Ако погледнете вътре в тялото на всеки електрически уред, можете да видите много различни компоненти, използвани в съвременната схема. Доста е трудно да разберем как работят всички тези резистори, транзистори, диоди и микросхеми, свързани в една система. За да разберем защо е необходим кондензатор в електрическите вериги, знанията за училищния курс по физика са достатъчни.
Съдържание на статията
- Кондензатор и неговите свойства
- Съхранение на енергия
- Зависимост на съпротивлението от текущата честота
- Къде се използват кондензатори?
Кондензатор и неговите свойства
Кондензатор се състои от два или повече електрода - плочи, между които се поставя диелектричен слой. Този дизайн има възможност да натрупва електрически заряд, когато е свързан към източник на напрежение. Въздухът или твърдите вещества могат да се използват като диелектрик: хартия, слюда, керамика, оксидни филми.
Основната характеристика на кондензатора е постоянен или променлив електрически капацитет, измерен във фаради. Зависи от площта на плочите, празнината между тях и вида на диелектрика. Капацитетът на кондензатора определя неговите две най-важни свойства: способността да акумулира енергия и зависимостта на проводимостта от честотата на предавания сигнал, поради което този компонент е широко използван в електрическите вериги.
Съхранение на енергия
Ако свържете плосък кондензатор към източник на постоянно напрежение, отрицателните заряди постепенно ще се събират на единия от неговите електроди, а положителните заряди - на другия. Този процес, наречен зареждане, е показан на фигурата. Продължителността му зависи от стойностите на капацитета и активното съпротивление на елементите на веригата.
реклама
Наличието на диелектрик между плочите предотвратява потока на заредени частици вътре в устройството. Но в самата верига по това време електрически ток ще съществува, докато напреженията на кондензатора и източника станат равни. Сега, ако изключите батерията от резервоара, тя сама по себе си ще бъде един вид батерия, която може да отдели енергия в случай на свързване на товара.
към съдържание ↑Зависимост на съпротивлението от текущата честота
Кондензатор, свързан към променлив ток, периодично ще се презарежда в съответствие с промяна в полярността на захранващото напрежение. По този начин разглежданият електронен компонент, заедно с резистори и индуктори, създава съпротивление Rс = 1 / (2πfC), където f е честотата, C е капацитетът.
Както се вижда от представената зависимост, кондензаторът има висока проводимост по отношение на високочестотни сигнали и слабо провежда нискочестотни. Съпротивлението на капацитивния елемент в DC веригата ще бъде безкрайно голямо, което е еквивалентно на разрушаването му.
Проучвайки тези свойства, можем да помислим защо е необходим кондензатор и къде се използва..
към съдържание ↑Къде се използват кондензатори?
- Филтри - устройства в електронни, енергийни, акустични и други системи, предназначени за предаване на сигнали в определени честотни диапазони. Например в конвенционално зарядно устройство за мобилни телефони се използват кондензатори за изглаждане на напрежението чрез потискане на високочестотни компоненти.
- Осцилиращи контури на електронно оборудване. Тяхната работа се основава на факта, че когато кондензаторите са включени заедно с индуктор във веригата, възникват периодични напрежения и токове.
- Импулсни форми, таймери, аналогови изчислителни устройства. В работата на тези системи се използва зависимостта на времето на зареждане на кондензатора от стойността на капацитета.
- Токоизправители с умножение на напрежението, включително тези, използвани в рентгенови инсталации, лазери, ускорители на заредени частици. Тук способността на капацитивния компонент да натрупва енергия, да спестява и да я дава, играе решаваща роля..
Разбира се, това са само най-разпространените устройства, които използват кондензатори. Нито едно сложно домакинско, автомобилно, промишлено, телекомуникационно, силово електронно оборудване не може без тях.
