Как устроен конденсатор постоянной емкости – Как устроены конденсаторы постоянной емкости? Все конденсаторы постоянной емкости имеют токопроводящие обкладки, между которыми находится изолятор

Содержание

Конденсатор переменной ёмкости: описание, устройство и схема

Что представляет собой такой элемент, как конденсатор? Это небольшой радиоэлемент со средоточенной электрической емкостью, образующейся двумя или же большим числом электродов. В некоторых случаях этот элемент еще называют обкладкой. Эти маленькие детали разделяются такой вещью, как диэлектрик (специальная бумага, тонкий слой слюды, керамики и т. д.). Емкость этой детали будет зависеть от таких показателей, как размер (площадь) обкладок, расстояние между этими элементами, а также от свойств самого диэлектрика.

Общая информация

Очень важный факт. Конденсатор имеет одно свойство, которое проявляется в цепи переменного тока. Для такого контура эта деталь будет являться сопротивлением, величина которого будет зависеть от частоты. Если частота увеличивается, то сопротивление будет уменьшаться, и наоборот.

Существуют основные единицы измерения, при помощи которых можно определить принадлежность того или иного конденсатора. К ним относят Фарад, микроФарад и т. д. Обозначение на элементах этих единиц, соответственно, такое: Ф, мкФ.

Элементы с переменной емкостью

Конденсатор переменной емкости имеет в своем составе такие части, как секции пластин из металлического материала. Одна из этих секций может осуществлять плавное движение по отношению ко второй. Во время этого движения происходит так, что пластины подвижной части, то есть ротора, чаще всего вводятся в зазоры, имеющиеся между пластинами неподвижной части — статора. Благодаря этому движению происходит следующее. Площадь перекрытия одних пластин другими изменяется, в результате чего изменяется и емкость переменного конденсатора.

Диэлектриком в таких элементах чаще всего выступает воздух. Хотя стоит отметить, что, если говорить об аппаратуре с малыми габаритами, допустим, о транзисторных карманных приемниках, то в них чаще используются конденсаторы переменной емкости с твердым диэлектриком. В качестве этого элемента там используется износостойкое и высокочастотное сырье. Чаще всего это фторопласт или полиэтилен.

Параметры КПЕ

Основным параметром для таких деталей, который поможет определить возможность работы устройства в колебательном контуре, стала минимальная и максимальная емкость. Данный показатель чаще всего указывается рядом с самим конденсатором переменной емкости на схеме устройства.

Стоит отметить, что в таких устройствах, как радиоприемники и радиопередатчики, используется сразу несколько колебательных контуров. Для того чтобы настроить работу сразу нескольких частей, используют блоки конденсаторов. Один блок чаще всего состоит из двух, трех или более секций КПЕ.

Роторная часть для таких блоков обычно крепится на один общий вал для всех конденсаторов переменной емкости. Это делается для удобства, так как при вращении всего одного ротора появляется возможность изменения емкости сразу всех устройств, находящихся в этой секции.

Схемы КПЕ

Важно отметить, что на схеме каждый конденсатор, который входит в блок, отображается отдельно. Для того чтобы указать, что емкость переменного конденсатора из этого блока и остальных элементов может быть изменена при помощи всего одной ручки, управляющей всем блоком, те стрелки, который обозначают регулирование, должны быть соединены одной штриховой линией механической связи.

Стоит отметить, что есть некоторые разновидности таких КПЕ. Один из видов — это дифференциальные конденсаторы, которые нашли свое применение, к примеру, в плечах емкостных мостов. Особенностью этого вида будет то, что он имеет два ряда статорных пластин и один ряд роторных. Расположение групп пластин таково: когда одна группа выходит из зазора, вторая тут же занимает их место. В этот момент емкость конденсатора переменного тока дифференциального типа будет уменьшаться между пластинами первой группы статора и группой ротора. А вот между второй группой пластин статора и группой ротора этот показатель будет расти. Таким образом, суммарное значение будет все время оставаться неизменным.

Подстроечные КПЕ

Еще один вид КПЕ — это подстроечные конденсаторы. Их используют для того, чтобы задать начальную емкость колебательного контура, которая будет определять максимальную частоту его настройки. Емкость конденсатора в цепи переменного тока этого типа может быть изменена от нескольких единиц пикоФарадов до нескольких десятков пикоФарадов. В некоторых случаях может быть достигнута и большая емкость.

К таким типам КПЕ предъявляется основное требование, которое заключается в возможности плавно изменять показатель емкости. Также этот конденсатор должен обеспечивать надежную фиксацию ротора в заданном положении.

Конструкция КПК

Наиболее распространенным типом подстроечного конденсатора является керамический. Конструкция этого устройства следующая. Основание детали — керамический статор, а также подвижное основание, закрепленное на нем в форме диска — ротор. Обкладками в данном элементе служат тонкие слои серебра. Наносятся они при помощи вжигания. Вжигание осуществляется на статор, а также на наружную стенку ротора.

Для того чтобы изменить или определить емкость переменного конденсатора этого типа, необходимо вращать ротор. Если говорить о наиболее простой аппаратуре, то в ней чаще всего используется проволочный подстроечный конденсатор. Состоит данная деталь из отрезка медной проволоки диаметром 1-2 мм. Длина же этого элемента 15-20 мм. На проволоку очень плотно, виток к витку, наматывается изолированный провод диаметром 0,2-0,3 мм. Для того чтобы изменить емкость в данном устройстве, необходимо отматывать провод. Чтобы в это время не сползла обмотка с него, необходимо пропитать ее любым изоляционным составом.

Емкость сопротивления конденсатора в цепи переменного тока

Здесь важно отметить, что ток в цепи, в которой имеется конденсатор, может протекать лишь при условии, что будет изменяться приложенное напряжение. Также нужно понимать, что сила тока, который будет циркулировать в цепи, во время разряда и заряда этого элемента будет тем больше, чем больше емкость самого конденсатора, а также будет зависеть от скорости, с которой происходят изменения электродвижущей силы (ЭДС).

Еще одно свойство. Конденсатор с переменной емкостью, который включен в цепь именно с переменным током, будет являться для этой цепи сопротивлением. Другими словами, величина именно емкостного сопротивления будет тем меньше, чем больше будет значение самой емкости и чем выше будет частота действующего тока. Однако это утверждение справедливо лишь для цепи, в которой ток переменный. Емкость конденсатора равна бесконечности, то есть его сопротивление будет бесконечно, если разместить такой элемент в цепи с постоянным током.

Основные параметры для КПЕ

Существует несколько основных параметров для такого рода конденсаторов.

Один из основных — это закон изменения емкости. Данный закон определяет характер изменения емкости. Изменение этого параметра будет происходить в зависимости от угла поворота или же от линейного перемещения подвижной части пластин конденсатора по отношению к их неподвижным частям.

Еще одно из свойств — это температурная стабильность. Данный показатель напрямую зависит от конструкции самого конденсатора. Чаще всего данный показатель является положительным, а для конденсаторов с воздухом в качестве диэлектрика показатель не превышает (200:300) 10-61/град. Если говорить о конденсаторах с твердым диэлектриком, то у них это значение превышает данный показатель.

fb.ru

§52. Конденсаторы, их назначение и устройство

Заряд и разряд конденсатора. Конденсатор представляет собой устройство, способное накапливать электрические заряды. Простейшим конденсатором являются две металлические пластины (электроды), разделенные каким-либо диэлектриком. Конденсатор 2 можно зарядить, если соединить его электроды с источником 1 электрической энергии постоянного тока (рис. 181, а).

При заряде конденсатора свободные электроны, имеющиеся на одном из его электродов, устремляются к положительному полюсу источника, вследствие чего этот электрод становится положительно заряженным. Электроны с отрицательного полюса источника устремляются ко второму электроду и создают на нем избыток электронов, поэтому он становится отрицательно заряженным. В результате протекания зарядного тока i3 на обоих электродах конденсатора образуются равные, но противоположные по знаку заряды и между ними возникает электрическое поле, создающее между электродами конденсатора определенную разность потенциалов. Когда эта разность потенциалов станет равной напряжению источника тока, движение электронов в цепи конденсатора, т. е. прохождение по ней тока i3 прекращается. Этот момент соответствует окончанию процесса заряда конденсатора.

При отключении от источника (рис. 181,б) конденсатор способен длительное время сохранять накопленные электрические заряды. Заряженный конденсатор является источником электрической энергии, имеющим некоторую э. д. с. ес. Если соединить электроды заряженного конденсатора каким-либо проводником (рис. 181, в), то конденсатор начнет разряжаться. При этом по цепи пойдет ток iр разряда конденсатора. Начнет уменьшаться и разность потенциалов между электродами, т. е. конденсатор будет отдавать накопленную электрическую энергию во внешнюю цепь. В тот момент, когда количество свободных электронов на каждом электроде конденсатора станет одинаковым, электрическое поле между электродами исчезнет и ток станет равным нулю. Это означает, что произошел полный разряд конденсатора, т. е. он отдал накопленную им электрическую энергию.

Емкость конденсатора. Свойство конденсатора накапливать и удерживать электрические заряды характеризуется его емкостью. Чем больше емкость конденсатора, тем больше накопленный им заряд, так же как с увеличением вместимости сосуда или газового баллона увеличивается объем жидкости или газа в нем.

Емкость С конденсатора определяется как отношение заряда q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов между его электродами (приложенному напряжению)U:

C = q / U (69)

Емкость конденсатора измеряется в фарадах (Ф). Емкостью в 1 Ф обладает конденсатор, у которого при сообщении заряда

Рис. 181. Заряд и разряд конденсатора

в 1 Кл разность потенциалов возрастает на 1 В. В практике преимущественно пользуются более мелкими единицами: микрофарадой (1 мкФ=10-6 Ф), пикофарадой (1 пФ = 10-12 мкФ).

Емкость конденсатора зависит от формы и размеров его электродов, их взаимного расположения и свойств диэлектрика, разделяющего электроды. Различают плоские конденсаторы, электродами которых служат плоские параллельные пластины (рис. 182, а), и цилиндрические (рис. 182,б).

Свойствами конденсатора обладают не только специально изготовленные на заводе устройства, но и любые два проводника, разделенные диэлектриком. Емкость их оказывает существенное влияние на работу электротехнических установок при переменном токе. Например, конденсаторами с определенной емкостью являются два электрических провода, провод и земля (рис. 183, а), жилы электрического кабеля, жилы и металлическая оболочка кабеля (рис. 183,6).

Устройство конденсаторов и их применение в технике. В зависимости от применяемого диэлектрика конденсаторы бывают бумажными, слюдяными, воздушными (рис. 184). Используя в качестве диэлектрика вместо воздуха слюду, бумагу, керамику и другие материалы с высокой диэлектрической проницаемостью, удается при тех же размерах конденсатора увеличить в несколько раз его емкость. Для того чтобы увеличить площади электродов конденсатора, его делают обычно многослойным.

Рис. 182. Плоский (а) и цилиндрический (б) конденсаторы

В электротехнических установках переменного тока обычно применяют силовые конденсаторы. В них электродами служат длинные полосы из алюминиевой, свинцовой или медной фольги, разделенные несколькими слоями специальной (конденсаторной) бумаги, пропитанной нефтяными маслами или синтетическими пропитывающими жидкостями. Ленты фольги 2 и бумаги 1 сматывают в рулоны (рис. 185), сушат, пропитывают парафином и помещают в виде одной или нескольких секций в металлический или картонный корпус. Необходимое рабочее напряжение конденсатора обеспечивается последовательным, параллельным или последовательно-параллельным соединениями отдельных секций.

Всякий конденсатор характеризуется не только значением емкости, но и значением напряжения, которое выдерживает его диэлектрик. При слишком больших напряжениях электроны диэлектрика отрываются от атомов, диэлектрик начинает проводить ток и металлические электроды конденсатора замыкаются накоротко (конденсатор пробивается). Напряжение, при котором это происходит, называют пробивным. Напряжение, при котором конденсатор может надежно работать неограниченно долгое время, называют рабочим. Оно в несколько раз меньше пробивного.

Конденсаторы широко применяют в системах энергоснабжения промышленных предприятий и электрифицированных железных дорог для улучшения использования электрической энергии при переменном токе. На э. п. с. и тепловозах конденсаторы используют для сглаживания пульсирующего тока, получаемого от выпрямителей и импульсных прерывателей, борьбы с искрением контактов электрических аппаратов и с радиопомехами, в системах управления полупроводниковыми преобразователями, а также для созда-

Рис. 183. Емкости, образованные проводами воздушной линии (а) и жилами кабеля (б)

Рис. 184. Общие виды применяемых конденсаторов: 1 — слюдяные; 2 — бумажные; 3 — электролитический; 4 — керамический

Рис. 185. Устройство бумажного (а) и электролитического (б) конденсаторов

Рис. 186. Устройство конденсатора переменной емкости

ния симметричного трехфазного напряжения, требуемого для питания электродвигателей вспомогательных машин. В радиотехнике конденсаторы служат для создания высокочастотных электромагнитных колебаний, разделения электрических цепей постоянного и переменного тока и др.

В цепях постоянного тока часто устанавливают электролитические конденсаторы. Их изготовляют из двух скатанных в рулон тонких алюминиевых лент 3 и 5 (рис. 185,б), между которыми проложена бумага 4, пропитанная специальным электролитом (раствор борной кислоты с аммиаком в глицерине). Алюминиевую ленту 3 покрывают тонкой пленкой окиси алюминия; эта пленка образует диэлектрик, обладающий высокой диэлектрической проницаемостью. Электродами конденсатора служат лента 3, покрытая окисной пленкой, и электролит; вторая лента 5 предназначена лишь для создания электрического контакта с электролитом. Конденсатор помещают в цилиндрический алюминиевый корпус.

При включении электролитического конденсатора в цепь постоянного тока необходимо строго соблюдать полярность его полюсов; электрод, покрытый окисной пленкой, должен быть соединен с положительным полюсом источника тока. При неправильном включении диэлектрик пробивается. По этой причине электролитические конденсаторы нельзя включать в цепи переменного тока. Их нельзя также использовать в устройствах, работающих при высоких напряжениях, так как окисная пленка имеет сравнительно небольшую электрическую прочность.

В радиотехнических устройствах применяют также конденсаторы переменной емкости (рис. 186). Такой конденсатор состоит из двух групп пластин: неподвижных 2 и подвижных 3, разделенных воздушными промежутками. Подвижные пластины могут перемещаться относительно неподвижных; при повороте оси 1 конденсатора изменяется площадь взаимного перекрытия пластин, а следовательно, и емкость конденсатора.

Способы соединения конденсаторов. Конденсаторы можно соединять последовательно и параллельно. При последовательном

Рис. 187. Последовательное (а) и параллельное (б) соединения конденсаторов

Рис. 188. Схема подключения цепи R-C к источнику постоянного тока (а) и кпивые тока и напряжения при переходном процессе (б) кривые

Рис. 189. Схема разряда емкости С на резистор R (а) и кривые тока и напряжения при переходном процессе (б)

Рис. 190. Кривая пилообразного напряжения

соединении нескольких (например, трех), конденсаторов (рис. 187, а) эквивалентная емкость

1 /Cэк = 1 /C1 + 1 /C2 + 1 /C3

эквивалентное емкостное сопротивление

XCэк= XC1 + XC2 + XC3

результирующее емкостное сопротивление

Cэк = C1 + C2 + C3

При параллельном соединении конденсаторов (рис. 187,б) их результирующая емкость

1 /XCэк = 1 /XC1 + 1 /XC2 + 1 /XC3

Включение и отключение цепей постоянного тока с конденсатором. При подключении цепи R-C к источнику постоянного тока и при разряде конденсатора на резистор также возникает переходный процесс с апериодическим изменением тока i и напряжения uc При подключении к источнику постоянного тока цепи R-C выключателем В1 (рис. 188,а) происходит заряд конденсатора. В начальный момент зарядный ток Iнач=U /R. Но по мере накопления зарядов на электродах конденсатора напряжение его и с будет возрастать, а ток уменьшаться (рис. 188,б). Если сопротивление R мало, то в начальный момент подключения конденсатора возникает большой екачок тока, значительно превышающий номинальный ток данной цепи. При разряде конденсатора на резистор R (размыкается выключатель В1 на рис. 189, а) напряжение на конденсаторе uс и ток i постепенно уменьшаются до нуля (рис. 189,б).

Скорость изменения тока i и напряжения ис при переходном процессе отделяется постоянной времени

T = RC

Чем больше R и С, тем медленнее происходит заряд конденсатора.

Процессы заряда и разряда конденсатора широко используют в электронике и автоматике. С помощью их получают периодаческие несинусоидальные колебания, называемые релаксационными, и, в частности, пилообразное напряжение, необходимое для работы систем управления тиристорами, осциллографов и других устройств. Для получения пилообразного напряжения (рис. 190) периодически подключают конденсатор к источнику питания, а затем к разрядному резистору. Периоды Т1 и T2, соответствующие заряду и разряду конденсатора, определяются постоянными времени цепей заряда Т3 и разряда Тр, т. е. сопротивлениями резисторов, включенных в эти цепи.

electrono.ru

Виды конденсаторов. Устройство и особенности. Параметры и работа

Все виды конденсаторов имеют одинаковое основное устройство, оно состоит из двух токопроводящих пластин (обкладок), на которых концентрируются электрические заряды противоположных полюсов, и слоя изоляционного материала между ними.

Применяемые материалы и величина обкладок с разными параметрами слоя диэлектрика влияют на свойства конденсатора.

Классификация

Конденсаторы делятся на виды по следующим факторам.

Назначению
  • Общего назначения. Это популярный вид конденсаторов, которые используют в электронике. К ним не предъявляются особые требования.
  • Специальные. Такие конденсаторы обладают повышенной надежностью при заданном напряжении и других параметров при запуске электродвигателей и специального оборудования.
Изменению емкости
  • Постоянной емкости. Не имеют возможности изменения емкости.
  • Переменной емкости. Они могут изменять значение емкости при воздействии на них температуры, напряжения, регулировки положения обкладок. К конденсаторам переменной емкости относятся:
    • Подстроечные конденсаторы не предназначены для постоянной работы, связанной с быстрой настройкой емкости. Они служат только для одноразовой наладки оборудования и периодической подстройки емкости.
    • Нелинейные конденсаторы изменяют свою емкость от воздействия температуры и напряжения по нелинейному графику. Конденсаторы, емкость которых зависит от напряжения, называются варикондами, от температуры – термоконденсаторами.
Способу защиты
  • Незащищенные работают в обычных условиях, не имеют никакой защиты.
  • Защищенные конденсаторы выполнены в защищенном корпусе, поэтому могут работать при высокой влажности.
  • Неизолированные имеют открытый корпус и не имеют изоляции от возможного соприкосновения с различными элементами схемы.
  • Изолированные конденсаторы выполнены в закрытом корпусе.
  • Уплотненные имеют корпус, заполненный специальными материалами.
  • Герметизированные имеют герметичный корпус, полностью изолированы от внешней среды.
Виду монтажа
  • Навесные делятся на несколько видов с;
    — ленточными выводами;
    — опорным винтом;
    — круглыми электродами;
    — радиальными или аксиальными выводами.
  • Конденсаторы с винтовыми выводами оснащены резьбой для соединения со схемой, применяются в силовых цепях. Подобные выводы проще фиксировать на охлаждающих радиаторах для снижения тепловых нагрузок.
  • Конденсаторы с защелкивающимися выводами являются новой разработкой, при монтаже на плату они защелкиваются. Это очень удобно, так как нет необходимости использовать пайку.
  • Конденсаторы, предназначенные для поверхностной установки, имеют особенность конструкции: части корпуса являются выводами.
  • Емкости для печатной установки изготавливают с круглыми выводами для расположения на плате.
По материалу диэлектрика

Сопротивление изоляции между пластинами зависит от параметров изоляционного материала. Также от этого зависят допустимые потери и другие параметры. Рассмотрим виды конденсаторов, которые имеют различные материалы диэлектрика.

  • Конденсаторы с неорганическим изолятором из стеклокерамики, стеклоэмали, слюды. На диэлектрический материал нанесено металлическое напыление или фольга.
  • Низкочастотные конденсаторы включают в себя изоляционный материал в виде слабополярных органических пленок, у которых диэлектрические потери зависят от частоты тока.
  • Высокочастотные модели содержат пленки из фторопласта и полистирола.
  • Импульсные модели высокого напряжения имеют изолятор из комбинированных материалов.
  • В конденсаторах постоянного напряжения в качестве диэлектрика используется политетрафторэлитен, бумага, либо комбинированный материал.
  • Низковольтные модели работают при напряжении до 1,6 кВ.
  • Высоковольтные модели функционируют при напряжении свыше 1,6 кВ.
  • Дозиметрические конденсаторы служат для работы с малым током, имеют незначительный саморазряд и большое сопротивление изоляции.
  • Помехоподавляющие емкости уменьшают помехи, возникающие от электромагнитного поля, имеют низкую индуктивность.
  • Емкости с органическим изолятором выполнены с применением конденсаторной бумаги и различных пленок.
  • Вакуумные, воздушные, газонаполненные конденсаторы обладают малыми диэлектрическими потерями, поэтому их применяют в аппаратуре с высокой частотой тока и напряжения.
Форме пластин
  • Сферические.
  • Плоские.
  • Цилиндрические.
Полярности
  • Электролитические конденсаторы называют оксидными. При их подключении обязательным является соблюдение полярности выводов. Электролитические конденсаторы содержат диэлектрик, состоящий из оксидного слоя, образованный электрохимическим способом на аноде из тантала или алюминия. Катодом является электролит в жидком или гелеобразном виде.
  • Неполярные конденсаторы могут включаться в схему без соблюдения полярности.
Конструктивные особенности

Рассмотренные выше виды конденсаторов далеко не все имеют большую популярность. Поэтому подробнее рассмотрим конструктивные особенности наиболее применяемых видов конденсаторов.

Воздушные виды конденсаторов

В качестве диэлектрика используется воздух. Такие виды конденсаторов хорошо зарекомендовали себя при работе на высокой частоте, в качестве настроечных конденсаторов с изменяемой емкостью. Подвижная пластина конденсатора является ротором, а неподвижную называют статором. При смещении пластин друг относительно друга, изменяется общая площадь пересечения этих пластин и емкость конденсатора. Раньше такие конденсаторы были очень популярны в радиоприемниках для настраивания радиостанций.

Керамические

Такие конденсаторы изготавливают в виде одной или нескольких пластин, выполненных из специальной керамики. Металлические обкладки изготавливают путем напыления слоя металла на керамическую пластину, затем соединяют с выводами. Материал керамики может применяться с различными свойствами.

Их разнообразие обуславливается широким интервалом диэлектрической проницаемости. Она может достигать нескольких десятков тысяч фарад на метр, и имеется только у такого вида емкостей. Такая особенность керамических емкостей позволяет создавать большие значения емкостей, которые сопоставимы с электролитическими конденсаторами, но для них не важна полярность подключения.

Керамика имеет нелинейную сложную зависимость свойств от напряжения, частоты и температуры. Из-за небольшого размера корпуса эти виды конденсаторов применяются в компактных устройствах.

Пленочные

В таких моделях в качестве диэлектрика выступает пластиковая пленка: поликарбонат, полипропилен или полиэстер.

Обкладки конденсатора напыляют или выполняют в виде фольги. Новым материалом служит полифениленсульфид.

Параметры пленочных конденсаторов

  • Применяются для резонансных цепей.
  • Наименьший ток утечки.
  • Малая емкость.
  • Высокая прочность.
  • Выдерживают большой ток.
  • Устойчивы к электрическому пробою (выдерживают большое напряжение).
  • Наибольшая эксплуатационная температура до 125 градусов.
Полимерные

Эти модели имеют отличие от электролитических емкостей наличием полимерного материала, вместо оксидной пленки между обкладками. Они не подвергаются утечке заряда и раздуванию.

Параметры полимера обеспечивают значительный импульсный ток, постоянный температурный коэффициент, малое сопротивление. Полимерные модели способны заменить электролитические модели в фильтрах импульсных источников и других устройствах.

Электролитические

От бумажных моделей электролитические конденсаторы отличаются материалом диэлектрика, которым является оксид металла, созданный электрохимическим методом на плюсовой обкладке.

Вторая пластина выполнена из сухого или жидкого электролита. Электроды обычно выполнены из тантала или алюминия. Все электролитические емкости считаются поляризованными, и способны нормально работать только на постоянном напряжении при определенной полярности.

Если не соблюдать полярность, то может произойти необратимый химический процесс внутри емкости, которая приведет к выходу его из строя, или даже взрыву, так как будет выделяться газ.

К электролитическим можно отнести суперконденсаторы, которые называют ионисторами. Они обладают очень большой емкостью, достигающей тысячи Фарад.

Танталовые электролитические

Устройство танталовых электролитов имеет особенность в электроде из тантала. Диэлектрик состоит из пентаоксида тантала.

Параметры

  • Незначительный ток утечки, в отличие от алюминиевых видов.
  • Малые размеры.
  • Невосприимчивость к внешним воздействиям.
  • Малое активное сопротивление.
  • Высокая чувствительность при ошибочном подключении полюсов.
Алюминиевые электролитические

Положительным выводом является электрод из алюминия. В качестве диэлектрика использован триоксид алюминия. Они применяются в импульсных блоках и являются выходным фильтром.

Параметры

  • Большая емкость.
  • Корректная работа только на низких частотах.
  • Повышенное соотношение емкости и размера: конденсаторы других видов при одной емкости имели бы большие размеры.
  • Большая утечка тока.
  • Низкая индуктивность.
Бумажные

Диэлектриком между фольгированными пластинами служит особая конденсаторная бумага. В электронных устройствах бумажные виды конденсаторов обычно работают в цепях высокой и низкой частоты.

Металлобумажные конденсаторы обладают герметичностью, высокой удельной емкостью, качественной электрической изоляцией. В их конструкции применяется вакуумное металлическое напыление на бумажный диэлектрик, вместо фольги.

Бумажные конденсаторы не обладают высокой механической прочностью. В связи с этим его внутренности располагают в металлическом корпусе, который защищает его устройство.

Похожие темы:

 

electrosam.ru

Основные конструкции конденсаторов постоянной емкости

Наиболее распространенны следующие конструкции конденсаторов постоянной емкости.

1. Рулонная. В этом случае тонкая пленка диэлектрика с двух сторон перекладывается металлическими обкладками, после чего вся система сворачивается в рулончик.(рис. 2.3,а). Такую конструкцию имеют бумажные (К41, К42), полистирольные (К71), фторопластовые (К72), полиэтилентерефталатные (К73) и другие конденсаторы с пластичным или гибким диэлектриком. В качестве металлических обкладок используют тонкую фольгу из олова или алюминия, или напыливают ее на диэлектрик. Недостатками такой конструкции являются: большая индуктивность и относительно малая удельная емкость. Такие конденсаторы нельзя использовать как помехозащитные.

2. Пакетная. В этом случае тонкие пластины диэлектрика перекладывают металлическими обкладками поочередно. После этого такую систему сжимают в пакет, а металлические обкладки замыкают через одну (рис. 2.3,б). Металлические обкладки тоже могут быть как из фольги, так и напыленными. Такая конструкция имеет небольшую индуктивность, но маленькую удельную емкость. В пакетной конструкции изготовляют слюдяные (31), стеклянные (21), лакопленочные (76) конденсаторы, а также некоторые керамические.

3. Цилиндрические. Диэлектрик изготовляют как пустотелую трубку, внешнюю и внутреннюю поверхности которой металлизируют (рис. 2.3,в). Такая конструкция имеет очень малую индуктивность, но и малую удельную емкость. Поэтому такие конденсаторы используют как высокочастотные. Такие конденсаторы изготовляют, прежде всего, из керамики (К10, К15).

4. Оксидные. В этом случае диэлектриком служит оксид металла. Например, для конденсаторов оксидно-алюминиевых (К50) это Al2O3, а для оксидно-танталовых (К51) — Ta2O3. Одной обкладкой служит металлическая фольга (анод), а другой (катод) служит электролит, которым пропитывают прокладку из бумаги или ткани (рис. 2.3,г). Такие конденсаторы имеют большую удельную емкость, но относительно низкие напряжения и большие ди

 
 

электрические потери. Кроме того, по мере службы происходит высыхание электролита и конденсатор теряет свою емкость. Особенно это касается оксидно-алюминиевых конденсаторов типа К-50.

5. Литые секционные. Такую конструкцию имеют керамические конденсаторы. С керамики отливают “гребенку” с очень тонкими стенками. Зазор между стенками металлизируют (рис. 2.3,д). Такие конденсаторы имеют большую удельную емкость и малую индуктивность. Это керамические конденсаторы типа К10, КМ-4, КМ-5 и керамические SMD-конденсаторы.

6. Опорные и проходные конденсаторы. Они относятся к классу помехоподавляющих конденсаторов. Опорный конденсатор — это такой конденсатор, в котором один из выводов представляет собой опорную металлическую пластину с резьбовым соединением и соединяется с корпусным заземлением, а второй вывод служит для ввода цепей питания (рис.2.4 а). Проходной конденсатор – это такой конденсатор, который имеет коаксиальную конструкцию. Один из выводов такого конденсатора представляет собой токонесущий стержень, по которому протекает полный ток внешней цепи, а второй вывод соединяется с корпусным заземлением (рис.2.4 б).

 

 
 

2.2.4 Характеристика и использование некоторых типов конденсаторов

Постоянной емкости

 

Тип диэлектрика и конструкция играют важную роль при использовании конденсаторов.

Полиэтилентерефталатные конденсаторы (К73) имеют очень малую абсорбцию и малые утечки. Поэтому их выгодно использовать как интегрирующие конденсаторы в ЦАП, таймерах, генераторах малых частот.

Полистирольные (К71) и фторопластовые (К72) конденсаторы также имеют малые утечки. Кроме того, их свойства очень мало изменяются с частотой. Поэтому такие конденсаторы используют в контурах, где важную роль играет стабильность параметров.

Бумажные конденсаторы (К40…К42) имеют большую реактивную мощность. Поэтому их широко используют для защиты от индустриальных помех, как искрогасящие и пусковые.

Комбинированные конденсаторы (К75) имеют большое пробивное напряжение и широко используются в цепях с высоким напряжением.

Оксидные конденсаторы (К50…К53) имеют большую удельную емкость. Поэтому их выгодно использовать в сглаживающих фильтрах блоков питания. При этом танталовые конденсаторы (К51) имеют лучшие частотные свойства.

Следует отметить, что оксидно-алюминиевые конденсаторы со временем теряют свою емкость из-за высыхания электролита. С этой точки зрения более эффективны оксидно-танталовые, оксидно-ниобиевые и оксидно-полупроводниковые конденсаторы.

Керамические конденсаторы обладают малой индуктивностью. Их применяют в первую очередь как блокирующие и высокочастотные конденсаторы. В последнем случае их используют для термокомпенсации, фиксированной настройке контуров.

 

Переменные конденсаторы

Переменный конденсатор это такой конденсатора, емкость которого может изменяться механически в любое время в определенных пределах многократно.

Такие конденсаторы широко применяются для оперативной перестройки резонансных контуров. Изменение емкости переменных конденсаторов с механическим управлением достигается изменением площади его обкладок или изменением зазора между обкладками. Последний способ применяется крайне редко. Наибольшее распространение получили конденсаторы переменной емкости (КПЕ) с воздушным диэлектриком, у которых группа параллельных пластин (ротор) перемещается между пластинами другой группы (статор) путем поворота пластин ротора.

Переменные конденсаторы классифицируются по следующим признакам:

по виду диэлектрика они бывают с твердым и газообразным диэлектриком;

по закону изменения емкости они бывают: прямоемкостные – изменение емкости прямо пропорционально углу поворота ротора; прямочастотные – изменение частоты резонансного контура прямо пропорционально углу поворота ротора; прямоволновые – изменение длины волны резонансного контура прямо пропорционально углу поворота ротора; логарифмические – изменение логарифма емкости прямо пропорционально углу поворота ротора. Закон изменения емкости определяется назначением конденсатора. Прямочастотные конденсаторы имееют равномерное изменение частоты по диапазону, а прямоволновые – равномерное изменение длины волны. Логарифмический конденсатор характеризуется постоянством относительного изменения частоты или емкости для одинаковых углов поворота ротора для постоянной точности отсчета.

по величине емкости и диапазону перестраиваемых частот;

по форме электродов они бывают пластинчатыми; цилиндрическими и спиральными;

по числу секций конденсаторы делятся на односекционные и многосекционные;

по углу поворота переменные конденсаторы делятся на конденсаторы: с нормальным углом поворота (около 1800), с расширенным углом поворота (более1800) и уменьшенным углом поворота (менее1800).

Переменные конденсаторы характеризуются следующими параметрами:

1. Минимальная емкость – это минимально достижимая емкость конденсатора;

2. Максимальная емкость – это максимально достижимая емкость конденсатора;

3. Переменная емкость – это разность между максимальной и минимальной емкостью конденсатора;

4. Номинальное напряжение – этот параметр соответствует подобному параметру для постоянных конденсаторов;

5. Температурный коэффициент емкости — этот параметр соответствует подобному параметру для постоянных конденсаторов;

6. Момент вращения – характеризует механические усилия, необходимые для поворота ротора конденсатора.

Стабильность параметров переменных конденсаторов в значительной степени определяется действием температуры и механических факторов, а также конструкции и точности сборки конденсатора. Так ТКЕ зависит от используемых материалов, конструкции и качества сборки конденсатора. Увеличение площади рабочей пластины и ее толщины увеличивает ТКЕ, а увеличение рабочего зазора снижает ТКЕ. Реально ТКЕ переменных конденсаторов лежит в диапазоне (5…500)·10-6 К-1.

Габариты и масса переменных конденсаторов в основном определяется диэлектрической проницаемостью диэлектрика, площадью пластин и рабочим зазором. Для уменьшения габаритов применяются вместо воздушных диэлектриков диэлектрики с диэлектрической проницаемостью больше 1 и повышенной электрической прочностью.

Конденсаторы переменной емкости состоят из корпуса, ротора, статора, подшипников и токосъемников. Статор конденсаторов переменной емкости, как правило, выполняется изолированным от корпуса конденсатора. Ротор соединяется с корпусом при помощи токосъемников. В многосекционных конденсатора ДВ, СВ и КВ диапазонов секции ротора располагаются на одной металлической оси. Для области метровых и ультракоротких волн для уменьшения паразитной связи между секциями ротора ось изготавливают из керамики.

Упрощенная конструкция конденсатора переменной емкости с воздушным зазором приведена на рис.2.5. Для подгонки емкости отдельных секций конденсатора крайние пластины ротора и статора делают разрезными.

 
 

Система обозначений переменных конденсаторов соответствует принятой для постоянных конденсаторов, которая описана в разделе 2.2.2, и состоит из двух букв КП(конденсатор переменный), цифры, обозначающей тип диэлектрика согласно табл.2.4, и числа, обозначающего порядковый номер разработки конденсатора.

Например: КП2-13 3,0/150 – конденсатор переменный с воздушным диэлектриком, порядковый номер разработки 13,минимальная емкость 3 пФ, максимальная емкость 150 пФ.

До действующей системы обозначений переменные конденсаторы обозначались набором от двух до четырех букв, которые отражали тип диэлектрика и его конструктивные особенности.

Например: КПВМ–2 – конденсатор переменный воздушный малогабаритный, номер разработки 2.

 

stydopedia.ru

Для чего нужен конденсатор и как он работает

Конденсатор (от латинского слова «condensare» — «уплотнять», «сгущать») — это двухполюсное устройство с определённой величиной или переменным значением ёмкости и малой проводимостью, которое способно сосредотачивать, накапливать и отдавать другим элементам электрической цепи заряд электрического тока.

Конденсатор или как его еще называют сокращенно просто «кондер» — это элемент электрической цепи, состоящий в самом простом варианте из двух электродов в форме пластин (или обкладок), которые накапливают противоположные разряды и поэтому они разделены между собой диэлектриком малой толщины по сравнению с размерами самих электропроводящих обкладок.На практике же, все выпускаемые конденсаторы представляют собой многослойные рулоны лент электродов в форме цилиндра или параллелепипеда, разделенных между собой слоями диэлектрика.

Принцип работы конденсатора

По принципу работы он схож с батарейкой только на первый взгляд, но все же он сильно отличается от него по принципу и скорости заряда-разряда, максимальной емкости.

Заряд конденсатора. В момент подключения к источнику питания оказывается больше всего места на электродах, поэтому и ток будет зарядки максимальным, но по мере накопления заряда, ток будет уменьшаться и пропадет полностью после полного заряда. При зарядке на одной пластине будут собираться отрицательно заряженные частицы- электроны, а на другой – ионы, положительно заряженные частицы. Диэлектрик выступает препятствием для их перескакивания на противоположную сторону конденсатора.При зарядке растет и напряжение с нуля перед началом зарядки и достигает в самом конце максимума, равного напряжению источника питания.

Разрядка конденсатора. Если после окончания зарядки отключить источник питания и подключить нагрузку R, то он сам превратится в источник тока. При подключении нагрузки образовывается цепь между пластинами. Отрицательно заряженные электроны двинуться через нагрузку к положительно заряженных ионам на другой пластине по закону притяжения между разноименными зарядами.В момент подключения нагрузки, начальный ток по закону Ома будет равняться величине напряжения на электродах (равного в конце зарядке конденсатора напряжению источника питания), разделенному на сопротивление нагрузки.
После того как пошел ток, конденсатор начинает постепенно  терять заряд или разряжаться. Одновременно с этим начнет снижаться величина напряжения, соответственно по закону Ома и ток. В то же время чем выше уровень разряда обкладок, тем ниже будет скорость падения напряжения и силы тока. Процесс завершится после того, как напряжение на электродах конденсатора станет равно нулю.

Время зарядки конденсатора на прямую зависит от величины его емкости. Чем большей она величины, тем дольше будет проходить по цепи большее количество заряда.

Время разрядки зависит от величины подключенной нагрузки. Чем больше подключено сопротивление R, тем меньше будет ток разрядки.

Для чего нужен конденсатор

Конденсаторы широко используются во всех электронных и радиотехнических схемах. Они вместе с транзисторами и резисторами являются основой радиотехники.

Применение конденсаторов в электротехнических устройствах и бытовой технике:

  • Важным свойством конденсатора в цепи переменного тока является его способность выступать в роли емкостного сопротивления (индуктивное у катушки). Если подключить последовательно конденсатор и лампочку к батарейке, то она не будет светиться. Но если подключить к источнику переменного тока, то она загорится. И светиться будет тем ярче, чем выше емкость конденсатора. Благодаря этому свойству они широко применяются в качестве фильтра, который способен довольно успешно подавлять  ВЧ и НЧ помехи, пульсации напряжения и скачки переменного тока.
  • Благодаря способности конденсаторов долгое время накапливать заряд и затем быстро разряжаться в цепи с малым сопротивлением для создания импульса, делает их незаменимыми при производстве фотовспышек, ускорителей электромагнитного типа, лазеров и т. п.
  • Способность конденсатора накапливать и сохранять электрический заряд на продолжительное время, сделало возможным использование его в элементах для сохранения информации. А так же в качестве источника питания для маломощных устройств. Например, пробника электрика, который достаточно вставить в розетку на пару секунд пока не зарядится в нем встроенный конденсатор и затем можно целый день прозванивать цепи с его помощью. Но к сожалению, конденсатор значительно уступает в способности накапливать электроэнергию аккумуляторной батареи из-за токов утечки (саморазряда) и неспособности накопить электроэнергию большой величины.
  • Конденсаторы используются при подключении электродвигателя 380 на 220 Вольт. Он подключается к третьему выводу, и благодаря тому что он сдвигает фазу на 90 градусов на третьем выводе- становится возможным использования трехфазного мотора в однофазной сети 220 Вольт.
  • В промышленности конденсаторные установки применяются для компенсации реактивной энергии.

В следующей статье мы рассмотрим подробно основные характеристики и типы конденсаторов.

jelektro.ru

цветовая маркировка и обозначение в схеме цепи переменного и постоянного тока, фото, видео урок как сделать конденсатор своими руками

Вопрос, что такое конденсатор, сегодня встречается нечасто, ведь даже начинающие радиолюбители и электрики сталкиваются с этим прибором постоянно. Хотя точного определения дать никто из них не может. Так вот конденсатор – это прибор, в котором скапливается заряд и энергия электрического поля. Само слово так и переводится с латинского – накопление.

По сути, конденсатор – это пассивный электронный компонент, который состоит из двух электродов в виде пластин, а между ними залит диэлектрик. Так вот толщина диэлектрика в несколько раз меньше толщины пластин. Это простейшая схема конденсаторы, чтобы было понятно, как этот элемент устроен.

Разновидности конденсаторов

Немного истории

Все началось в середине 18 века в городе Лейдене (это Голландия). Ученый из этого города Питер ван Мушенбрук проводил опыты со стеклянной банкой, которая изнутри и снаружи была отделана станиолем – это оловянная фольга (кстати, в то время алюминий еще не был найдет, поэтому алюминиевой фольги не было). Чтобы зарядить лейденскую банку, необходимо было использовать так называемую электрофорную машину (в принципе, другого источника электричества в те времена не было). Этот источник электроэнергии давал напряжение в несколько сот киловольт.

А вот чтобы разрядить эту банку Мушенбрук использовал людей. Он ставил последовательно десять гвардейцев, которые держались за руки. Опасный был опыт, потому что еще никто не знал, что этот эксперимент может закончиться смертельным исходом. Правда, все обошлось, удар был не очень сильным, хотя чувствительным. Все дело в том, что емкость экспериментальной банки была незначительной, импульс получился короткий по времени, а, значит, и мощность разряда была не очень большой.

Изобретатель конденсатора

Устройство конденсатора

Итак, о простейшей конструкции прибора вы уже осведомлены. Кстати, в качестве диэлектрика может быть использован воздух. Так вот существует такое понятие, как емкость конденсатора. Именно этот показатель определяет возможность элемента принимать определенное количество электричества. Этот показатель определяется по формуле:

C=έS/4πd, где

  • C – это емкость, измеряемая в фарадах;
  • S – это площадь пластин в м²;
  • d – расстояние между пластинами в м;
  • έ – диэлектрическая проницаемость среды.

Внимание! Из этой формулы можно сделать вывод: чем больше площадь пластин и меньше расстояние между ними, тем больше конденсаторная емкость.

Конечно, нельзя использовать данную формулу, как стандартную для всех видов конденсаторов. Ведь геометрия у них может быть разной. Но зависимость площади и расстояния точно такая же.

Насчет геометрии. Пластины не всегда могут быть плоскими. К примеру, металлобумажные конденсаторы. Во-первых, у них цилиндрический корпус. Во-вторых, в роли пластин выступает алюминиевая фольга с пропитанной техническим трансформаторным маслом конденсаторной бумагой. Именно бумага выступает в роли диэлектрика. А масло выполняет функции изоляции. Поэтому сворачивается все эта конструкция в клубок по периметру корпуса элемента.

Чем показательна именно эта форма? Это компактные размеры и большая емкость до несколько сотен микрофарад. Таким же способом устроены и другие виды конденсаторов.

Конденсаторы в блоке питания

Вернемся к формуле и обратим внимание на тот факт, что все размерные показатели говорят о том, что конденсатор в цепи переменного тока будет работать даже в том случае, если площадь пластин будет малой, а расстояние между ними огромное. Все равно емкость (незначительная) будет присутствовать. Поэтому в электронной технике подчас вместо конденсаторов устанавливают две дорожки на плато или скрученные два проводка в пластиковой оплетке, по которым подается электрический ток. Даже многожильный кабель имеет определенную емкость.

Поэтому когда задается вопрос, как сделать конденсатор, можно привести эти примеры. Кстати, чем длиннее провод, тем больше его емкость.

Диэлектрики

Если посмотреть формулу, то диэлектрическая проницаемость стоит в ее знаменателе. То есть, чем больше проводимость среды, тем больше емкость конденсатора. Номинал этой величины – это вакуум. Точно такой же показатель имеют воздух, полиэтилен, лавсан и так далее.

Но есть и другие материалы, проницаемость которых в несколько раз больше. К примеру, если между двумя пластинами залить спирт или ацетон, то емкость такого прибора вырастает в 20 раз. Правда, при этом произойдет моментальное разряжение за счет высокой электропроводимости того же спирта. Ток утечки – так называется это явление.

Обозначение на схеме

Поэтому в качестве диэлектриков используются специально созданные материалы, которые обеспечивают большую емкость прибора и минимальный ток утечки. Именно большое разнообразие диэлектриков характеризует большое разнообразие самих конденсаторов, которые устанавливаются в различных приборах в соответствии с определенными условиями эксплуатации.

Виды конденсаторов

Определенной классификации нет, но есть две основные разновидности: простые и электролитические. Что касается второго вида, то:

  • во-первых, у них емкость в разы больше, а, значит, и размеры;
  • во-вторых, их подключение производится строго по полярности, то есть, один выход у них плюс, другой минус.

Все остальное разделение – это чисто назначение и подключение, а конкретно:

  • назначение;
  • по изменению емкости;
  • способ установки;
  • в зависимости от вида защиты.

Поэтому все конденсаторы можно обозначать по типам. К примеру, общего или специального назначения, с переменной или постоянной емкостью, подстрочные, для печатного, поверхностного или навесного монтажа, защищенные или незащищенные, герметичные или открытые, изолированные или нет. По виду установки также существует разделение: на пайке, защелках или на винт.

Отметим, что электролитический вид – это конденсатор в цепи постоянного тока. То есть, он применяется чаще всего именно здесь. Но это не говорит о том, что его нельзя установить в сеть переменного тока.

Ионистор

Об этом конденсатора хотелось бы сказать пару слов отдельно. Это элемент электролитического типа, схожий с работой аккумулятора. Начнем с того, что ионистор заряжается буквально за несколько минут, поэтому его можно даже использовать в качестве дополнительного источника питания, настолько большая у него емкость.

Ионистор

Правда, есть у этого прибора и свои ограничения. Особенно это касается условий эксплуатации, которые влияют на срок службы. К примеру, если температура окружающей среды не превышает +40С, а подаваемое на элемент напряжения составляет 60% от номинала, то срок эксплуатации его будет выше 400000 часов. Если температуру поднять до +70С, а напряжение до 80%, то срок службы падает до 500 часов.

Маркировка

Существует два вида маркировки:

  • цифровая;
  • цветовая.

Что касается первой, то здесь есть также небольшое разделение, которое зависит от количества цифр, используемых в марке. Если цифр три, то две первые определяют емкость, а последняя количество нулей. Если в числе встречается буква «R», то она играет роль запятой. К примеру, 0R4 обозначает, что конденсатор 0,4 пФ. То же самое и с четырехчисловой кодировкой, где последняя цифра обозначает количество нулей, а три первые емкость прибора. Вот такая несложная расшифровка.

Цветовая маркировка конденсаторов – более сложная. Запомнить ее любителям очень сложно. Да и нет никакой надобности. Сегодня в интернете в свободном доступе можно найти сервисы, который сами определяют марку конденсатора. Здесь важно правильно вставить в таблицу цвета, которые размещены в последовательности на самом элементе.

onlineelektrik.ru

Что такое конденсатор? Принцип работы, назначение и устройство конденстатора

 

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 различной электрической технике и в фильтрах высших гармоник данный элемент применяется для компенсации реактивной мощности.

podvi.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о