Kondensatori ir ierīces, kuras izmanto uzglabāšana elektriskie lādiņi. Ir dažādas formas un kapacitātes kondensatori. Neskatoties uz to, viņiem visiem ir kaut kas kopīgs: tos veido divi termināli, kurus atdala daži dielektriskais materiāls. Kondensatori tiek izmantoti dažādos veidos tehnoloģisko pielietojumu. Mums praktiski nav iespējams atrast nevienu elektronisko shēmu, kurā nebūtu šāda veida ierīču.
Ja tas ir saistīts ar potenciālo atšķirību, a elektriskais lauks veidojas starp tā plāksnēm, liekot kondensatoriem uzkrāt lādiņus savos spailēs, jo iekšpusē esošais dielektriskais elements apgrūtina elektrisko lādiņu iziešanu caur plāksnēm.
Skatiesarī: Kas ir dielektriskā izturība?
Kondensatoru funkcija
Kondensatora pamata funkcija ir uzglabājiet elektriskos lādiņus iekšpusē. Izlādes laikā kondensatori var nodrošināt lielu elektriskās lādiņa daudzumu ķēdē.
Kondensatoriem ir vajadzīgs īss laiks, lai pilnībā uzlādētos, tomēr to izlāde parasti notiek ātri. Tāpēc kondensatori tiek plaši izmantoti elektroniskajās ierīcēs, kas pieprasa liela elektriskās strāvas intensitāte, kā lieljaudas stereosistēmas.
Papildus to pamatfunkcijai kondensatori var tikt izmantoti ieviest taimeri, taisngrieži elektriskā strāva, līnijas filtri, stabilizatori utt.
Skatiesarī: Elektriskās ķēdes
Kondensatoru veidi
Kondensatori var atšķirties pēc formas, kā arī no dielektrikas. Ievietotais medijs starp kondensatora plāksnēm iejaukties tieši spējā uzglabāt elektriskos lādiņus. Nozīmē, ka klāt nemainīgi augstie punkti elektrostatisks, tas ir, ļoti pretestīgi, kondensatoru ieviešanai ir priekšroka.
Pārbaudiet dažus kondensatoru veidus:
Elektrolītiskie kondensatori: satur plānus slāņus alumīnijs, Iesaistīts oksīds alumīnijs un iemērc šķidros elektrolītos.
Poliestera kondensatori: ir ļoti kompakts kondensatora veids, ko veido poliestera un alumīnija loksnes.
Tantala kondensatori: ir ilgāks kalpošanas laiks, izmantojiet kā dielektrisku vai oksīds no Tantalas.
Eļļas kondensatori: tie bija pirmie kondensatoru veidi, un, tāpat kā papīra kondensatori, tos pārtrauca lietot, jo tie bija nepraktiski vai neuzticami.
Maināmi kondensatori: ir vārsti, kuru vārsti spēj kontrolēt attālumu starp plāksnēm vai to saskares laukumu, un tos plaši izmanto vārstu ierīcēs, piemēram, radio un vecajos televizoros.
Keramikas kondensatori: izgatavoti diska formā, tie ir izgatavoti no vadošām plāksnēm, kas aptver tādu nesēju kā papīrs, stikls vai gaiss.
Ir dažādi kondensatoru veidi, ar atšķirīgām īpašībām un lietojumiem.
Paralēlā plāksnes kondensators
Paralēlais plāksnes kondensators ir kondensatora tips uzrāda vienkāršāku ģeometriju. Šo tipu veido bruņas, kas izgatavotas no vadošs materiāls un ievietots dielektriskā vidē, augsts elektriskā pretestība (piemēram, vakuums, papīrs, gumija, eļļa utt.). Šajā attēlā parādīta paralēlā plāksnes kondensatora diagramma:
Paralēlais plākšņu kondensators ir vienkāršākais no kondensatoriem.
Skatiesarī:Kas ir LED?
kapacitāte
Īpašums, kas mēra kondensatora efektivitāti lādiņu uzkrāšanā ir kapacitāte. Kapacitāte ir a fiziskais daudzums pēc angļu fiziķa mēra Kulona vienībās uz voltu (C / U), labāk pazīstams kā Farads (F) Maikls Faradejs (1791-1867). Mēs sakām, ka 1 Farads ir ekvivalents 1 Kulonomam uz Voltu. Kapacitātes aprēķināšanai izmantotā formula ir šāda, pārbaudiet to:
Ç - kapacitāte (F)
J - elektriskā lādiņa (C)
U - elektriskais spriegums (V)
No praktiskā viedokļa kapacitāte norāda, kāds ir daudzums lādiņu, ko kondensators var “noturēt” attiecībā uz noteiktu potenciālu starpību.
Kapacitāte ir atkarīga arī no faktoriem ģeometriski, tas ir, attālums starp kondensatora plāksnēm un arī šo plākšņu laukums. Tāpēc paralēlo plākšņu kondensatoru gadījumā mēs varam noteikt to kapacitāti, izmantojot šādu vienādojumu:
ε0 - vakuuma dielektriskā caurlaidība (F / m)
- plākšņu platība (m²)
d - attālums starp plāksnēm (m)
Skatiesarī:Kas ir elektromotors
atrisināti vingrinājumi
Jautājums 1) Aprēķiniet 0,005 m² paralēlā plākšņu kondensatora kapacitātes moduli, kas izvietots 0,5 mm attālumā (0,5.10-3 m). pieņemt ε0 = 8,85.10-12.
a) 44,25 nF
b) 88,5 pF
c) 885 pF
d) 0,88 mF
e) 2,44 F
Veidne: Vēstule B
Izšķirtspēja:
Lai aprēķinātu šī paralēlā plāksnes kondensatora kapacitātes moduli, mēs izmantosim datus, ko sniedz vingrinājums, un mēs izmantosim formulu, kas saista apgabalu ar attālumu starp plāksnes:
Rezultāts, ko mēs atradām attiecībā uz kapacitāti, ir 88.5.10-12 F. Tomēr mēs varam izmantot prefiksu pico (p = 10-12), lai attēlotu šo daudzumu.
2. jautājums) Noteikts kondensators spēj uzglabāt līdz 2 µC elektriskā lādiņa, ja tas ir savienots ar potenciālo starpību 1 mV. Nosakiet šī kondensatora kapacitāti.
a) 2 mF
b) 1 mF
c) 0,5 nF
d) 100 pF
e) 0,1 F
Veidne: Vēstule
Izšķirtspēja:
Ir iespējams aprēķināt kapacitāti, izmantojot attiecību starp uzglabātā elektriskā lādiņa daudzumu un potenciālo starpību starp tā spailēm:
Rezultāts norāda, ka iegūtā kapacitāte ir 2 mF (2,10-3 F). Tāpēc pareizā alternatīva ir A burts.
3. jautājums Nosakiet 0,5 mF kondensatorā saglabātā elektriskā lādiņa lielumu, kad tas ir savienots ar 200 V potenciāla starpību.
a) 1,5 µC
b) 0,2 pC
c) 0,1 µC
d) 10 nC
e) 100 mC
Veidne: Vēstule UN
Izšķirtspēja:
Aprēķināsim šajā kondensatorā saglabātā elektriskā lādiņa daudzumu:
Saskaņā ar veikto aprēķinu šajā kondensatorā uzglabātais lādiņa daudzums ir 100 mC (100,10-3 Ç).
4. jautājums Nosakiet, kāds spriegums jāvelk pāri 0,2 kondensatora spailēm μF, tā ka 2 nC elektrisko lādiņu tiek uzglabāti starp to armatūrām.
a) 0,2 V
b) 2 µV
c) 200 μV
d) 1 mV
e) 10 mV
Veidne: Vēstule UN
Izšķirtspēja:
Aprēķināsim elektrisko spriegumu, kas izveidots starp kondensatora spailēm:
Saskaņā ar rezultātu 10 mV ir nepieciešami, lai šis kondensators varētu uzkrāt 2 nC lādiņu, tāpēc pareizā alternatīva ir burts UN.
Autors: Rafaels Helerbroks