який використовується для зберігання електричного заряду

Також читайте статті, які можуть бути пов’язані: Розуміння, формули та одиниці електричної енергії разом із прикладами повних проблем

Визначення конденсатора

Конденсатор або конденсатор Майкла Фарадея (1791-1867) – це, по суті, пристрій, який може зберігати енергію / електричний заряд в електричному полі, шляхом накопичення внутрішніх дисбалансів електричних зарядів або електричних компонентів, які здатний зберігати електричний заряд, утворений з’єднаною поверхнею (пластиною або пластиною), розділеною ізолятором.

Коли конденсатор підключений до джерела напруги, диск або пластинка заповнюються електронами. Коли електрони відокремлюються від однієї пластини до іншої, заряд електрона буде існувати між цими двома пластинами. Цей заряд обумовлений позитивним зарядом на пластині, яка втрачає електрони, і негативним зарядом на пластині, яка отримує електрони.

Конденсатори – це електронні компоненти, які мають здатність зберігати електрони протягом певного часу використовується для зберігання електричного заряду, що складається з двох провідників і розділених ізоляційним матеріалом (діелектричним матеріалом), кожен провідник називається чіп.

Як і резистори, конденсатори є одним з пасивних компонентів, які широко використовуються для виготовлення електронних схем. Конденсатори відрізняються від акумуляторів тим, що в них зберігається електричний заряд, особливо коли в матеріалі конденсатора немає хімічних змін. Іншим визначенням конденсатора є електронний компонент, який може зберігати і випускати електричний заряд. Конденсатори або часто їх називають конденсаторами – це електричні компоненти, виготовлені таким чином, що вони здатні зберігати електричний заряд.

Принцип роботи конденсатора взагалі такий самий, як і резистор, який також входить до групи пасивних компонентів, а саме тип компонента, який працює без необхідності струму зміщення. Конденсатори складаються з двох провідників (металевих пластин), розділених ізоляційним матеріалом (ізолятором). Цей ізоляційний ізолятор часто називають діелектричним матеріалом.

Діелектрична речовина, яка використовується для ізоляції двох провідників цих компонентів, може бути використана для розрізнення типу конденсатора. Деякі визначення конденсаторів, що використовують діелектричні матеріали, включають папір, слюду, рідкий пластик тощо.

Якщо на обидва кінці металевої пластини подається електрична напруга, то позитивні заряди будуть збиратися на одному з металеві ніжки (електроди) і в той же час негативні заряди накопичуються на одному металевому кінці ujung знову. Позитивні заряди не можуть текти до негативного кінця полюса, і навпаки, негативні заряди не можуть йти до позитивного кінця полюса, оскільки вони розділені непровідним діелектричним матеріалом.

Цей електричний заряд «зберігається» до тих пір, поки на кінцях ніжок немає провідності. Здатність зберігати електричний заряд у конденсаторі називається ємністю або ємністю. Ємність визначається як здатність конденсатора вміщати електронні заряди. Кулони в 18 столітті підрахували, що 1 кулон = 6,25 х 1018 електронів.

Тоді Майкл Фарадей постулював, що конденсатор матиме ємність 1 фарад, якщо при напрузі 1 вольт він може нести заряд в 1 кулон електронів. За допомогою формули це можна записати: Q = CV Де: Q = заряд електрона в C (кулони) C = значення ємності в F (фарад) V = напруга в V (вольт) На практиці виготовлення конденсаторів,

Ємність обчислюють, знаючи площу металевої пластини (А), відстань (т) між двома металевими пластинами (товщина діелектрика) і діелектричну проникність (к) матеріалу. За допомогою формули це можна записати так: C = (8,85 x 10-12) (k A / t) Далі наведено таблицю прикладів констант (k) з декількох спрощений діелектричний матеріал Вакуумне повітря k = 1 Оксид алюмінію k = 8 Керамічний k = 100-1000 Скло k = 8 Поліетилен k = 3

Як здатність конденсатора вміщувати заряд електронів. Кулони в 18 столітті підрахували, що 1 кулон = 6,25 х 1018 електронів. Тоді Майкл Фарадей постулював, що конденсатор матиме ємність 1 фарад, якщо при напрузі 1 вольт він може нести заряд в 1 кулон електронів.

За допомогою формули це можна записати:

Q = заряд електрона C (Кулон)

C = значення ємності у F (фарад)

V = висока напруга в V (Вольт)

На практиці виготовлення конденсаторів ємність обчислюється шляхом знання площі металевої пластини (А), відстані (т) між двома металевими пластинами (товщина діелектрика) та діелектричної проникності (к) матеріалу. За допомогою формули можна записати так:

Також читайте статті, які можуть бути пов’язані: Розуміння, формули та одиниці електричної енергії разом із прикладами повних проблем

Як це працює, Принципи та кількості

Як працюють конденсатори

Спосіб роботи конденсатора в ланцюзі – це подача електронів у конденсатор. Коли конденсатор наповниться електронами, напруга зміниться. Крім того, електрони вийдуть з конденсатора і потечуть в ланцюг, який йому потрібен. Таким чином, конденсатор генерує реактивну ланцюг.

Але ми не заперечуємо, хоча конденсаторний компонент має іншу форму і розмір, але Функція конденсатора все ще дуже потрібна в електронному компоненті або навіть в схемі електроніка.

Що стосується двох пластин або пластин в конденсаторі, розділених ізолятором, в основному жоден електрон не може перетнути щілину між цими пластинами. Якщо акумулятор не підключений, ці два деталі будуть нейтральними (незарядженими). Коли акумулятор підключений, точка, де підключений провід на негативному кінці полюса, буде відштовхувати електрони,

тоді як точка, де з’єднаний позитивний полюс, притягує електрони. Електрони будуть розсіяні по пластинах конденсатора. На мить електрони стікають у праву пластину, а електрони випливають із лівої пластини; в цьому стані струм протікає через конденсатор, навіть незважаючи на те, що через зазор між двома пластинами не протікає електрон.

Після зарядки мікросхеми зовні він поступово відхилить новий заряд від акумулятора. Тому сила струму в пластині з часом зменшуватиметься, поки дві пластини не стануть напругою, яку має акумулятор. Пластина праворуч матиме надлишок електронів, виміряний зарядом -Q а тарілка зліва завантажена + Q.

Принцип формування конденсатора

• Якщо дві або більше плит звернені одна до одної і обмежені ізоляцією, то пластина під напругою електрики, утвориться конденсатор (називається ізоляція, яка є межею між двома пластинами). діелектрик).
• Діелектричні матеріали, що використовуються, різні, тому найменування конденсаторів базується на діелектричному матеріалі. Площа пластини навпроти діелектричного матеріалу та відстань між цими пластинами впливають на величину ємності.
• У ланцюзі, в якому не трапляються блукаючі конденсатори. Така властивість називається паразитичною ємністю.
  Причиною є наявність сусідніх компонентів у сусідніх електропровідних лініях та сусідніх котушках дроту. На малюнку вище видно, що є дві пластини, обмежені повітрям. Відстань між двома пластинами виражається як d і вхідною напругою.

Ємність Кількість

Ємність конденсатора – це відношення величини електричного заряду до напруги на конденсаторі. C = Q / V Якщо розраховується за формулою C = 0,0885 D / d. Тоді ємність у пікофарадах D = площа плит, що стоять одна до одної та впливають одна на одну в см2. d = відстань між пластинами в см. Якщо напруга між пластинами становить 1 вольт, а величина електричного заряду на пластинах – 1 кулон, то здатність накопичувати електрику називається 1 фарадом. Насправді конденсатори виготовляються з блоками нижче 1 фарад. Більшість електролітичних конденсаторів виготовляються від 1 мікрофарад до декількох міліфарад.

Також читайте статті, які можуть бути пов’язані: Розуміння та формули електрорушійних сил разом із повними прикладами проблем

Формула конденсатора

Формула конденсатора складається з декількох формул, які використовуються для обчислення величини електричного заряду як генерованого конденсатором, так і вхідного електричного заряду. Далі подано декілька формул про конденсатори з паралельними ланцюгами, послідовними ланцюгами та послідовними та паралельними ланцюгами конденсаторів, одиницями розрахунку яких є фаради (F). Нижче наведені формули, які зберігаються в шматках електрично зарядженого конденсатора наступним чином:

Ось приклад формули конденсатора Румус

Q = Заряд, одиницею якого є кулони
C = потужність у Фараді
V = напруга, одиницею виміру якої є вольт
(1 Кулон = 6,3 * 1018 електронів)

Конденсатор може функціонувати як акумулятор, оскільки напруга залишається в конденсаторі не підключений, довжина решти напруги залежить від ємності конденсатора поодинці. Приклади інших формул в конденсаторній схемі:

Увімкнено Формула конденсатора вище можна зробити висновок, що в паралельному конденсаторному контурі взагалі немає поділу на напругу чи електричний заряд, усі напруги матимуть однакову величину у кожній точці паралельної схеми конденсатора причина полягає в тому, що в тій же точці підключений паралельний конденсатор, тому він не має суттєвих змін маю на увазі.

1 / C Разом = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3

У наведеній вище формулі для конденсатора з послідовним контуром можна зробити висновок, що при кожному вимірюванні цього послідовного конденсатора існує поділ напруги від джерела напруги до кожна точка, яка в підсумку, об’єднавшись шляхом додавання напруг у кожній точці, буде виглядати так само, як сума напруг від джерела Напруга.

C Разом = (C1 + C2) // C3
1 / CA = 1 / C1 + 1 / C2 (серія)

У наведеній вище формулі конденсатора з послідовними та паралельними схемами можна зробити висновок, що цей тип ланцюга можна розрахувати комбінуючи кілька рівнянь, які видно з двох формул конденсатора, а саме ряд і паралельний. Тож ми можемо з’ясувати загальну кількість комбінацій між цими 2 типами конденсаторів.

Схема конденсатора

Схема конденсатора розділена на дві, а саме послідовну схему та паралельну схему. Метод розрахунку майже такий же, як і для послідовних і паралельних ланцюгів на резисторах. Далі подано рівняння конденсаторної схеми.

Серія ланцюга

Послідовна схема на конденсаторі є схемою конденсатора шляхом з’єднання НЕ подібних полюсів між конденсаторами, як показано на наступному малюнку:

Запасна потужність в послідовному ланцюзі:

Послідовне розташування конденсаторів полягає в тому, що конденсатори розташовані в одній нерозгалуженій сполучній лінії. Якщо конденсатор розміщений послідовно, загальний конденсатор можна визначити з усіх конденсаторів у послідовному ланцюзі. У цій схемі серії застосовуються наступні правила:

• Різниця потенціалів (V) на кінцях змінного конденсатора дорівнює різниці потенціалів на кожному конденсаторі

Важливо пам’ятати, що сурогатна ємність послідовного розташування деяких конденсаторів завжди менше кожної ємності, тому послідовно розташовані конденсатори можна використовувати для зменшення ємності конденсатора конденсатор.

Паралельний контур

Паралельна схема – це серія конденсаторів, що з’єднують ТІ самі полюси між конденсаторами, як показано на наступному малюнку:

Запасна потужність в паралельному ланцюзі:

• Заряд на змінних конденсаторах дорівнює сумі окремих конденсаторів (така ж, як напруга в послідовному ланцюзі)

• Різниця потенціалів кожного конденсатора дорівнює різниці потенціалів вихідного джерела (така ж, як заряд у послідовному ланцюзі)

• Ємність змінного конденсатора в паралельній схемі дорівнює сумі загальних ємностей конденсаторів в ланцюзі.

Оскільки ємність заміщення всіх паралельних ланцюгів завжди більша, ніж ємність кожного конденсатора в ланцюзі, тому паралельне розташування можна використовувати для збільшення ємності конденсатора.

Комбіновані серії та паралельні

Це розташування являє собою поєднання послідовного та паралельного розташування. Формула, яка застосовується, така ж, як формула, яка застосовується до двох попередніх типів схем. Тут мій друг повинен бути проникливим у визначенні з ряду комбінацій, які є серіями, а які паралельними. Далі наведено простий приклад комбінованої схеми

Енергія конденсатора

Електричний заряд створює електричний потенціал і для його переміщення потрібна робота. Для зарядки конденсатора потрібні електромонтажні роботи, і ця електрична робота зберігається в конденсаторі як енергія. Навантаження починається від нуля до кулону Q. Рівняння енергії для конденсатора можна записати так:

W = енергія конденсатора

Q = електричний заряд (C)

V = електричний потенціал

Також читайте статті, які можуть бути пов’язані: Дистанційне зондування – розуміння, компоненти, взаємодія, датчики та транспортні засоби, переваги, переваги

Тип конденсатора

За типом конденсатори можна розділити на 2 типи, а саме:

Фіксований конденсатор

Фіксований конденсатор – це конденсатор, значення ємності якого неможливо змінити і значення встановлено виробником. Форма і розмір конденсатора все ще відрізняються і відрізняються один від одного залежно від матеріалу виготовлення.

Нерухомі конденсатори також поділяються на 2, а саме:

Полярний конденсатор

Цей конденсатор є типом полярного конденсатора або має 2 полюси на ніжках. Довга нога – це позитивний полюс, а коротка нога або нога, що має особливий знак, – негативна. Встановлення електролітичних конденсаторів в електронні схеми не слід відміняти, особливо для ланцюгів постійного струму, але для змінних струмів це не проблема.

Цей конденсатор не повинен піддаватися надмірному нагріванню під час процесу пайки, оскільки електроліт, що міститься в конденсаторі, може закипіти і спричинити пошкодження конденсатора. Далі наведено зображення електролітичного конденсатора. Ці конденсатори доступні з достатньо великою ємністю, найменша з ємністю 0,1 мікрофаррад і найбільша загальнодоступна на ринку – 47000 мікрофаррад. Але автор зіткнувся з цим конденсатором розміром 1 Фаррад за ціною, яка достатня для того, щоб мішок висох. Робоча напруга цього конденсатора дуже різноманітна, але зазвичай вона записується на корпусі конденсатора. Його робоча напруга коливається від 6,7 В до 200 Вольт.

Відповідно до технологічних розробок в галузі електроніки виробники електронних компонентів завжди створюють нові винаходи у вигляді конденсаторних компонентів, що мають високу надійність. Загалом, ці конденсатори виготовляються з невеликою фізичною формою і мають червоний або зелений колір, оскільки вони мають високу надійність, танталові конденсатори досить дорогі.

Неполярний конденсатор

Названі керамічними конденсаторами, оскільки ці конденсатори виготовлені з керамічного діелектричного матеріалу. Керамічні конденсатори бувають різних форм і розмірів. Цей конденсатор досить стійкий, тому його часто використовують в електронних схемах. Значення ємності цього конденсатора зазвичай пишеться кольоровим кодом, але є й такі, які записуються безпосередньо на корпусі за допомогою цифр.

Роль пластику не обмежується виготовленням мішків або побутових приладів, але також грає роль у виробництві електронних компонентів, а саме конденсаторів. Пластикові конденсатори дуже популярні у своєму використанні та в галузі електроніки, відомі як поліефірні конденсатори. Загалом, ці конденсатори виготовляються з невеликою і плоскою формою. Цей конденсатор не має полярності, тому установка не складе труднощів. Включення ємності зазвичай є кольоровим кодом.

Слюдяні конденсатори – це компоненти, які народилися з першого покоління і досі широко використовуються сьогодні завдяки своїй високій надійності, крім того, що мають стабільні властивості та низький допуск. Як випливає з назви, цей конденсатор виготовлений із слюди. Цей тип конденсатора використовується в ланцюгах, пов’язаних з високими частотами. Ємність цього конденсатора становить від 50 до 10000 F

Плівкові конденсатори, діелектрик виготовлений з плівки. Величина ємності вказана кольором, кодованим у формі браслета, а метод зчитування майже такий самий, як зчитування колірного коду резистора.

Його називають паперовим конденсатором, оскільки діелектричний матеріал виготовлений з паперу. Цей тип конденсаторів народився з першого покоління, де в той час ще використовували вакуумну трубку. Цей тип конденсаторів зараз рідкісний і майже не використовується більше. При установці цього конденсатора не виникне проблем, оскільки він не оснащений полярністю.Ємність цього типу конденсатора становить від 100 пФ до 6800 пФ.

Конденсатор не фіксований (змінний)

Змінний конденсатор – це конденсатор, значення ємності якого можна регулювати за потреби. Типи змінних конденсаторів бувають;

Змінний конденсатор (Varco)

Змінні конденсатори – це тип конденсаторів, які більші за фіксовані. Відповідно до своєї фізичної форми, змінний конденсатор має велику ємність. Конденсатори цього типу були виготовлені в першому поколінні. Змінні конденсатори широко використовуються у великих ланцюгах. Ємність конденсатора цього типу зазвичай коливається від 1 F до 500 F.

Тримерний конденсатор

Тримерний конденсатор – це змінний конденсатор, який був розроблений із попереднього змінного конденсатора, який має розмір, який становить малий, тому, оскільки він має невеликі розміри, цей конденсатор дуже підходить для встановлення в сучасних схемах зараз це.

Триммерні конденсатори оснащені пресетами, які є інструментами, що використовуються для регулювання величини ємності. Регулювання можна зробити за допомогою викрутки. Цей тип змінних конденсаторів використовує діелектричний матеріал, а саме слюду або пластик. Ємність конденсатора цього типу становить від 5 до 30 F

Активний конденсатор або CDS

В даний час технологічні розробки в галузі електроніки стрімко зростають, і сьогодні їх існує багато компоненти, які стають меншими, але мають кращі функції, ніж Попередній.

Подібно до компонентів конденсатора, розроблені в даний час активні типи конденсаторів, що означає, що ці компоненти конденсатора будуть активно розряджати заряд, якщо вони потраплять світло, як сонячне світло, так і інші джерела світла. Цей компонент широко використовується в якості датчика в серії садових світильників або ланцюгів сигналізації або функціонує як перемикач автоматичний.

Також читайте статті, які можуть бути пов’язані: Визначення летючої та нелеткої пам’яті, типи також є прикладами

Функція конденсатора

Функція конденсатора потрібна в електронному компоненті. Конденсатори – це електронні компоненти, які служать для зберігання електричного заряду, крім того, що конденсатори також можуть використовуватися як частотні фільтри. Ємність зберігати здатність конденсатора в електричному заряді називається Фарадом (F), тоді як символом конденсатора є C (конденсатор).

Функція самого конденсатора розділена на 2 групи, а саме конденсатори, що мають фіксовану ємність і конденсатори, які мають змінну ємність або іншими словами конденсатор змінна. Основна природа конденсатора полягає в тому, що він може зберігати електричний заряд, а для постійного струму конденсатор функціонує як ізолятор / утримуючий електричний струм, тоді як для струму змінного струму конденсатор функціонує як провідник / пропускаючий струм електрика.

У своєму застосуванні конденсатор використовується як фільтр, нівелір постійної напруги, який використовується для перетворення змінної напруги в постійний, генератор хвилі змінного струму або генератор. тощо, а також може функціонувати як імпеданс (опір, значення якого залежить від заданої частоти), для економії електроенергії в люмінесцентних лампах.

Функція конденсатора в електронній схемі – це муфта, фільтр в ланцюзі живлення, фазовращатель, генератор частоти в ланцюзі генератора, а також використовується для запобігання іскр в ланцюзі перемикач.

• Тимчасово зберігати струм і напругу
• Як фільтр або фільтр в електронній схемі, такі як блок живлення або адаптер
• Для усунення відскоку (іскор) при установці на вимикач
• Як зв’язок між однією електронною ланцюгом та іншою електронною ланцюгом
• Для економії електроенергії при встановленні в люмінесцентні лампи
• Як ізолятор або бар’єр електричного струму для постійного або постійного струму
• Як провідник або провідник електричного струму для змінного або змінного струму
• Для вирівнювання форми сигналу постійної напруги в ланцюзі перетворювача змінного струму в постійний (адаптер)
• Як генератор або генератор хвиль змінного струму (змінний) тощо

Також читайте статті, які можуть бути пов’язані: Розуміння, компоненти та функції локальної мережі (локальної мережі) на комп’ютері повністю

Приклади та типи конденсаторів

Танталовий конденсатор

Є типом електролітичний конденсатор з яких виготовлені електроди тантал. Цей компонент має полярність, як його відрізнити, шукаючи знак + на корпусі конденсатора, цей знак вказує на те, що штифт внизу має позитивну полярність. Очікується бути обережним при установці компонентів, оскільки вони не повинні перевертатися. Температурні та частотні характеристики кращі за електролітичний конденсатор який виготовлений з алюмінію.

Керамічний конденсатор

Конденсатори з використанням матеріалів титанової кислоти барій для діелектрика. Оскільки він не побудований як котушка, цей компонент може бути використаний у високочастотних ланцюгах. Необхідно враховувати характеристики частотної характеристики, особливо якщо конденсатор працює на високих частотах.

Для розрахунків частотної характеристики вона також відома як одиниця коефіцієнта якості Q (фактор якості), що є нічим іншим, як 1 / DF. Зазвичай використовується для передачі високочастотних сигналів на земля. Цей конденсатор не підходить для аналогових схем, оскільки він може змінити форму сигналу. Цей тип не має полярності і доступний лише з дуже малими значеннями конденсатора.

Електролітичний конденсатор

Конденсаторна група електролітичний складається з конденсаторів, діелектричний матеріал яких є металево-оксидним шаром. Електрод цього конденсатора виготовлений з алюмінію, який використовує тонку окислювальну мембрану. Як правило, конденсатори, що належать до цієї групи, є полярними конденсаторами зі знаками + та – на своїх тілах. З цих характеристик користувач повинен бути обережним при встановленні в схему, не перевертати його догори дном. Якщо полярність буде змінена, вона буде пошкоджена і навіть “вибухне”.

Щоб отримати велику поверхню, цей алюмінієвий пластинчастий матеріал зазвичай катають радіально. Таким чином, ви можете отримати конденсатор з великою ємністю. Зазвичай цей тип конденсатора використовується в схемах живлення, фільтр низьких частот, і схема таймера.

Цей конденсатор не можна використовувати у високочастотних ланцюгах. Зазвичай робоча напруга конденсатора обчислюється множенням напруги джерела живлення на 2. Наприклад, конденсатор буде постачатися з джерелом живлення 5 вольт, тобто вибраний конденсатор повинен мати мінімальну робочу напругу 2 х 5 = 10 вольт.

Багатошаровий керамічний конденсатор

Матеріал для цього конденсатора такий же, як і тип керамічного конденсатора, різниця полягає в кількості шарів, що складають діелектрик. У цьому типі діелектрик розміщений у багато шарів або його зазвичай називають шаритовщиною від 10 до 20 м, а пластина електрода виконана з чистого металу.

Окрім невеликих розмірів і кращих температурних характеристик, ніж керамічні конденсатори, цей тип, як правило, хороший для додатків або пропускання високих частот на землю.

Поліефірний плівковий конденсатор

Діелектрик у цьому конденсаторі виготовлений з поліефірна плівка. Має кращі температурні характеристики, ніж усі перераховані вище типи конденсаторів. Може використовуватися для високих частот. Зазвичай цей тип використовується для схем, що використовують високі частоти, і аналогових схем. Ці конденсатори зазвичай називаються лавсанами і мають допуск від ± 5% до ± 10%.

Поліпропіленовий конденсатор

Крім того, конденсатор має вищу величину допуску, ніж поліефірний плівковий конденсатор. Як правило, значення ємності цього компонента не зміниться, якщо він розроблений в системі, якщо частота через нього менша або дорівнює 100 кГц.

На малюнку вище показаний конденсатор поліпропілен з допуском ± 1%. Цей тип конденсатора все ще розробляється, щоб отримати велику, але малу і невелику ємність, наприклад для електромобілів.

Слюдяний конденсатор

Цей тип використовує слюду як діелектричний матеріал. Слюдяні конденсатори мають високий рівень стабільності через їх низький температурний коефіцієнт. Оскільки характеристична частота дуже хороша, зазвичай цей конденсатор використовується для резонансних ланцюгів, фільтр для високих частот і схем, що використовують високі напруги, наприклад: радіопередавачі, що використовують транзисторні лампи. Слюдяні конденсатори не мають великого значення ємності, і ціна також відносно висока.

Полістирольний плівковий конденсатор

Діелектрик цього конденсатора становить полістиролова плівка . Цей тип не можна використовувати для застосувань, що використовують високі частоти, оскільки конструкція така ж, як електролітичний конденсатор, схожий на котушку. Ці конденсатори добре підходять для програм з таймером і фільтрами, які використовують частоти в кілька сотень кГц.

Цей компонент має 2 кольори для електродів, а саме: червоний та сірий. Для червоного електрод виготовлений з міді, а сірий – з алюмінієвої фольги.

Електричний подвійний конденсатор (суперконденсатор)

Цей тип конденсатора має такий самий діелектричний матеріал, що і електролітичний конденсатор. Однак різниця полягає в тому, що розмір конденсатора більше, ніж описаний вище електролітичний конденсатор. Зазвичай має одиниці F. Цей конденсатор має велику межу напруги.

Оскільки він має обмеження напруги і більшу форму, ніж інші конденсатори, цей конденсатор також називають супер конденсатор Зображення фізичної форми можна побачити вище, на малюнку 2.13 конденсатор має розмір 0,47F. Ці конденсатори зазвичай використовують для схем живлення.

Триммерний конденсатор

Цей конденсатор використовує кераміку або пластик в якості діелектричного матеріалу. Значення конденсатора можна змінити, повернувши гвинт над ним. При відтворенні передбачається використовувати спеціальну викрутку, щоб не викликати ефект ємності між викруткою і рукою

Налаштування конденсатора

Ці конденсатори в Японії називають “вариконами”, які зазвичай використовують як селектор на радіохвилях. Діелектричний тип використовує повітря. Значення ємності можна змінити, повернувши ручку на корпусі конденсатора вправо або вліво.

Також читайте статті, які можуть бути пов’язані: Діоди: визначення, функції, принципи роботи, приклади та типи діодів