Na otázku Prečo kondenzátor neprechádza jednosmerným prúdom, ale prechádza striedavým prúdom? daný autorom Sodd15 Sodd najlepšia odpoveď je Prúd tečie len dovtedy, kým sa kondenzátor nabíja.
V obvode jednosmerného prúdu sa kondenzátor nabíja pomerne rýchlo, potom prúd klesá a prakticky sa zastaví.
V reťazci striedavý prúd kondenzátor sa nabije, potom napätie zmení polaritu, začne sa vybíjať a potom sa nabíja opačná strana, atď - prúd tečie neustále.
No predstavte si zavárací pohár, do ktorého môžete nalievať vodu len dovtedy, kým nebude plná. Ak je napätie konštantné, banka sa naplní a potom sa prúd zastaví. A ak je napätie premenlivé, voda sa naleje do nádoby - vyleje - naplní atď.
Odpoveď od Strč hlavu[nováčik]
Ďakujem chalani za skvelé informácie!!!
Odpoveď od Avolara[guru]
Kondenzátor neprechádza prúdom, môže sa iba nabíjať a vybíjať
Pri jednosmernom prúde sa kondenzátor raz nabije a potom sa v obvode stane zbytočným.
Pri pulzujúcom prúde, keď napätie stúpa, nabíja sa (akumuluje sa v sebe elektrická energia), a keď napätie začne klesať z maximálnej úrovne, vráti energiu do siete, pričom napätie stabilizuje.
Pri striedavom prúde, keď sa napätie zvýši z 0 na maximum, kondenzátor sa nabíja, keď klesne z maxima na 0, vybije sa a vráti energiu späť do siete, keď sa zmení polarita, všetko sa deje presne rovnako, ale s inou polaritou. .
Odpoveď od Spláchnuť[guru]
Kondenzátor v skutočnosti neumožňuje, aby cez seba prechádzal prúd. Kondenzátor najskôr akumuluje náboje na svojich platniach - na jednej platni je prebytok elektrónov, na druhej ich je nedostatok - a potom ich rozdáva, v dôsledku toho vo vonkajšom obvode elektróny bežia tam a späť - bežia preč od jedného taniera, bež na druhý a potom späť. To znamená, že pohyb elektrónov tam a späť vo vonkajšom obvode je zabezpečený v ňom - ale nie vo vnútri kondenzátora.
Koľko elektrónov môže doska kondenzátora prijať pri napätí jeden volt, sa nazýva kapacita kondenzátora, ale zvyčajne sa nemeria v biliónoch elektrónov, ale v konvenčných jednotkách kapacity - faradoch (mikrofarady, pikofarady).
Keď hovoria, že prúd tečie cez kondenzátor, je to jednoducho zjednodušenie. Všetko sa deje, ako keby cez kondenzátor pretekal prúd, hoci v skutočnosti prúd tečie iba zvonka kondenzátora.
Ak pôjdeme hlbšie do fyziky, prerozdelenie energie v poli medzi doskami kondenzátora sa nazýva posuvný prúd, na rozdiel od vodivého prúdu, čo je pohyb nábojov, ale posuvný prúd je pojem z elektrodynamiky spojený s Maxwellovými rovnicami , úplne iná úroveň abstrakcie.
Odpoveď od papila[guru]
čisto fyzikálne: kondenzátor je prerušenie obvodu, pretože jeho tesnenia sa navzájom nedotýkajú, je medzi nimi dielektrikum. a ako vieme, dielektrika nevedú elektrinu. preto cez ňu netečie jednosmerný prúd.
Hoci...
Kondenzátor v jednosmernom obvode môže viesť prúd v okamihu, keď je pripojený k obvodu (na konci prechodového procesu dôjde k nabitiu alebo dobitiu kondenzátora, cez kondenzátor nepreteká žiadny prúd, pretože jeho dosky sú oddelené a dielektrikum. V obvode striedavého prúdu vedie oscilácie striedavého prúdu cyklickým dobíjaním kondenzátora.
a pre striedavý prúd je kondenzátor súčasťou oscilačného obvodu. zohráva úlohu zásobníka elektrickej energie a v kombinácii s cievkou dokonale koexistujú, premieňajú elektrickú energiu na magnetickú energiu a späť rýchlosťou/frekvenciou rovnajúcou sa ich vlastnej omega = 1/sqrt(C*L)
príklad: taký jav ako blesk. Myslím, že som to počul. aj keď je to zlý príklad, dochádza tam k nabíjaniu prostredníctvom elektrifikácie v dôsledku trenia atmosférického vzduchu o povrch zeme. ale k poruche vždy, ako pri kondenzátore, dôjde len vtedy, keď sa dosiahne takzvané prierazné napätie.
neviem ci ti to pomohlo :)
Odpoveď od Legend@[nováčik]
kondenzátor pracuje v striedavom aj v jednosmernom prúde, pretože sa nabíja jednosmerným prúdom a nemôže túto energiu nikam prenášať, na tento účel je do obvodu cez spínač pripojená spätná vetva na zmenu polarity, aby sa vybila a urobte miesto pre novú porciu, nestriedajte sa na otáčku, sušiak sa nabíja a vybíja prepólovaním....
Páni, v dnešnom článku by som sa nad tým chcel zamyslieť záujem Spýtaj sa, Ako AC kondenzátor. Táto téma je v elektrine veľmi dôležitá, pretože v praxi sú kondenzátory všadeprítomné v obvodoch so striedavým prúdom a v tomto ohľade je veľmi užitočné jasne pochopiť zákony, podľa ktorých sa signály menia. Tieto zákony dnes zvážime a na záver vyriešime jeden praktický problém určenia prúdu cez kondenzátor.
Páni, teraz je pre nás najzaujímavejšie, ako súvisí napätie na kondenzátore a prúd cez kondenzátor pre prípad, keď je kondenzátor v obvode striedavého signálu.
Prečo okamžite variabilné? Áno, jednoducho preto, že kondenzátor je v obvode priamy prúd nevýrazný. Prúd ním preteká len v prvom momente, keď je kondenzátor vybitý. Potom sa kondenzátor nabije a je to, nejde prúd (áno, áno, počul som, že ľudia už začali kričať, že nabitie kondenzátora teoreticky trvá nekonečne dlho a môže mať aj zvodový odpor, ale napr. teraz to zanedbávame). Nabitý kondenzátor pre trvalé prúd - Ako je to, že otvorený okruh. Kedy máme šancu premenlivý prúd - všetko je tu oveľa zaujímavejšie. Ukazuje sa, že v tomto prípade môže prúd pretekať cez kondenzátor a kondenzátor je v tomto prípade ekvivalentný odpor s nejakým presne definovaným odporom (ak nateraz zabudnete na všemožné fázové posuny, viac o tom nižšie). Musíme nejakým spôsobom získať vzťah medzi prúdom a napätím cez kondenzátor.
Zatiaľ budeme predpokladať, že v obvode striedavého prúdu je iba kondenzátor a to je všetko. Bez akýchkoľvek ďalších komponentov, ako sú odpory alebo induktory. Dovoľte mi pripomenúť, že v prípade, že máme v obvode iba odpory, je takýto problém vyriešený veľmi jednoducho: prúd a napätie sú prepojené pomocou Ohmovho zákona. Hovorili sme o tom viac ako raz. Všetko je veľmi jednoduché: rozdeľte napätie odporom a získajte prúd. Ale čo kondenzátor? Koniec koncov, kondenzátor nie je odpor. Fyzika tamojších procesov je úplne iná, takže nie je možné len tak prepojiť prúd a napätie. Napriek tomu sa to musí urobiť, takže skúsme uvažovať.
Najprv sa vráťme späť. Ďaleko dozadu. Dokonca veľmi ďaleko. K môjmu úplne, úplne prvému článku na tejto stránke. Starovekí si možno pamätajú, že toto bol článok o súčasnej sile. Práve v tomto článku bol jeden zaujímavý výraz, ktorý spájal silu prúdu a náboj pretekajúci prierezom vodiča. Toto je samotný výraz
Niekto by mohol namietať, že v tom článku o súčasnej sile bol vstup cez Δq A Δt- niektoré veľmi malé množstvá náboja a čas, počas ktorého tento náboj prechádza prierezom vodiča. Tu však použijeme zápis cez dq A dt- cez diferenciály. Takéto zastúpenie budeme potrebovať neskôr. Ak nepôjdete hlboko do divočiny matanu, potom v podstate dq A dt nie je tu žiadny zvláštny rozdiel od Δq A Δt. Samozrejme, ľudia hlboko znalí vyššej matematiky môžu s týmto tvrdením polemizovať, ale práve teraz sa nechcem sústrediť na tieto veci.
Takže sme si zapamätali výraz pre aktuálnu silu. Spomeňme si teraz, ako spolu súvisí kapacita kondenzátora S, poplatok q, ktoré má v sebe nahromadené, a napätie U na kondenzátore, ktorý v tomto prípade vznikol. Pamätáme si, že ak kondenzátor nahromadil nejaký druh náboja, potom na jeho platniach nevyhnutne vznikne napätie. Aj o tom všetkom sme hovorili predtým v tomto článku. Budeme potrebovať tento vzorec, ktorý len spája náboj s napätím
Vyjadrime náboj kondenzátora z tohto vzorca:
A teraz existuje veľké pokušenie nahradiť tento výraz pre náboj kondenzátora do predchádzajúceho vzorca pre aktuálnu silu. Pozrite sa bližšie - potom sa sila prúdu, kapacita kondenzátora a napätie na kondenzátore navzájom prepoja! Urobme túto náhradu bezodkladne:
Naša kapacita je množstvo konštantný. Je to určené len samotným kondenzátorom, jeho vnútornú štruktúru, typ dielektrika a všetky ostatné veci. O tom všetkom sme podrobne hovorili v jednom z predchádzajúcich článkov. Preto kapacita S kondenzátor, keďže je konštantný, možno bezpečne vybrať ako diferenciálny znak (toto sú pravidlá pre prácu s rovnakými diferenciálmi). Ale s napätím U To nemôžeš! Napätie na kondenzátore sa bude časom meniť. Prečo sa to deje? Odpoveď je elementárna: ako prúd preteká cez dosky kondenzátora, náboj sa samozrejme zmení. A zmena náboja určite povedie k zmene napätia na kondenzátore. Preto napätie môže byť považované za určitú funkciu času a nemôže byť odstránené spod diferenciálu. Takže po vykonaní transformácií uvedených vyššie dostaneme nasledujúci záznam:
Páni, ponáhľam sa vám zablahoželať - práve sme dostali veľmi užitočný výraz, ktorý spája napätie aplikované na kondenzátor a prúd, ktorý ním preteká. Ak teda poznáme zákon zmeny napätia, môžeme jednoducho nájsť zákon zmeny prúdu cez kondenzátor jednoduchým nájdením derivácie.
Ale čo opačný prípad? Povedzme, že poznáme zákon zmeny prúdu cez kondenzátor a chceme nájsť zákon zmeny napätia na ňom. Čitatelia znalí matematiky už pravdepodobne uhádli, že na vyriešenie tohto problému stačí jednoducho integrovať vyššie napísaný výraz. To znamená, že výsledok bude vyzerať asi takto:
V skutočnosti sú oba tieto výrazy o tom istom. Ide len o to, že prvý sa používa v prípade, keď poznáme zákon zmeny napätia na kondenzátore a chceme nájsť zákon zmeny prúdu cez neho, a druhý, keď vieme, ako sa mení prúd cez kondenzátor. a chceme nájsť zákon zmeny napätia. Aby ste si celú túto záležitosť lepšie zapamätali, páni, pripravil som pre vás vysvetľujúci obrázok. Je to znázornené na obrázku 1.
Obrázok 1 - Vysvetľujúci obrázok
V podstate zobrazuje závery v zhustenej forme, ktoré by bolo dobré si zapamätať.
Páni, uvedomte si, výsledné výrazy sú platné pre akýkoľvek zákon zmeny prúdu a napätia. Nemusí tam byť sínus, kosínus, meander ani nič iné. Ak máte nejaký úplne svojvoľný, dokonca úplne divoký, v žiadnej literatúre nepopísaný zákon zmeny napätia U(t), dodávaný do kondenzátora, môžete jeho diferenciáciou určiť zákon zmeny prúdu cez kondenzátor. A podobne, ak poznáte zákon zmeny prúdu cez kondenzátor ja (t) potom, keď nájdete integrál, môžete zistiť, ako sa zmení napätie.
Takže sme zistili, ako navzájom prepojiť prúd a napätie pre absolútne akékoľvek, dokonca aj tie najbláznivejšie možnosti ich zmeny. Ale niektoré špeciálne prípady nie sú o nič menej zaujímavé. Napríklad prípad niekoho, kto sa už do nás všetkých zamiloval sínusový prúd Poďme sa tým zaoberať teraz.
Nechajte napätie cez kondenzátor kapacity C sa mení podľa zákona sínusu týmto spôsobom
O tom, aká fyzikálna veličina stojí za jednotlivými písmenami v tomto výraze, sme podrobne rozobrali trochu skôr. Ako sa v tomto prípade zmení súčasná? S využitím vedomostí, ktoré sme už získali, len hlúpo dosaďte tento výraz do nášho všeobecného vzorca a nájdime deriváciu
Alebo to môžete napísať takto
Páni, chcem vám pripomenúť, že jediný rozdiel medzi sínusom a kosínusom je v tom, že jeden je fázovo posunutý voči druhému o 90 stupňov. Nuž, alebo teda povedané matematickým jazykom 
. Nie je jasné, odkiaľ tento výraz pochádza? vyhladaj to redukčné vzorce. Je to užitočná vec, nezaškodilo by vedieť. Ešte lepšie, ak ste oboznámení s trigonometrický kruh, toto všetko je na ňom veľmi zreteľne vidieť.
Páni, hneď si všimnem jeden bod. V mojich článkoch nebudem hovoriť o pravidlách hľadania derivácií a brania integrálov. Dúfam, že týmto bodom rozumiete aspoň všeobecne. Avšak, aj keď neviete, ako to urobiť, pokúsim sa prezentovať materiál tak, aby podstata vecí bola jasná aj bez týchto medzivýpočtov. Takže teraz sme dostali dôležitý záver - ak sa napätie na kondenzátore zmení podľa sínusového zákona, potom sa prúd cez neho zmení podľa kosínusového zákona. To znamená, že prúd a napätie na kondenzátore sú vzájomne posunuté vo fáze o 90 stupňov. Okrem toho pomerne ľahko zistíme hodnotu amplitúdy prúdu (to sú faktory, ktoré sa objavujú pred sínusom). No, teda ten vrchol, to maximum, ktoré prúd dosahuje. Ako vidíte, závisí to od kapacity C kondenzátor, amplitúda napätia, ktoré je naň aplikované U m a frekvencie ω . To znamená, že čím väčšie je použité napätie, tým väčšia je kapacita kondenzátora a čím väčšia je frekvencia zmeny napätia, tým väčšia je amplitúda prúdu cez kondenzátor. Zostavme graf zobrazujúci v jednom poli prúd cez kondenzátor a napätie na kondenzátore. Zatiaľ žiadne konkrétne čísla, len ukazujú kvalitu. Tento graf je uvedený na obrázku 2 (na obrázok sa dá kliknúť).
Obrázok 2 - Prúd cez kondenzátor a napätie cez kondenzátor
Na obrázku 2 je modrý graf sínusový prúd cez kondenzátor a červený graf je sínusové napätie cez kondenzátor. Z tohto obrázku je veľmi jasne viditeľné, že prúd je pred napätím (špičky prúdovej sínusoidy sú umiestnené doľava zodpovedajúce vrcholy sínusoidy napätia, to znamená, že prichádzajú skôr).
Teraz urobme prácu v opačnom poradí. Oznámte nám zákon súčasnej zmeny ja(t) cez kondenzátor s kapacitou C. A nech je tento zákon tiež sínusový
Poďme určiť, ako sa v tomto prípade zmení napätie na kondenzátore. Použime náš všeobecný vzorec s integrálom:
Absolútnou analógiou s už napísanými výpočtami môže byť napätie znázornené týmto spôsobom
Tu sme opäť použili zaujímavé informácie z trigonometrie, že 
. A znova redukčné vzorce prídu vám na pomoc, ak nie je jasné, prečo sa to tak stalo.
Aký záver môžeme vyvodiť z týchto výpočtov? A záver je stále rovnaký, ako už bolo urobené: prúd cez kondenzátor a napätie na kondenzátore sú fázovo posunuté voči sebe navzájom o 90 stupňov. Navyše sú z nejakého dôvodu posunuté. Aktuálne dopredu Napätie. prečo je to tak? Aká je fyzika procesu za tým? Poďme na to.
Predstavme si to nenabité Kondenzátor sme pripojili k zdroju napätia. V prvom momente nie sú v kondenzátore vôbec žiadne náboje: je vybitý. A keďže nie sú žiadne poplatky, potom nie je žiadne napätie. Existuje však prúd, ktorý sa objaví okamžite, keď je kondenzátor pripojený k zdroju. Všimli ste si, páni? Zatiaľ nie je žiadne napätie (nestihlo sa zvýšiť), ale už existuje prúd. A okrem toho, práve v tomto momente pripojenia je prúd v obvode maximálny (vybitý kondenzátor je v podstate ekvivalentný skratu v obvode). Toľko k oneskoreniu medzi napätím a prúdom. Ako prúd prúdi, náboj sa začína hromadiť na doskách kondenzátora, to znamená, že napätie sa začína zvyšovať a prúd postupne klesá. A po určitom čase sa na doskách nahromadí toľko náboja, že napätie na kondenzátore sa bude rovnať napätiu zdroja a prúd v obvode sa úplne zastaví.
Teraz si dáme túto spoplatnené Odpojíme kondenzátor od zdroja a skratujeme. Čo získame? Ale prakticky to isté. Hneď v prvom momente bude prúd maximálny a napätie na kondenzátore zostane rovnaké ako bolo bez zmien. To znamená, že prúd je opäť vpredu a po ňom sa mení napätie. Ako prúd preteká, napätie začne postupne klesať a keď sa prúd úplne zastaví, stane sa tiež nulovým.
Pre lepšie pochopenie fyziky prebiehajúcich procesov môžete ešte raz použiť inštalatérska analógia. Predstavme si, že nabitý kondenzátor je nádrž plná vody. Táto nádrž má na dne kohútik, cez ktorý môžete vypustiť vodu. Otvorme tento kohútik. Hneď ako ho otvoríme, okamžite potečie voda. A tlak v nádrži bude postupne klesať, keď voda vyteká. To znamená, že zhruba povedané, pramienok vody z kohútika predbehne zmenu tlaku, rovnako ako prúd v kondenzátore predbehne zmenu napätia na ňom.
Podobné úvahy možno vykonať pre sínusový signál, keď sa prúd a napätie menia podľa sínusového zákona, a skutočne pre akýkoľvek signál. Pointa je, dúfam, jasná.
Dajme si trochu praktický výpočet striedavý prúd cez kondenzátor a nakreslite grafy.
Majme zdroj sínusového napätia, efektívna hodnota je 220 V a frekvenciu 50 Hz. To znamená, že všetko je úplne rovnaké ako v našich zásuvkách. Kondenzátor s kapacitou 1 uF. Napríklad filmový kondenzátor K73-17, určený pre maximálne napätie 400 V (a kondenzátory pre nižšie napätia by sa nikdy nemali pripájať do siete 220 V), je k dispozícii s kapacitou 1 μF. Aby ste mali predstavu, s čím máme do činenia, na obrázok 3 som umiestnil fotografiu tohto zvieraťa (za fotografiu ďakujem Diamondovi)
Obrázok 3 - Hľadanie prúdu cez tento kondenzátor
Je potrebné určiť, aká amplitúda prúdu bude pretekať týmto kondenzátorom a zostaviť grafy prúdu a napätia.
Najprv si musíme zapísať zákon o zmene napätia v zásuvke. Ak si pamätáte, amplitúda hodnota napätia je v tomto prípade asi 311 V. Prečo to tak je, odkiaľ to prišlo a ako zapísať zákon o zmenách napätia v zásuvke si môžete prečítať v tomto článku. Výsledok hneď predstavíme. Takže napätie v zásuvke sa zmení podľa zákona
Teraz môžeme použiť vzorec získaný skôr, ktorý bude spájať napätie vo výstupe s prúdom cez kondenzátor. Výsledok bude vyzerať takto
Do všeobecného vzorca sme jednoducho dosadili kapacitu kondenzátora špecifikovanú v podmienke, hodnotu amplitúdy napätia a kruhovú frekvenciu sieťového napätia. Výsledkom je, že po vynásobení všetkých faktorov máme nasledujúci zákon aktuálnej zmeny:
To je všetko, páni. Ukazuje sa, že hodnota amplitúdy prúdu cez kondenzátor je o niečo menšia ako 100 mA. Je to veľa alebo málo? Otázku nemožno nazvať správnou. Podľa štandardov priemyselných zariadení, kde sa objavujú stovky ampérov prúdu, je to veľmi málo. Áno a pre domáce prístroje, kde nie sú nezvyčajné ani desiatky ampérov. Aj takýto prúd však predstavuje pre človeka veľké nebezpečenstvo! Z toho vyplýva, že by ste nemali chytiť takýto kondenzátor pripojený k 220 V sieti. Na tomto princípe je však možné vyrábať takzvané napájacie zdroje so zhášacím kondenzátorom. Nuž, toto je téma na samostatný článok a tu sa jej nebudeme dotýkať.
To všetko je dobré, ale takmer sme zabudli na grafy, ktoré musíme zostaviť. Musíme to urýchlene napraviť! Takže sú uvedené na obrázku 4 a obrázku 5. Na obrázku 4 môžete pozorovať graf napätia v zásuvke a na obrázku 5 - zákon zmeny prúdu cez kondenzátor pripojený k takejto zásuvke.
Obrázok 4 - Graf výstupného napätia
Obrázok 5 - Graf prúdu cez kondenzátor
Ako vidíme z týchto obrázkov, prúd a napätie sú posunuté o 90 stupňov, ako by mali byť. A možno má čitateľ predstavu - ak cez kondenzátor preteká prúd a klesne na ňom nejaké napätie, pravdepodobne by sa cez neho malo uvoľniť aj nejaké napätie. Ponáhľam sa vás však varovať - pre kondenzátor je situácia absolútne nie takto. Ak vezmeme do úvahy ideálny kondenzátor, potom sa na ňom neuvoľní vôbec žiadna energia, aj keď potečie prúd a napätie na ňom klesne. prečo? Ako to? O tom - v budúcich článkoch. To je na dnes všetko. Ďakujem za prečítanie, prajem veľa šťastia a vidíme sa nabudúce!
Pridajte sa k nám
V ktorom alternátor vytvára sínusové napätie. Poďme analyzovať postupne, čo sa stane v obvode, keď zatvoríme kľúč. Budeme brať do úvahy počiatočný moment, keď je napätie generátora nulové.
V prvej štvrtine periódy sa napätie na svorkách generátora zvýši od nuly a kondenzátor sa začne nabíjať. V obvode sa objaví prúd, ale v prvom okamihu nabíjania kondenzátora, napriek tomu, že napätie na jeho platniach sa práve objavilo a je stále veľmi malé, prúd v obvode (nabíjací prúd) bude najväčší. So zvyšujúcim sa nábojom na kondenzátore sa prúd v obvode znižuje a dosiahne nulu v okamihu, keď je kondenzátor úplne nabitý. V tomto prípade sa napätie na doskách kondenzátora, presne podľa napätia generátora, stane v tomto okamihu maximálnym, ale opačného znamienka, t.j. smeruje k napätiu generátora.
Ryža. 1. Zmena prúdu a napätia v obvode s kapacitou
Prúd sa teda rúti najväčšou silou do kondenzátora bez náboja, ale okamžite začne klesať, keď sa dosky kondenzátora naplnia nábojmi a klesne na nulu, čím sa úplne nabije.
Porovnajme tento jav s tým, čo sa deje s prúdením vody v potrubí spájajúcom dve prepojené nádoby (obr. 2), z ktorých jedna je naplnená a druhá prázdna. Stačí vytiahnuť ventil blokujúci cestu vody a voda sa okamžite vyrúti z ľavej nádoby pod vysokým tlakom cez potrubie do prázdnej pravej nádoby. Okamžite však tlak vody v potrubí začne postupne slabnúť v dôsledku vyrovnávania hladín v nádobách a klesne na nulu. Prúd vody sa zastaví.
Ryža. 2. Zmena tlaku vody v potrubí spájajúcom prepojené nádoby je podobná zmene prúdu v obvode počas nabíjania kondenzátora
Podobne prúd najprv tečie do nenabitého kondenzátora a potom pri nabíjaní postupne slabne.
Začiatkom druhej štvrtiny periódy, keď napätie generátora začína najskôr pomaly a potom čoraz rýchlejšie klesá, sa nabitý kondenzátor vybije do generátora, čo spôsobí vybíjací prúd v obvode. Pri znižovaní napätia generátora sa kondenzátor stále viac vybíja a vybíjací prúd v obvode sa zvyšuje. Smer vybíjacieho prúdu v tejto štvrtine periódy je opačný ako smer nabíjacieho prúdu v prvej štvrtine periódy. V súlade s tým je prúdová krivka po prekročení nulovej hodnoty teraz umiestnená pod časovou osou.
Na konci prvého polcyklu sa napätie na generátore, ako aj na kondenzátore rýchlo priblíži k nule a prúd v obvode pomaly dosiahne svoju maximálnu hodnotu. Pamätajte si, že veľkosť prúdu v obvode je väčšia, čím väčšie je množstvo náboja prenášaného obvodom, bude zrejmé, prečo prúd dosiahne maximum, keď napätie na doskách kondenzátora, a teda aj náboj kondenzátora, rýchlo klesá.
Začiatkom tretej štvrtiny periódy sa kondenzátor začne znova nabíjať, ale polarita jeho dosiek, ako aj polarita generátora sa zmení na opačnú a prúd pokračuje v toku v rovnakom smere. , začne klesať, keď je kondenzátor nabitý Na konci tretej štvrtiny obdobia, keď napätie na generátore a kondenzátore dosiahne svoje maximum, sa prúd vynuluje.
V poslednej štvrtine obdobia klesá napätie na nulu a prúd, ktorý mení svoj smer v obvode, dosahuje svoju maximálnu hodnotu. Tým sa končí obdobie, po ktorom začína nasledujúca, presne opakujúca sa predchádzajúca atď.
takže, Pod vplyvom striedavé napätie Generátor nabíja kondenzátor dvakrát za periódu (prvá a tretia štvrtina periódy) a vybíja ho dvakrát (druhá a štvrtá štvrtina periódy). Ale keďže striedanie jedného po druhom je vždy sprevádzané prechodom nabíjacích a vybíjacích prúdov cez obvod, môžeme konštatovať, že .
Môžete si to overiť pomocou nasledujúceho jednoduchého experimentu. Pripojte kondenzátor s kapacitou 4-6 mikrofarád k elektrickej sieti cez 25W elektrickú žiarovku. Kontrolka sa rozsvieti a nezhasne, kým sa obvod nepreruší. To znamená, že striedavý prúd prechádzal obvodom s kapacitou. Ten však, samozrejme, neprechádzal cez dielektrikum kondenzátora, ale v každom okamihu predstavoval buď nabíjací prúd, alebo vybíjací prúd kondenzátora.
Dielektrikum, ako vieme, je polarizované vplyvom elektrického poľa, ktoré v ňom vzniká pri nabíjaní kondenzátora a jeho polarizácia zaniká, keď sa kondenzátor vybíja.
V tomto prípade dielektrikum s predpätím prúdom, ktorý v ňom vzniká, slúži ako druh pokračovania obvodu pre striedavý prúd a prerušuje obvod pre jednosmerný prúd. Ale posuvný prúd sa generuje iba v dielektriku kondenzátora, a preto nedochádza k žiadnemu prenosu náboja cez obvod.
Odpor, ktorý poskytuje kondenzátor voči striedavému prúdu, závisí od hodnoty kapacity kondenzátora a frekvencie prúdu.
Čím väčšia je kapacita kondenzátora, tým väčší je náboj prenášaný obvodom počas nabíjania a vybíjania kondenzátora a tým väčší je prúd v obvode. Zvýšenie prúdu v obvode naznačuje, že jeho odpor sa znížil.
teda So zvyšujúcou sa kapacitou klesá odpor obvodu voči striedavému prúdu.
Zvýšenie zvyšuje množstvo náboja prenášaného obvodom, pretože nabíjanie (ako aj vybíjanie) kondenzátora musí prebiehať rýchlejšie ako pri nízkej frekvencii. Súčasne je zvýšenie množstva náboja preneseného za jednotku času ekvivalentné zvýšeniu prúdu v obvode a v dôsledku toho zníženiu jeho odporu.
Ak nejako postupne znížime frekvenciu striedavého prúdu a znížime prúd na konštantný, potom sa odpor kondenzátora pripojeného k obvodu postupne zvýši a stane sa nekonečne veľkým (otvorený obvod), kým sa objaví.
teda So zvyšujúcou sa frekvenciou klesá odpor kondenzátora voči striedavému prúdu.
Rovnako ako odpor cievky voči striedavému prúdu sa nazýva indukčný, odpor kondenzátora sa zvyčajne nazýva kapacitný.
teda Kapacita je väčšia, čím nižšia je kapacita obvodu a frekvencia prúdu, ktorý ho dodáva.
Kapacita sa označuje Xc a meria sa v ohmoch.
Závislosť kapacity od frekvencie prúdu a kapacity obvodu je určená vzorcom Xc = 1/ωС, kde ω - kruhová frekvencia rovná súčinu 2π f, C-kapacita obvodu vo faradoch.
Kapacitná reaktancia, podobne ako indukčná, má reaktívnu povahu, pretože kondenzátor nespotrebováva energiu zdroja prúdu.
Vzorec pre obvod s kapacitou je I = U/Xc, kde I a U sú efektívne hodnoty prúdu a napätia; Xc je kapacita obvodu.
Vlastnosť kondenzátorov poskytovať vysokú odolnosť voči nízkofrekvenčným prúdom a ľahko prechádzať vysokofrekvenčnými prúdmi je široko používaná v obvodoch komunikačných zariadení.
Pomocou kondenzátorov sa napríklad dosiahne oddelenie jednosmerných prúdov a nízkofrekvenčných prúdov od vysokofrekvenčných prúdov potrebných na činnosť obvodov.
Ak je potrebné zablokovať cestu nízkofrekvenčného prúdu do vysokofrekvenčnej časti obvodu, zapojí sa do série malý kondenzátor. Ponúka veľkú odolnosť voči nízkofrekvenčnému prúdu a zároveň ľahko prechádza vysokofrekvenčným prúdom.
Ak je potrebné zabrániť tomu, aby sa vysokofrekvenčný prúd dostal napríklad do napájacieho obvodu rádiovej stanice, potom sa použije veľký kondenzátor, zapojený paralelne so zdrojom prúdu. V tomto prípade vysokofrekvenčný prúd prechádza cez kondenzátor a obchádza napájací obvod rádiovej stanice.
Aktívny odpor a kondenzátor v obvode striedavého prúdu
V praxi sa často vyskytujú prípady, keď je obvod v sérii s kapacitou Celkový odpor obvodu je v tomto prípade určený vzorcom
teda celkový odpor obvodu pozostávajúceho z aktívneho a kapacitného odporu voči striedavému prúdu sa rovná druhej odmocnine súčtu druhých mocnín aktívneho a kapacitného odporu tohto obvodu.
Pre tento obvod zostáva v platnosti Ohmov zákon I = U/Z.
Na obr. Obrázok 3 znázorňuje krivky charakterizujúce fázové vzťahy medzi prúdom a napätím v obvode obsahujúcom kapacitný a aktívny odpor.
Ryža. 3. Prúd, napätie a výkon v obvode s kondenzátorom a aktívnym odporom
Ako je zrejmé z obrázku, prúd v tomto prípade vedie napätie nie o štvrtinu periódy, ale menej, pretože aktívny odpor porušil čisto kapacitnú (reaktívnu) povahu obvodu, čo dokazuje znížená fáza. posun. Teraz sa napätie na svorkách obvodu určí ako súčet dvoch zložiek: jalová zložka napätia u c, ktorá prekonáva kapacitu obvodu, a aktívna zložka napätia, ktorá prekonáva svoj aktívny odpor.
Čím väčší je aktívny odpor obvodu, tým menší bude fázový posun medzi prúdom a napätím.
Krivka zmeny výkonu v obvode (pozri obr. 3) získala dvakrát za periódu záporné znamienko, čo je, ako už vieme, dôsledok reaktívneho charakteru obvodu. Čím je obvod menej reaktívny, tým menší je fázový posun medzi prúdom a napätím a tým viac energie spotrebuje zdroj prúdu.
To sa dá ľahko potvrdiť experimentmi. Žiarovku môžete zapáliť pripojením k zdroju striedavého prúdu cez kondenzátor. Reproduktor alebo slúchadlá budú naďalej fungovať, ak nie sú pripojené k prijímaču priamo, ale cez kondenzátor.
Kondenzátor pozostáva z dvoch alebo viacerých kovových dosiek oddelených dielektrikom. Týmto dielektrikom je najčastejšie sľuda, vzduch alebo keramika, ktoré sú najlepšími izolantmi. Je celkom prirodzené, že cez takýto izolátor nemôže prechádzať jednosmerný prúd. Prečo ním však prechádza striedavý prúd? Zdá sa to o to zvláštnejšie, že tá istá keramika vo forme napríklad porcelánových valčekov dokonale izoluje drôty na striedavý prúd a sľuda dokonale funguje ako izolant v elektrických žehličkách a iných vykurovacích zariadeniach, ktoré správne fungujú na striedavý prúd.
Pomocou niektorých experimentov by sme mohli „dokázať“ ešte zvláštnejšiu skutočnosť: ak sa v kondenzátore nahradí dielektrikum s pomerne zlými izolačnými vlastnosťami iným dielektrikom, ktoré je lepším izolantom, potom sa vlastnosti kondenzátora zmenia tak, že prechod striedavého prúdu cez kondenzátor nebude prekážať, skôr naopak, je uľahčený. Napríklad, ak pripojíte žiarovku k obvodu striedavého prúdu cez kondenzátor s papierovým dielektrikom a potom vymeníte papier za taký vynikajúci izolátor; ako sklo alebo porcelán rovnakej hrúbky, žiarovka začne horieť jasnejšie. Takýto experiment povedie k záveru, že striedavý prúd nielen prechádza kondenzátorom, ale že prechádza tým ľahšie, čím je izolant lepší, jeho dielektrikum.
Avšak napriek všetkej zdanlivej presvedčivosti takýchto experimentov, elektriny- ani konštantný, ani premenlivý - cez kondenzátor neprechádza. Dielektrikum oddeľujúce dosky kondenzátora slúži ako spoľahlivá bariéra pre dráhu prúdu, nech už je akýkoľvek - striedavý alebo priamy. To však neznamená, že v celom obvode, v ktorom je zapojený kondenzátor, nebude prúd.
Kondenzátor má určitú fyzické vlastníctvo, ktorú nazývame kapacita. Táto vlastnosť spočíva v schopnosti akumulovať elektrické náboje na platniach. Zdroj elektrického prúdu možno zhruba prirovnať k čerpadlu, ktoré pumpuje elektrické náboje do obvodu. Ak je prúd konštantný, potom sa elektrické náboje čerpajú po celú dobu v jednom smere.
Ako sa bude správať kondenzátor v obvode jednosmerného prúdu?
Naša „elektrická pumpa“ bude pumpovať náboje na jednu zo svojich platní a odčerpáva ich z druhej platne. Schopnosť kondenzátora udržať určitý rozdiel v počte nábojov na svojich doskách sa nazýva jeho kapacita. Čím väčšia je kapacita kondenzátora, tým viac elektrických nábojov môže byť na jednej doske v porovnaní s druhou.
V okamihu, keď je prúd zapnutý, kondenzátor nie je nabitý - počet nábojov na jeho platniach je rovnaký. Ale prúd je zapnutý. Začalo fungovať „elektrické čerpadlo“. Narazil nálože na jeden tanier a začal ich pumpovať z druhého. Akonáhle sa v obvode začne pohyb nábojov, znamená to, že v ňom začne prúdiť prúd. Prúd bude tiecť, kým nebude kondenzátor úplne nabitý. Po dosiahnutí tohto limitu sa prúd zastaví.
Ak je teda v obvode jednosmerného prúdu kondenzátor, potom po jeho uzavretí v ňom bude prúdiť prúd tak dlho, kým sa kondenzátor úplne nabije.
Ak je odpor obvodu, cez ktorý sa kondenzátor nabíja, relatívne malý, potom je čas nabíjania veľmi krátky: trvá zanedbateľný zlomok sekundy, po ktorom sa prúdenie prúdu zastaví.
Iná situácia je v obvode striedavého prúdu. V tomto okruhu „čerpadlo“ čerpá elektrické náboje jedným alebo druhým smerom. Po vytvorení prebytku nábojov na jednej doske kondenzátora v porovnaní s číslom na druhej doske ich čerpadlo začne pumpovať v opačnom smere. Náboje budú v obvode nepretržite cirkulovať, čo znamená, že napriek prítomnosti nevodivého kondenzátora v ňom bude prúd - nabíjací a vybíjací prúd kondenzátora.
Od čoho bude závisieť veľkosť tohto prúdu?
Veľkosťou prúdu rozumieme počet elektrických nábojov, ktoré pretečú za jednotku času prierezom vodiča. Čím väčšia je kapacita kondenzátora, tým viac nábojov bude potrebných na jeho „naplnenie“, čo znamená, že čím silnejší bude prúd v obvode. Kapacita kondenzátora závisí od veľkosti dosiek, vzdialenosti medzi nimi a typu dielektrika, ktoré ich oddeľuje, jeho dielektrickej konštanty. Porcelán má väčšiu dielektrickú konštantu ako papier, takže pri výmene papiera za porcelán v kondenzátore sa prúd v obvode zvyšuje, hoci porcelán je lepším izolantom ako papier.
Veľkosť prúdu závisí aj od jeho frekvencie. Čím vyššia je frekvencia, tým väčší bude prúd. Prečo sa to deje, je ľahké pochopiť, keď si predstavíme, že nádobu s objemom napríklad 1 liter naplníme hadičkou vodou a odtiaľ ju odčerpáme. Ak sa tento proces opakuje raz za sekundu, trubicou pretečú 2 litre vody za sekundu: 1 liter v jednom smere a 1 liter v druhom smere. Ak však zdvojnásobíme frekvenciu procesu: naplníme a vyprázdňujeme nádobu 2-krát za sekundu, potom trubicou pretečú 4 litre vody za sekundu – zvýšenie frekvencie procesu pri rovnakej kapacite nádoby vedie k zodpovedajúce zvýšenie množstva vody pretekajúcej trubicou.
Zo všetkého, čo bolo povedané, možno vyvodiť tieto závery: elektrický prúd - ani jednosmerný, ani striedavý - cez kondenzátor neprechádza. Ale v obvode, ktorý spája zdroj striedavého prúdu s kondenzátorom, prúdi nabíjací a vybíjací prúd tohto kondenzátora. Čím väčšia je kapacita kondenzátora a čím vyššia je frekvencia prúdu, tým silnejší bude tento prúd.
Táto vlastnosť striedavého prúdu je mimoriadne široko používaná v rádiotechnike. Na nej je založené aj vyžarovanie rádiových vĺn. K tomu vybudíme vo vysielacej anténe vysokofrekvenčný striedavý prúd. Prečo však v anténe tečie prúd, keďže nejde o uzavretý okruh? Preteká, pretože medzi anténou a vodičmi protizávažia alebo zemou je kapacita. Prúd v anténe predstavuje nabíjací a vybíjací prúd tohto kondenzátora, tohto kondenzátora.
O kondenzátoroch sa toho napísalo veľa, stojí za to pridať pár tisíc ďalších slov k miliónom, ktoré už existujú? pridám to! Verím, že moja prezentácia bude užitočná. Koniec koncov, bude sa to robiť s prihliadnutím.
Čo je elektrický kondenzátor
V ruštine možno kondenzátor nazvať „úložným zariadením“. Takto je to ešte prehľadnejšie. Navyše, presne takto sa tento názov prekladá do nášho jazyka. Sklo sa môže nazývať aj kondenzátor. Iba v sebe hromadí kvapalinu. Alebo tašku. Áno, tašku. Ukázalo sa, že je to aj úložné zariadenie. Akumuluje všetko, čo tam vložíme. Čo s tým má spoločné elektrický kondenzátor? Je to rovnaké ako pohár alebo vrecko, ale len akumuluje elektrický náboj.
Predstavte si obrázok: elektrický prúd prechádza obvodom, rezistory a vodiče sa stretávajú pozdĺž jeho dráhy a, bam, objaví sa kondenzátor (sklo). Čo sa bude diať? Ako viete, prúd je tok elektrónov a každý elektrón má elektrický náboj. Keď teda niekto povie, že obvodom prechádza prúd, predstavíte si milióny elektrónov prúdiacich obvodom. Keď sa v ich dráhe objaví kondenzátor, hromadia sa tie isté elektróny. Čím viac elektrónov do kondenzátora vložíme, tým väčší bude jeho náboj.
Vynára sa otázka: koľko elektrónov sa dá takto naakumulovať, koľko sa ich zmestí do kondenzátora a kedy to „dostane“? Poďme zistiť. Veľmi často sa na zjednodušené vysvetlenie jednoduchých elektrických procesov používa porovnanie s vodou a potrubím. Využime aj tento prístup.
Predstavte si potrubie, cez ktoré preteká voda. Na jednom konci potrubia je čerpadlo, ktoré silou čerpá vodu do tohto potrubia. Potom mentálne umiestnite gumovú membránu cez potrubie. Čo sa bude diať? Membrána sa začne naťahovať a napínať pod vplyvom tlaku vody v potrubí (tlak vytvorený čerpadlom). Natiahne sa, natiahne, natiahne a nakoniec elastická sila membrány buď vyrovná silu pumpy a prietok vody sa zastaví, alebo membrána praskne (Ak to nie je jasné, predstavte si balón, ktorý praskne, ak sa pumpuje príliš veľa)! To isté sa deje v elektrických kondenzátoroch. Len tam sa namiesto membrány používa elektrické pole, ktoré s nabíjaním kondenzátora rastie a postupne vyrovnáva napätie zdroja energie.
Kondenzátor má teda určitý limitujúci náboj, ktorý môže akumulovať a po prekročení k nemu dôjde dielektrický prieraz v kondenzátore zlomí sa a prestane byť kondenzátorom. Pravdepodobne je čas povedať vám, ako funguje kondenzátor.
Ako funguje elektrický kondenzátor?
V škole vám povedali, že kondenzátor je vec, ktorá sa skladá z dvoch dosiek a medzi nimi je medzera. Tieto dosky sa nazývali kondenzátorové dosky a boli k nim pripojené vodiče na napájanie kondenzátora. Moderné kondenzátory sa teda príliš nelíšia. Všetky majú tiež platne a medzi platňami je dielektrikum. Vďaka prítomnosti dielektrika sa vlastnosti kondenzátora zlepšujú. Napríklad jeho kapacita.
Moderné kondenzátory používajú rôzne typy dielektrík (viac o tom nižšie), ktoré sú naplnené medzi dosky kondenzátora tými najsofistikovanejšími spôsobmi, aby sa dosiahli určité vlastnosti.
Princíp činnosti
Všeobecný princíp činnosti je pomerne jednoduchý: aplikuje sa napätie a akumuluje sa náboj. Fyzikálne procesy, ktoré sa teraz dejú, by vás nemali veľmi zaujímať, ale ak chcete, môžete si o tom prečítať v ktorejkoľvek knihe o fyzike v sekcii elektrostatika.
Kondenzátor v DC obvode
Ak umiestnime náš kondenzátor elektrický obvod(obr. nižšie), zapojte s ním ampérmeter do série a aplikujte do obvodu jednosmerný prúd, potom ručička ampérmetra krátko trhne a potom zamrzne a ukáže 0A - v obvode nie je žiadny prúd. Čo sa stalo?
Budeme predpokladať, že pred privedením prúdu do obvodu bol kondenzátor prázdny (vybitý) a keď bol privedený prúd, začal sa nabíjať veľmi rýchlo a keď bol nabitý (elektrické pole medzi doskami kondenzátora vyrovnávalo zdroj napájania), potom sa prúd zastavil (tu je graf nabitia kondenzátora).
Preto sa hovorí, že kondenzátor neprepúšťa jednosmerný prúd. Vlastne chýba, ale veľmi krátky čas, ktorý možno vypočítať pomocou vzorca t = 3*R*C (doba nabíjania kondenzátora na 95 % menovitého objemu. R je odpor obvodu, C je kapacita kondenzátora) Takto sa kondenzátor správa v jednosmerný obvod. Vo variabilnom obvode sa správa úplne inak!
Kondenzátor v obvode striedavého prúdu
Čo je to striedavý prúd? To je, keď elektróny „bežia“ najprv tam, potom späť. Tie. smer ich pohybu sa neustále mení. Potom, ak striedavý prúd prechádza obvodom s kondenzátorom, potom sa na každej z jeho dosiek nahromadí náboj „+“ alebo náboj „-“. Tie. V skutočnosti potečie striedavý prúd. To znamená, že cez kondenzátor „bez prekážok“ preteká striedavý prúd.
Celý tento proces je možné modelovať pomocou metódy hydraulických analógií. Na obrázku nižšie je analógový obvod striedavého prúdu. Piest tlačí kvapalinu dopredu a dozadu. To spôsobí, že sa obežné koleso otáča tam a späť. Ukazuje sa, že ide o striedavý prúd kvapaliny (čítame striedavý prúd).
Teraz umiestnime medel kondenzátora vo forme membrány medzi zdroj sily (piest) a obežné koleso a analyzujme, čo sa zmení.
Vyzerá to tak, že sa nič nezmení. Tak ako kvapalina vykonávala oscilačné pohyby, tak v tom pokračuje, tak ako sa obežné koleso kvôli tomu rozkmitalo, tak bude oscilovať aj naďalej. To znamená, že naša membrána nie je prekážkou premenlivého prúdenia. To isté bude platiť pre elektronický kondenzátor.
Faktom je, že aj keď elektróny, ktoré bežia v reťazci, neprechádzajú cez dielektrikum (membránu) medzi platňami kondenzátora, mimo kondenzátora je ich pohyb oscilačný (tam a späť), t.j. tečie striedavý prúd. Eh!
Kondenzátor teda prechádza striedavým prúdom a blokuje jednosmerný prúd. To je veľmi výhodné, keď potrebujete zo signálu odstrániť jednosmernú zložku, napríklad na výstupe/vstupe audio zosilňovača alebo keď sa chcete pozerať len na premennú časť signálu (vlnenie na výstupe DC zdroj napätia).
Reaktancia kondenzátora
Kondenzátor má odpor! V zásade by sa to dalo predpokladať z toho, že cez ňu neprechádza jednosmerný prúd, ako keby to bol odpor s veľmi vysokým odporom.
Striedavý prúd je iná vec - prechádza, ale má odpor z kondenzátora:
f - frekvencia, C - kapacita kondenzátora. Ak sa pozorne pozriete na vzorec, uvidíte, že ak je prúd konštantný, potom f = 0 a potom (nech mi militantní matematici odpustia!) X c = nekonečno. A cez kondenzátor nepreteká jednosmerný prúd.
Ale odpor voči striedavému prúdu sa bude meniť v závislosti od jeho frekvencie a kapacity kondenzátora. Čím vyššia je frekvencia prúdu a kapacita kondenzátora, tým menej tomuto prúdu odoláva a naopak. Čím rýchlejšie sa mení napätie
napätie, čím väčší prúd cez kondenzátor, to vysvetľuje pokles Xc so zvyšujúcou sa frekvenciou.
Mimochodom, ďalšou vlastnosťou kondenzátora je, že neuvoľňuje energiu a nezohrieva sa! Preto sa niekedy používa na tlmenie napätia tam, kde by rezistor dymil. Napríklad na zníženie sieťového napätia z 220V na 127V. A ďalej:
Prúd v kondenzátore je úmerný rýchlosti napätia aplikovaného na jeho svorky
Kde sa používajú kondenzátory?
Áno, všade tam, kde sa vyžadujú ich vlastnosti (neumožnenie prechodu jednosmerného prúdu, schopnosť akumulovať elektrickú energiu a meniť svoj odpor v závislosti od frekvencie), vo filtroch, v oscilačných obvodoch, v násobičoch napätia atď.
Aké typy kondenzátorov existujú?
Priemysel produkuje veľa odlišné typy kondenzátory. Každý z nich má určité výhody a nevýhody. Niektoré majú nízky zvodový prúd, iné veľkú kapacitu a iné majú niečo iné. V závislosti od týchto indikátorov sa vyberú kondenzátory.
Rádioamatéri, najmä začiatočníci ako my, sa príliš netrápia a vsádzajú na to, čo nájdu. Napriek tomu by ste mali vedieť, aké hlavné typy kondenzátorov existujú v prírode.
Obrázok ukazuje veľmi konvenčné oddelenie kondenzátorov. Zostavil som si ju podľa svojho gusta a páči sa mi, pretože je hneď jasné, či existujú variabilné kondenzátory, aké typy permanentných kondenzátorov existujú a aké dielektriká sa používajú v bežných kondenzátoroch. Vo všeobecnosti všetko, čo rádioamatér potrebuje.
Majú nízky zvodový prúd, malé rozmery, nízku indukčnosť a sú schopné pracovať pri vysokých frekvenciách a v jednosmerných, pulzujúcich a striedavých obvodoch.
Vyrábajú sa v širokom rozsahu prevádzkových napätí a kapacít: od 2 do 20 000 pF a v závislosti od prevedenia vydržia napätie až do 30 kV. Najčastejšie ale nájdete keramické kondenzátory s pracovným napätím do 50V.
Úprimne povedané, neviem, či sú teraz uvoľnené. Ale predtým sa sľuda používala ako dielektrikum v takýchto kondenzátoroch. A samotný kondenzátor pozostával z balenia sľudových dosiek, na ktorých boli na oboch stranách nanesené dosky, a potom boli tieto dosky zhromaždené do „balíka“ a zabalené do puzdra.
Zvyčajne mali kapacitu niekoľko tisíc až desaťtisíc pikoforád a fungovali v rozsahu napätia od 200 V do 1500 V.
Papierové kondenzátory
Takéto kondenzátory majú kondenzátorový papier ako dielektrikum a hliníkové pásy ako platne. Dlhé pásy hliníkovej fólie s pásikom papiera vloženým medzi nimi sú zvinuté a zabalené do puzdra. To je ten trik.
Takéto kondenzátory sa dodávajú v kapacitách od tisícok pikoforád do 30 mikroforád a dokážu vydržať napätie od 160 do 1500 V.
Hovorí sa, že sú teraz cenené audiofilmi. Nie som prekvapený - majú tiež jednostranné vodiče ...
V princípe obyčajné kondenzátory s polyesterom ako dielektrikom. Rozsah kapacít je od 1 nF do 15 mF pri prevádzkovom napätí od 50 V do 1500 V.
Kondenzátory tohto typu majú dve nepopierateľné výhody. Po prvé, môžu byť vyrobené s veľmi malou toleranciou iba 1%. Takže, ak hovorí 100 pF, potom jeho kapacita je 100 pF +/- 1%. A druhým je, že ich prevádzkové napätie môže dosiahnuť až 3 kV (a kapacita od 100 pF do 10 mF)
Elektrolytické kondenzátory
Tieto kondenzátory sa líšia od všetkých ostatných tým, že môžu byť pripojené iba k obvodu s priamym alebo pulzujúcim prúdom. Sú polárne. Majú plus aj mínus. Je to spôsobené ich dizajnom. A ak je takýto kondenzátor zapnutý naopak, s najväčšou pravdepodobnosťou sa nafúkne. A predtým tiež veselo, ale nebezpečne vybuchli. Existujú elektrolytické kondenzátory vyrobené z hliníka a tantalu.
Hliníkové elektrolytické kondenzátory sú navrhnuté takmer ako papierové kondenzátory, len s tým rozdielom, že dosky takéhoto kondenzátora sú papierové a hliníkové pásiky. Papier sa napustí elektrolytom a na hliníkový pásik sa nanesie tenká vrstva oxidu, ktorý pôsobí ako dielektrikum. Ak na takýto kondenzátor použijete striedavý prúd alebo ho otočíte späť na výstupnú polaritu, elektrolyt sa uvarí a kondenzátor zlyhá.
Elektrolytické kondenzátory majú dosť veľkú kapacitu, preto sa často používajú napríklad v obvodoch usmerňovačov.
To je asi všetko. V zákulisí zostali kondenzátory s dielektrikom z polykarbonátu, polystyrénu a pravdepodobne aj mnohých ďalších typov. Ale myslím si, že to bude zbytočné.
Pokračovanie nabudúce...
V druhej časti plánujem ukázať príklady typického použitia kondenzátorov.
