Vlera e lartë e kapacitetit të kondensatorit. Çfarë është një kondensator
Gjatësia dhe distanca Masat e vëllimit masiv të produkteve me shumicë dhe produkteve ushqimore Sipërfaqja Vëllimi dhe njësitë e matjes në receta kulinare Temperatura Presioni, stresi mekanik, moduli i Young Energjia dhe puna Forca Koha Shpejtësia lineare Këndi i rrafshit Efikasiteti termik dhe efikasiteti i karburantit Numrat Njësitë e informacionit Normat e valutave Madhësitë e veshjeve dhe këpucëve për gra Madhësitë e veshjeve dhe këpucëve për burra Shpejtësia këndore dhe shpejtësia e rrotullimit Nxitimi Nxitimi këndor Dendësia Specifike vëllimi Momenti i inercisë Momenti i forcës Çift rrotullues Nxehtësia specifike e djegies (sipas masës) Dendësia e energjisë dhe nxehtësia specifike e djegies së karburantit (sipas vëllimit) Diferenca e temperaturës Koeficienti i zgjerimit termik Rezistenca termike Përçueshmëria termike specifike Nxehtësia specifike Ekspozimi i energjisë, fuqia e rrezatimit të nxehtësisë Dendësia e fluksit të nxehtësisë Koeficienti i transferimit të nxehtësisë Rrjedha e masës Rrjedhja molarë Dendësia e rrjedhës së masës Përqendrimi molar Përqendrimi i masës në tretësirë \u200b\u200bViskoziteti dinamik (absolut) Viskoziteti kinematik Tensioni sipërfaqësor Pmershkueshmëria e avullit Pmershkueshmëria e avullit, shpejtësia e transferimit të avullit Niveli i tingullit Ndjeshmëria e mikrofonit Niveli i presionit të zërit (SPL ) Ndriçimi Intensiteti i dritës Rezolucioni i ndriçimit në grafinë kompjuterike Frekuenca dhe gjatësia e valës Fuqia optike në dioptri dhe gjatësia fokale Fuqia optike në dioptri dhe zmadhimi i lentes (×) Ngarkesa elektrike Dendësia e ngarkesës lineare Dendësia e ngarkesës sipërfaqësore Dendësia e pjesës më të madhe ngarkesa Rryma elektrike Dendësia e rrymës lineare Dendësia e rrymës sipërfaqësore Tensioni fushe elektrike Potenciali dhe voltazhi elektrostatik Rezistenca elektrike Specifike rezistenca elektrike Përçueshmëria elektrike Specifike përçueshmëria elektrike Induktanca e kapacitetit Niveli i matësit të telit amerikan në dBm (dBm ose dBmW), dBV (dBV), vat, etj. Tensioni i forcës magnetomotive fushë magnetike Fluksi magnetik Induksioni magnetik Shkalla e dozës së absorbuar të rrezatimit jonizues Radioaktiviteti. Prishja radioaktive Rrezatimi. Doza e ekspozimit Rrezatimi. Doza e thithur Parashtesat dhjetore Transferimi i të dhënave Tipografia dhe përpunimi i imazhit Njësitë e vëllimit të drurit Llogaritni masën molare Sistemi periodik elemente kimike D. I. Mendeleeva
1 farad [F] \u003d 1.000.000 mikrofarada [μF]
Vlera fillestare
Vlera e konvertuar
farad exafarad petafarad terafarad gigafarad megafarad kilofarad hektofarad decafarad decifarad santifarad millifarad microfarad nanofarad picofarad femtofarad varëse attofarad për volt abfarad njësi të kapacitetit njësi kapaciteti SGSM
Metrik dhe SI
Më shumë rreth kapacitetit elektrik
Informacion i pergjithshem
Kapaciteti elektrik është një sasi që karakterizon aftësinë e një përcjellësi për të grumbulluar një ngarkesë, e barabartë me raportin e ngarkesës elektrike me ndryshimin e mundshëm midis përcjellësve:
C \u003d Q / ∆φ
Këtu Pyetje - ngarkesa elektrike, e matur në varëse (Kl), - diferenca e mundshme, e matur në volt (V).
Në sistemin SI, kapaciteti elektrik matet me farada (F). Kjo njësi është emëruar pas fizikantit anglez Michael Faraday.
Farad është një kapacitet shumë i madh për një përcjellës të izoluar. Pra, një sferë e vetmuar metalike me një rreze prej 13 rrezesh diellore do të kishte një kapacitet të barabartë me 1 farad. Dhe kapaciteti i një topi metali në madhësinë e Tokës do të ishte rreth 710 mikrofarada (μF).
Meqenëse 1 farad është një kapacitet shumë i madh, prandaj përdoren vlera më të vogla, siç janë: mikrofarada (μF), e barabartë me një të miliontën e faradës; nanofarad (nF) e barabartë me një të miliardtën; picofarad (pF), e barabartë me një të triliontat e faradit.
Në sistemin CGSE, njësia kryesore e kapacitetit është centimetri (cm). 1 centimetër i kapacitetit është kapaciteti elektrik i një topi me një rreze prej 1 centimetër, i vendosur në një vakum. CGSE është një sistem i zgjeruar CGS për elektrodinamikën, domethënë, një sistem njësish në të cilat centimetri, grami dhe i dyti merren përkatësisht si njësitë themelore për llogaritjen e gjatësisë, masës dhe kohës. Në CGS të zgjeruar, përfshirë CGSE, disa konstante fizike merren si unitet në mënyrë që të thjeshtohen formulat dhe të lehtësohen llogaritjet.
Përdorimi i kapacitetit
Kondensatorët - pajisje për ruajtjen e ngarkesës në pajisjet elektronike
Koncepti i kapacitetit elektrik i referohet jo vetëm një përcjellësi, por edhe një kondensatori. Një kondensator është një sistem i dy përçuesve të ndarë nga një dielektrik ose vakum. Në versionin më të thjeshtë, dizajni i një kondensatori përbëhet nga dy elektroda në formën e pllakave (pllakave). Një kondensator (nga Lat. Condensare - "të kondensohet", "të trashet") është një pajisje me dy elektroda për ruajtjen e ngarkesës dhe energjisë së një fushe elektromagnetike, në rastin më të thjeshtë janë dy përçues të ndarë nga një lloj izolator. Për shembull, ndonjëherë amatorët e radios, në mungesë të pjesëve të gatshme, bëjnë kondensatorë zvogëlues për qarqet e tyre nga copa telash me diametra të ndryshëm, të izoluar me një llak, ndërsa një tel më i hollë mbështillet në një më të trashë. Duke rregulluar numrin e kthesave, amatorët e radios saktësisht akordojnë konturin e pajisjes në frekuencën e dëshiruar. Shembuj të imazheve të kondensatorëve në qarqet elektrike janë treguar në figurë.
Referencë historike
Edhe 275 vjet më parë, parimet e krijimit të kondensatorëve ishin të njohura. Pra, në 1745 në Leiden fizikani gjerman Ewald Jürgen von Kleist dhe fizikanti Hollandez Peter van Muschenbruck krijuan kondensatorin e parë - " kavanoz leiden“- muret e një kavanozi qelqi ishin izoluesi në të, dhe uji në enë dhe pëllëmba e eksperimentuesit që mbante enën shërbeu si pllaka. Një "kavanoz" i tillë bëri të mundur grumbullimin e një ngarkese të rendit të mikrokulombës (μC). Pasi u shpik, shpesh eksperimentohej dhe kryhej në publik. Për këtë, kavanoza u ngarkua së pari elektriciteti statikduke e fërkuar atë. Pas kësaj, një nga pjesëmarrësit preku kanoçen me dorë dhe mori një goditje të vogël elektrike. Dihet që 700 murgj parisianë mbanin duart në eksperimentin e Leyden. Në atë moment, kur murgu i parë preku kokën e kavanozit, të gjithë 700 murgjit, të mbledhur nga një konvulsion, bërtitën të tmerruar.
"Leiden Bank" erdhi në Rusi falë carit rus Peter I, i cili u takua me Mushenbruck gjatë udhëtimeve të tij në Evropë dhe mësoi më shumë rreth eksperimenteve me "Leiden Bank". Peter I themeloi Akademinë e Shkencave në Rusi dhe urdhëroi Mushenbrook një larmi instrumentesh për Akademinë e Shkencave.
Në të ardhmen, kondensatorët janë përmirësuar dhe bëhen më të vegjël, dhe kapaciteti i tyre është më i madh. Kondensatorët përdoren gjerësisht në elektronikë. Për shembull, një kondensator dhe një induktor formojnë një qark lëkundës që mund të përdoret për të akorduar marrësin në frekuencën e dëshiruar.
Ekzistojnë disa lloje të kondensatorëve që ndryshojnë në konstante ose kapaciteti i ndryshueshëm dhe material dielektrik.
Shembuj të kondensatorëve
Industria prodhon një numër të madh të llojeve të kondensatorëve për qëllime të ndryshme, por karakteristikat e tyre kryesore janë kapaciteti dhe voltazhi i funksionimit.
Vlera tipike kontejnerë kondensatorët ndryshojnë nga njësitë e pikofaradave në qindra mikrofarada, me përjashtim të super kondensatorëve, të cilët kanë një karakter pak më të ndryshëm të formimit të kapacitetit - për shkak të shtresës së dyfishtë në elektroda - në këtë ato janë të ngjashme me bateritë elektrokimike. Supervacitorët e bazuar në nanotubë kanë një sipërfaqe jashtëzakonisht të zhvilluar të elektrodës. Këto lloje të kondensatorëve kanë vlera tipike të kapacitetit të dhjetëra faradave, dhe në disa raste ato mund të zëvendësojnë bateritë tradicionale elektrokimike si burime aktuale.
Parametri i dytë më i rëndësishëm i kondensatorëve është i tij tensioni i funksionimit... Tejkalimi i këtij parametri mund të çojë në dështimin e kondensatorit, prandaj, kur ndërtoni qarqe reale, është zakon të përdorni kondensatorë me tension dyfish të funksionimit.
Për të rritur kapacitetin ose vlerat e tensionit operativ, përdorni teknikën e kombinimit të kondensatorëve në bateri. Kur dy kondensatorë të të njëjtit lloj janë të lidhur në seri, voltazhi i punës dyfishohet, dhe kapaciteti total përgjysmohet. Kur dy kondensatorë të të njëjtit lloj janë të lidhur paralelisht, voltazhi i punës mbetet i njëjtë, dhe kapaciteti total dyfishohet.
Parametri i tretë më i rëndësishëm i kondensatorëve është koeficienti i temperaturës i ndryshimit të kapacitetit (TKE)... Ai jep një ide të ndryshimit të kapacitetit në kushtet e ndryshimit të temperaturave.
Në varësi të qëllimit të përdorimit, kondensatorët ndahen në kondensatorë me qëllim të përgjithshëm, kërkesat për të cilat nuk janë kritike dhe në kondensatorë qëllimi i veçantë (tension i lartë, precizion dhe me TKE të ndryshme).
Shënimi i kondensatorit
Ashtu si rezistencat, në varësi të dimensioneve të produktit, mund të përdoren shenja të plota që tregojnë kapacitetin nominal, klasën e devijimit nga voltazhi nominal dhe operues. Për kondensatorë të përmasave të vogla, përdorni shënimi i kodit tre ose katër shifra, kodim alfanumerik i përzier dhe me ngjyra.
Tabelat përkatëse për rillogaritjen e shenjave me vlerën nominale, tensionin e funksionimit dhe TKE mund të gjenden në internet, por mbetet metoda më efektive dhe praktike për të kontrolluar vlerësimin dhe shërbimin e një elementi të një qarku real matje direkte parametrat e kondensatorit të bashkuar duke përdorur një multimetër.
Paralajmërim: meqenëse kondensatorët mund të grumbullohen ngarkesë e madhe në shumë tension të lartëpër të shmangur humbjen goditje elektrike është e nevojshme të shkarkoni kondensatorin para se të matni parametrat e kondensatorit duke qarkuar të shkurtër terminalet e tij me një tel me një rezistencë të lartë të izolimit të jashtëm. Drejtimet standarde të njehsorëve janë më të përshtatshme për këtë.
Kondensatorë oksid: ky lloj kondensatori ka një kapacitet të madh specifik, domethënë kapacitetin për njësi të peshës së kondensatorit. Një pllakë e kondensatorëve të tillë është zakonisht një shirit alumini i veshur me një shtresë oksid alumini. Elektroliti shërben si pllaka e dytë. Meqenëse kondensatorët e oksidit kanë polaritet, është thelbësisht e rëndësishme të përfshihet një kondensator i tillë në qark në mënyrë rigoroze në përputhje me polaritetin e tensionit.
Kondensatorë të ngurtë: në vend të elektrolitit tradicional, ata përdorin një polimer organik ose gjysmëpërçues përçues si një pllakë.
Kondensatorë të ndryshueshëm: kapaciteti mund të ndryshohet mekanikisht, tensionit elektrik ose duke përdorur temperaturën.
Kondensatorët e filmit: diapazoni i kapacitetit të këtij lloji të kondensatorit është afërsisht 5 pF deri 100 μF.
Llojet e tjera të kondensatorëve janë në dispozicion.
Superkondensuesit
Supervacitorët po fitojnë popullaritet këto ditë. Një superkondensator (superkondensator) është një hibrid i një kondensatori dhe një burimi të rrymës kimike, ngarkesa e së cilës akumulohet në ndërfaqen midis dy mediave - një elektrodë dhe një elektrolit. Krijimi i super kondensatorëve filloi në 1957, kur një kondensator me një shtresë elektrike të dyfishtë në elektroda karboni poroz u patentua. Shtresa e dyfishtë, si dhe materiali poroz ndihmuan në rritjen e kapacitetit të një kondensatori të tillë duke rritur sipërfaqen. Në të ardhmen, kjo teknologji u plotësua dhe u përmirësua. Supermbajtësit hynë në treg në fillim të viteve tetëdhjetë të shekullit të kaluar.
Me ardhjen e super kondensatorëve, u bë e mundur përdorimi i tyre në qarqet elektrike si burime tensioni. Superkondensatorët e tillë kanë një jetë të gjatë shërbimi, peshë të ulët dhe tarifa të larta të karikimit dhe shkarkimit. Në të ardhmen, ky lloj kondensatori mund të zëvendësojë bateritë konvencionale. Disavantazhet kryesore të super kondensatorëve janë energjia e tyre specifike më e ulët (energjia për njësi peshe) sesa bateritë elektrokimike, voltazhi i ulët i funksionimit dhe vetë-shkarkimi i konsiderueshëm.
Supervacitorët përdoren në makinat e Formula 1. Në sistemet e rikuperimit të energjisë, gjatë frenimit, gjenerohet energji elektrike, e cila ruhet në volant, bateri ose super kondensatorë për përdorim të mëtejshëm.
Në elektronikën e konsumit, superkondensatorët përdoren për të stabilizuar furnizimin kryesor të energjisë dhe si një burim rezervë energjie për pajisje të tilla si lojtarët, elektrik dore, njehsorë automatikë të pajisjeve dhe pajisje të tjera me ngarkesë baterie dhe pajisje të ndryshueshme, duke siguruar energji nën ngarkesë të rritur.
Në transportin publik, përdorimi i jonistorëve është veçanërisht premtues për trolejbusët, pasi bëhet e mundur të zbatohet drejtimi autonom dhe të rritet manovrueshmëria; gjithashtu super kondensatorët përdoren në disa autobusë dhe automjete elektrike.
Makinat elektrike aktualisht prodhohen nga shumë kompani, për shembull: General Motors, Nissan, Tesla Motors, Toronto Electric. Universiteti i Torontos ka bashkëpunuar me Toronto Electric për të zhvilluar automjetin elektrik A2B krejt Kanadez. Ai përdor super kondensatorë së bashku me burimet e energjisë kimike, të ashtuquajturat ruajtje të energjisë elektrike hibride. Motorët e kësaj makine ushqehen me bateri që peshojnë 380 kilogramë. Panelet diellore të instaluara në çatinë e një automjeti elektrik përdoren gjithashtu për rimbushje.
Ekranet prekëse kapacitive
NË pajisje moderne ekranet me prekje përdoren gjithnjë e më shumë, të cilat ju lejojnë të kontrolloni pajisjet duke prekur panelet me tregues ose ekrane. Ekranet me prekje janë të llojeve të ndryshme: rezistentë, kapacitivë dhe të tjerë. Ata mund t'i përgjigjen një ose më shumë prekjeve të njëkohshme. Parimi i funksionimit të ekraneve me kapacitet bazohet në faktin se një objekt me kapacitet të madh kryen rrymë alternative. Në këtë rast, ky objekt është trupi i njeriut.
Ekranet Kapacitive të Sipërfaqes
Kështu, një ekran me kapacitet sipërfaqësor prekës është një panel qelqi i mbuluar me një material rezistent rezistent. Si një material rezistues, zakonisht përdoret një aliazh i oksidit të indiumit dhe oksidit të kallajit, i cili ka transparencë të lartë dhe rezistencë të ulët sipërfaqësore. Elektroda që ushqejnë një të vogël tensionit ACjanë të vendosura në cepat e ekranit. Kur prekni një ekran të tillë me gishtin tuaj, shfaqet një rrymë rrjedhjeje, e cila regjistrohet në katër cepa nga sensorë dhe transmetohet te kontrolluesi, i cili përcakton koordinatat e pikës së prekjes.
Avantazhi i ekraneve të tilla është qëndrueshmëria e tyre (rreth 6.5 vjet klikime me një interval prej një sekonde, ose rreth 200 milion klikime). Ato janë shumë transparente (afërsisht 90%). Falë këtyre përparësive, ekranet me kapacitet kanë zëvendësuar në mënyrë aktive ekranet rezistuese që nga viti 2009.
Disavantazhi i ekraneve me kapacitet është se ato nuk funksionojnë mirë në temperatura negative; ka vështirësi në përdorimin e ekraneve të tilla me doreza. Nëse veshja përçuese është e vendosur në sipërfaqen e jashtme, atëherë ekrani është mjaft i prekshëm, kështu që ekranet me kapacitet përdoren vetëm në ato pajisje që mbrohen nga moti.
Ekranet e parashikuara kondensative
Përveç ekraneve me kapacitet sipërfaqësor, ka edhe ekrane me kapacitet projeksion. Dallimi i tyre qëndron në faktin se një rrjet elektrodash zbatohet në anën e brendshme të ekranit. Elektroda prekëse formon një kondensator së bashku me trupin e njeriut. Falë rrjetit, mund të merrni koordinatat e sakta të prekjes. Ekrani Kapacitor i Projektuar i përgjigjet prekjes kur mbani doreza të holla.
Ekranet e parashikuara kondensuese janë gjithashtu shumë transparente (rreth 90%). Ata janë mjaft të qëndrueshëm dhe të fortë, kështu që përdoren gjerësisht jo vetëm në elektronikën personale, por edhe në makineri, përfshirë ato të instaluara në rrugë.
A e keni të vështirë të përktheni një njësi matëse nga një gjuhë në tjetrën? Kolegët janë të gatshëm t'ju ndihmojnë. Postoni një pyetje në TCTerms dhe do të merrni një përgjigje brenda pak minutash.
Çfarë është kondensatori? Si punon? Kush e shpiku kondensatorin e parë në botë? - ne do t'i zbulojmë të gjitha këto çështje në detaje sot. Pra, çfarë është kjo pajisje. Shumë nga shkolla e mbajnë mend atë kondensator -
është një pajisje e krijuar për të ruajtur dhe transferuar ngarkesën. Ai përbëhet nga dy pllaka metalike, midis të cilave ekziston një shtresë dielektrike.
Historia e kësaj pajisjeje filloi në 1745, kur fizikani gjerman Ewald Jurgen von Kleist dhe fizikani Hollandez Peter van Muschenbruck krijuan aksidentalisht një kavanoz Leyden. Ajo më pas u bë kondensatorja e parë në botë. Gjëja më e rëndësishme në një kondensator është kapaciteti i tij dhe voltazhi i vlerësuar.
Kapaciteti -
është aftësia e një kondensatori për të ruajtur një ngarkesë elektrike në vetvete. Kapaciteti matet në Farads (F). Vlerat më të zakonshme në llogaritjet janë:
- pikofarad (10 -12);
- nanofarad (10 -9);
- mikrofarad (10 -6).
Më lejoni t'ju jap një shembull: kapaciteti i planetit tonë Tokë është 710 μF. Në mënyrë që të merrni 1 Farad, keni nevojë për një dirigjent, potenciali i të cilit do të rritet me 1V kur transferoni një ngarkesë prej 1 Coulomb në të. Ata. është e qartë se 1 Farad është një kapacitet shumë i madh, prandaj, në llogaritjet ose në dizajn, shpesh përdoren vlera të vogla (pcF, nF, μF). Nga rruga, këtu është një fletë e vogël mashtrimi: 1mkF \u003d 1000nF \u003d 1000000pkF. Kondensatorët gjenden pothuajse në çdo pajisje elektrike: në pajisje, në kompjuter,
, në borde, etj.
Dhe dijeni që kapaciteti rritet me sipërfaqen e pllakave dhe zvogëlohet me distancën ndërmjet tyre. Gjithçka duket të jetë e qartë me kapacitetin, tani le të kalojmë në tensionin nominal.
ky është voltazhi mbi të cilin ndodh prishja dielektrike. Prandaj, funksionimi i pajisjes do të ndalet, sepse kur prishet dielektriku, voltazhi nominal varet si nga vetë dielektriku (materiali) ashtu edhe nga distanca ndërmjet pllakave. Ju gjithashtu duhet ta dini se voltazhi i vlerësuar duhet të jetë së paku 2 herë më i lartë se ai që do të zbatohet në të gjatë punës. Me fjalë të tjera, nëse furnizimi me energji elektrike është projektuar për 12V, atëherë voltazhi i vlerësuar i kondensatorit duhet të jetë së paku 12 * 2 \u003d 24V. NGA tension i vlerësuar, Shpresoj se gjithçka është e qartë, le të vazhdojmë tutje.
Çfarë mendoni se përcakton kohën e ngarkimit dhe shkarkimit të vetë kondensatorit? Ju ndoshta tashmë e keni menduar se kapaciteti dhe rezistenca totale zinxhirë. Kjo është, sa më i madh kapaciteti dhe rezistenca, aq më shumë do të duhet për të ngarkuar. Mbi të gjitha, nëse kapaciteti është i madh, rrjedhimisht sasia e ngarkesës së përmbajtur në të do të jetë më e madhe, që do të thotë se koha për karikimin dhe shkarkimin do të jetë gjithashtu më e gjatë. Likeshtë si me
Epo, rezistenca zvogëlon rrymën, dhe nëse rryma është e vogël, atëherë do të duhet më shumë kohë për tu karikuar.
Në jetën reale, duhet të mbahet mend se ekziston një e ashtuquajtur rryma e rrjedhjes
... Jo shumë njerëz e dinë që dielektriku ende kalon një rrymë të vogël midis pllakave. Dhe nëse humbet, atëherë me kalimin e kohës kjo çon në humbjen e ngarkesës origjinale. Ata. nëse kondensatori ishte i ngarkuar plotësisht, atëherë pas një periudhe të caktuar kohe ngarkesa në të do të bëhet më e vogël dhe do të ulet deri në lidhjen tjetër me rrjetin.
Llojet e kondensatorit
Ne shqyrtuam karakteristikat kryesore, dhe gjithashtu zbuluam se nga varet koha e karikimit dhe shkarkimit dhe si ndikon rryma e rrjedhjes në ngarkesën e kondensatorit. Të gjithë kondensatorët ndryshojnë në madhësi dhe karakteristikat e brendshme. Prandaj, është më mirë të njihni llojet e kondensatorëve, është e dobishme në inxhinieri radio, elektronike ... Në të majtë është një përcaktim i shkurtër (BM, KD, BMT, etj.), Dhe në të djathtë është dekodimi i tij:
BM - letër me madhësi të vogël
BMT - letër me madhësi të vogël rezistente ndaj nxehtësisë
KD - disk qeramik
КЛС - sektorial i hedhur qeramike
KM - monolit qeramik
KPK-M - makinë prerëse qeramike me madhësi të vogël
CSR - mikë e formuar
CT - tuba qeramike
MBG - letër-metal e mbyllur
MBGO - letër metalike e mbyllur me një shtresë të vetme
MBGT - rezistent ndaj nxehtësisë të mbyllur në letër-metal
MBGCH - letër metalike e mbyllur me një shtresë të vetme
MBM - letër metalike me madhësi të vogël
PM - polistiren me madhësi të vogël
PO - film i hapur
PSO - film i hapur stiropeks
Kondensatorë të polarizuar dhe jo të polarizuar
Në inspektim të ngushtë të çështjes, mund të shihni shënimin në shtyllat "+" dhe "-". Ata kondensatorë që kanë emërtime të tilla quhen i polarizuar, dhe ata që nuk i kanë - i papolarizuar... Këto përcaktime duhet të merren parasysh (plus në plus, imi në minus), përndryshe, nëse lidhja është e pasaktë, kondensatori do të dështojë. Por jo të gjitha pajisjet e kanë këtë përcaktim. Për shembull, ato pajisje me një kapacitet prej më shumë se 0.5 μF janë të polarizuara, dhe ato jo të polarizuara përfshijnë disk qeramik dhe kondensatorë të tjerë kapacitorë.
Elementi kryesor i humbjeve është dielektrik... Me rritjen e frekuencës, lagështisë mjedisi ose 
humbjet janë në rritje. Për shembull, kur temperatura ndryshon, distanca midis pllakave ndryshon dhe vetitë e kondensatorit ndryshojnë në përputhje me rrethanat. Humbjet minimale kanë ato pajisje, dielektriku i të cilave është bërë nga qeramika me frekuencë të lartë, si dhe dielektrikë letre dhe ferroelektrike.
Në varësi të modelit dhe dielektrikut, kondensatorët karakterizohen nga të ndryshëm koeficienti i temperaturës së kapacitetit (TKE) Ai tregon ndryshimin relativ të kapacitetit kur temperatura ndryshon me 1 ° C. Për më tepër, koeficienti i temperaturës së kapacitetit mund të jetë pozitiv dhe negativ. Sipas vlerës dhe shenjës së TKE, të gjithë kondensatorët ndahen në grupe, të cilave u caktohen emërtimet e shkronjave dhe ngjyra e shkronjave.
Humbjet duhet të merren parasysh kur zëvendësoni një kondensator të dëmtuar.
Pas leximit të këtij teksti, ju mësuat se çfarë është kondensatori dhe si karakterizohet. Faleminderit për vëmendjen)))
Në një përafrim të parë, kondensatorët (Figura 1.8) janë rezistenca të varura nga frekuenca.
Ato ju lejojnë të krijoni, për shembull, ndarës të tensionit të varur nga frekuenca. Për të zgjidhur disa probleme (shunting, qarqe lidhëse), shumë njohuri në lidhje me kondensatën nuk kërkohen, detyra të tjera (ndërtimi i filtrave, qarqeve rezonante, ruajtja e energjisë) kërkojnë njohuri më të thella. Për shembull, kondensatorët nuk shpërndajnë energji, megjithëse rryma rrjedh përmes tyre - fakti është se rryma dhe voltazhi në kondensator janë 90º jashtë fazës në lidhje me njëri-tjetrin.
Një kondensator është një pajisje që ka dy terminale dhe ka vetinë e mëposhtme:
Një kondensator që ka një kapacitet C farad në të cilin aplikohet një tension Uvolt, akumulon një kulm ngarkues Q.
Diferencimi i shprehjes për -Q, marrim
(6)
Pra, një kondensator është një element më kompleks sesa një rezistencë; rryma është proporcionale jo vetëm me tensionin, por me shpejtësinë e ndryshimit të tensionit. Nëse voltazhi nëpër një kondensator 1 F ndryshon me 1 V në 1 s, atëherë ne marrim një rrymë prej 1 A. Në të kundërt, rrjedha e 1 A përmes një kondensatori 1 F shkakton një ndryshim të tensionit prej 1 V në 1 s. Një kapacitet i barabartë me një farad është shumë i madh, dhe për këtë arsye më shpesh ato merren me mikrofarada (μF) ose pikofarada (pF). (Për të ngatërruar të pa iniciuarin, në diagrame skematike ndonjëherë emërtimet e njësive të matjes lihen mënjanë. Ato duhet të merren me mend nga konteksti.) Për shembull, nëse vendosni një rrymë prej 1 mA në një kondensator me një kapacitet prej 1 μF, atëherë voltazhi në 1 s do të rritet me 1000 V. Një impuls i rrymës me një kohëzgjatje prej 10 ms do të shkaktojë një rritje të tensionit në kondensator me 10 V (Fig. 1.9).
Industria prodhon kondensatorë të formave dhe madhësive të ndryshme; pas një kohe, do të njiheni me përfaqësuesit më të zakonshëm të kësaj familje të madhe. Kondensatori më i thjeshtë përbëhet nga dy përcjellës të vendosur në një distancë të shkurtër nga njëri-tjetri (por jo në kontakt me njëri-tjetrin); kondensatorët më të thjeshtë të vërtetë kanë pikërisht këtë dizajn. Për të marrë më shumë kapacitet, ju nevojitet një zonë më e madhe dhe një hendek më i vogël midis përcjellësve; zakonisht për këtë njëri prej përçuesve është i mbuluar me një shtresë të hollë të materialit izolues (i quajtur dielektrik); për kondensatorë të tillë, për shembull, përdoret një film mylar i aluminuar (i veshur me alumin). Llojet e mëposhtme të kondensatorëve përdoren gjerësisht: qeramike, elektrolitike (e bërë nga fletë metalike ngafilm oksid si izolues), mikë (e bërë nga mikë e metalizuar). Secili lloj i kondensatorit ka karakteristikat e veta. Në përgjithësi, mund të themi se kondensatorët qeramikë dhe mylar janë të përshtatshëm për qarqe jo kritike; në qarqet që kërkojnë një kapacitet të madh, përdoren kondensatorë tantal, dhe kondensatorë elektrolitikë përdoren për filtrim në furnizimet e energjisë.
Lidhja paralele dhe serike e kondensatorëve
Kapaciteti i disa kondensatorëve të lidhur paralelisht është i barabartë me shumën e kapaciteteve të tyre. Nuk është e vështirë të verifikohet kjo: atëherë ne aplikojmë tension në lidhjen paralele
(8)
Për lidhje serike kondensatorët kanë të njëjtën shprehje si për lidhje paralele rezistencat:
(9)
Në një rast të veçantë për dy kondensatorë
(10)
1.5 § Ndryshimet kohore të tensionit dhe rrymës
Qarqet RC
Për analizën e qarkut rryma alternative (ose në rastin e përgjithshëm të qarqeve që veprojnë me tensione dhe rryma të ndryshme) mund të përdoren dy lloje karakteristikash. Së pari, mund të merrni parasysh ndryshimet e tensionit U dhe aktuale Une në kohë, dhe së dyti, ndryshimi në amplituda kur ndryshon frekuenca e sinjalit. Si ato ashtu edhe karakteristikat e tjera kanë përparësitë e tyre, dhe në secilin rast praktik duhet të zgjidhni më të përshtatshmen. Ne do të fillojmë studimin tonë të qarqeve AC me varësi nga koha dhe pastaj do të kalojmë në përgjigjet e frekuencës.
Cilat janë vetitë e qarqeve që përfshijnë kondensatorë? Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, konsideroni më të thjeshtë Qarku RC(Figura 1.10).
Le të përdorim shprehjen e marrë më parë për kapacitetin:
Kjo shprehje është një ekuacion diferencial, zgjidhja e të cilit ka formën
(12)
Nga kjo rrjedh që nëse një kondensator i ngarkuar është i lidhur me një rezistencë, ai do të shkarkohet siç tregohet në Fig. 1.11.
Koha konstante
Produkti RC quhet konstante kohorezinxhirë. Nese nje Rmatur në ohm, dhe C në farads, atëherë produkti RC do të matet në sekonda. Për një kondensator 1 μF të lidhur me një rezistencë 1 kΩ, konstanta e kohës është 1 ms; nëse kondensatori ishte i ngarkuar paraprakisht dhe voltazhi në të është 1 V, atëherë kur rezistenca është e lidhur, në qark shfaqet një rrymë prej 1 mA. Në fig. 1.12 tregon një skemë pak më ndryshe.
Figura: 1.12. Figura: 1.13.
Në kohën t \u003d 0, qarku është i lidhur me baterinë. Ekuacioni që përshkruan funksionimin e një qarku të tillë është si më poshtë:
dhe ka një zgjidhje
(14)
Mos u shqetësoni nëse nuk kuptoni se si kryhet transformimi matematikor. Shtë e rëndësishme të mbani mend rezultatin e marrë. Në të ardhmen, ne do ta përdorim atë shumë herë pa përdorur llogaritjet matematikore. Konstante DHEpërcaktohet nga kushtet fillestare (Fig. 1.13): U \u003d 0 në t \u003d 0,nga ku A \u003d -U nëdhe U \u003d U në (1 - e - t / RC).
Balancimi
Nën kushtin t \u003e\u003e RC, voltazhi U arrin vlerën U në.(Ne ju këshillojmë të mbani mend një rregull të mirë të quajtur rregulli pesë RC. Ai thotë se në një kohë të barabartë me pesë konstante kohore, një kondensator ngarkohet ose shkarkon 99%.) Nëse atëherë ndryshoni tensionin hyrës U në (bëjeni të barabartë, për shembull, me zero), atëherë voltazhi në kondensatorin U do të ulet , duke tentuar një vlerë të re në mënyrë eksponenciale e - t / RC.
Qarqet diferencuese
Konsideroni qarkun e treguar në Fig. 1.14. Tensioni i kondensatorit NGAnë mënyrë të barabartë U në -U,kështu që
Nëse rezistenca dhe kondensatori zgjidhen në mënyrë që rezistenca R dhe kapaciteti NGAishin mjaft të vogla dhe gjendja dU / dt <
Kështu, morëm që voltazhi i daljes është proporcional me shpejtësinë e ndryshimit të sinjalit hyrës.
Në mënyrë që gjendja dU / dt<
Zinxhirët e diferencimit janë të përshtatshëm për t'u përdorur për të izoluar përparadhe skajet zvarritësesinjale impulsive, dhe në qarqet dixhitale ndonjëherë mund të gjesh qarqe si ai i treguar në Fig. 1.16.
qark diferencuar RC gjeneron impulse ne formen e kreshtave shkurtër në momentet e kalimi sinjalit të dhëna, dhe prodhimi tampon përforcues konverton këto impulse ne impulse shkurtër drejtkëndore. Në qarqet reale, kulmi negativ është i vogël për shkak të diodës së integruar në tampon.
Ndonjëherë skema papritmas fillon të tregojë vetitë diferencuese, dhe në situata kur ato janë plotësisht të padëshirueshme. Në këtë rast, mund të vëzhgohen sinjale të ngjashme me ato të treguara në Fig. 1.17. Sinjali i parë (më saktësisht, zhurma e impulsit) mund të ndodhë kur ekziston një bashkim kapacitiv midis linjës në fjalë dhe një qarku në të cilin është e pranishme një valë katrore; shkaku i një ndërhyrje të tillë mund të jetë mungesa e një rezistence EOL në vijë.
Nëse ekziston një rezistencë, atëherë ose zvogëloni rezistencën e burimit të sinjalit për vijën, ose gjeni një mënyrë për të dobësuar bashkimin kapacitiv me burimin e sinjalit drejtkëndor. Një sinjal i llojit të dytë mund të vërehet në një qark përmes të cilit duhet të kalojë një sinjal i valës katrore, nëse ka një defekt në kontakt me këtë qark, për shembull, në një sondë oshilloskopi. Kapaciteti i vogël për shkak të kontaktit të dobët dhe rezistenca e plotë e hyrjes së oshilloskopit formojnë një qark diferencues. Nëse zbuloni se qarku juaj "diçka" po diferencohet, atëherë sa më sipër mund t'ju ndihmojë të gjeni shkakun e problemit dhe ta rregulloni atë.
Qarqet integruese
Konsideroni qarkun e treguar në Fig. 1.18. Tensioni i rezistencës Rështë e barabartë me U në - U,prandaj, I \u003d C (dU / dt) \u003d (U inx - U) / R. Nëse gjendja U<për shkak të vlerës së madhe të produktit RC , atëherë marrim C (dU / dt) U në / R ose
(17)
Ne kemi qark për të integruar të dhëna me kalimin e kohës! Le të shqyrtojmë se si kjo skemë siguron një përafrim të integrimit në rastin e një sinjali hyrës drejtkëndor: U (t)është një grafik i njohur i një varësie eksponenciale që përcakton ngarkesën e një kondensatori (Fig. 1.19).
Seksioni i parë i eksponentit (integral i një vlere pothuajse konstante) është një vijë e drejtë me një pjerrësi konstante; ndërsa rritet konstanta e kohës së RC, përdoret një eksponent më i vogël dhe i vogël fillestar, duke siguruar kështu një përafrim më të mirë të sinjalit ideal të dhëmbëzave.
Vini re se gjendja U< është ekuivalente me faktin se rryma është proporcionale me tensionin U në.Nëse rryma I (t) do të vepronte si sinjal hyrës, dhe jo voltazh, atëherë do të merrnim një integrues ideal. Burimi aktual mund të jetë një rezistencë me një rezistencë të lartë dhe me një rënie të madhe të tensionit në të, dhe në praktikë, shpesh përdoret një përafrim.
Në të ardhmen, ju do të mësoni se si të ndërtoni një integrues pa përdorur gjendjen U out<... Një integrues i tillë operon në një gamë të gjerë të frekuencave dhe tensioneve me një gabim të papërfillshëm.
Qarqet integruese përdoren gjerësisht në teknologjinë analoge. Ato përdoren në sistemet e kontrollit, qarqet kthyese, konvertimin analog në dixhital dhe gjenerimin e lëkundjeve.
Gjeneratorë të sinjalit të dhëmbëve
Tani mund ta kuptoni lehtë se si funksionon gjeneratori i sinjalit të dhëmbëve. Ky qark ka provuar vetveten mirë dhe ka gjetur një zbatim shumë të gjerë: përdoret në qarqet kohore, në gjeneratorët e lëkundjeve sinusoidale dhe lloje të tjera, në qarqet spastruese oshilloskopi, në konvertuesit analog në dixhital. Shtë treguar në fig. 1.20.
Figura 1.20. Figura: 1.21.
Nga ekuacioni për rrymën që rrjedh përmes kondensatorit, I \u003d C (dU / dt)marrim U (t) \u003d (I / C) t . Sinjali i daljes tregohet në Fig. 1.21. Rritja lineare e sinjalit ndalet kur voltazhi i burimit aktual "thahet", dmth., Arrihet vlera e tij kufitare. Lakorja për një qark të thjeshtë RC me një rezistencë të lidhur në një burim tensioni sillet në mënyrë të ngjashme me rastin kur burimi aktual arrin kufirin. Në fig. 1.21 kjo kurbë e dytë tregohet për rastin kur R është zgjedhur në mënyrë që rryma në tensionin e daljes zero të jetë e barabartë me rrymën e burimit të rrymës; kurba e dytë tenton në të njëjtin kufi me vijën e thyer. (Në furnizimet reale të energjisë, voltazhi i daljes është i kufizuar nga voltazhi i furnizimeve të energjisë të përdorura në to, kështu që kjo sjellje është mjaft e besueshme.) Në kapitullin tjetër mbi transistorët, ne do të ndërtojmë qarqe të thjeshtë të burimeve aktuale, dhe në kapitujt që merren me amplifikatorët operacionalë dhe tranzitorët me efekt fushor - llojet e tyre të përmirësuara.
§ 1.6. Induktorët dhe transformatorët
Induktancë
Nëse e kuptoni se çfarë është një kondensator, atëherë do të kuptoni se çfarë është induktiviteti (Fig. 1.22).
Le të krahasojmë induktivitetin dhe kondensatorin me njëri-tjetrin; në një induktancë, shpejtësia e ndryshimit të rrymës varet nga voltazhi i aplikuar, dhe në një kondensator, shkalla e ndryshimit të tensionit varet nga rryma rrjedhëse. Ekuacioni i induktivitetit është si më poshtë:
(18)
ku L - induktancënë henry (ose mH, mH, etj.). Tensioni i aplikuar në induktancë shkakton një rritje të rrymës që rrjedh përmes saj, dhe ndryshimi i rrymës ndodh sipas një ligji linear dhe për të kaluar rrymën përmes kondensatorit, kjo do të çojë në një rritje të Tensionit në të, dhe ndryshimi i tensionit do të ndodhë sipas një ligji linear); një tension prej 1V, i aplikuar në një induktancë prej 1H, çon në një rritje të rrymës përmes induktancës në një normë prej 1A në 1s.
Në mënyrë konvencionale, induktiviteti përshkruhet si disa kthesa tela - induktanca më e thjeshtë ka një model të tillë. Projektime të tjera, më të përparuara përfshijnë një bërthamë rreth së cilës është mbështjellur tela. Materiali për bërthamën është më shpesh hekuri (pllaka të mbështjellura nga lidhjet e hekurit ose të bëra nga metalurgjia e pluhurit) ose ferrite, i cili është një material i zezë jo i përçueshëm magnetik. Bërthama lejon që induktanca e spirales të rritet për shkak të vetive magnetike të materialit bërthamë. Thelbi mund të bëhet në formën e një bar, një kupë, ose ajo mund të ketë disa forma më të çuditshëm, të tilla si një "tenxhere" (kjo nuk është aq e lehtë për të përshkruar atë me fjalë: imagjinoni një donut pjekje pjatë që mund të ndahet në gjysmë).
Induktorët përdoren më së shpeshti në qarqet RF, ku përdoren si mbytës RF dhe në qarqet rezonante. Një palë induktorësh të bashkuar formojnë një element kaq interesant si një transformator.
Në thelb, induktiviteti është e kundërta e një kondensatori.
Kondensator - një komponent elektronik i krijuar për të ruajtur një ngarkesë elektrike. Aftësia e një kondensatori për të ruajtur një ngarkesë elektrike varet nga karakteristika e tij kryesore - kapaciteti. Kapaciteti i një kondensatori (C) përcaktohet si raporti i sasisë së ngarkesës elektrike (Q) ndaj tensionit (U).
Kapaciteti i një kondensatori matet në farade (F) - njësi të emërtuara pas fizikanit britanik Michael Faraday. Kapaciteti në nje farad (1F) është e barabartë me sasinë e ngarkesës në një varëse (1C), duke krijuar një tension në të gjithë kondensatorin në një volt (1V) Kujtojmë atë një varëse (1C) është e barabartë me sasinë e ngarkesës që kalon përmes përcjellësit për të një sekondë (1 sek.) Në amperazh në nje amper (1A)
Sidoqoftë, një varëse është një sasi shumë e madhe e ngarkesës në krahasim me atë që shumica e kondensatorëve mund të ruajnë. Për këtë arsye, mikrofaradat (μF ose uF), nanofarada (nF) dhe picofarads (pF) përdoren zakonisht për të matur kapacitetin.
- 1 μF \u003d 0.000001 \u003d 10 -6 F
- 1nF \u003d 0.000000001 \u003d 10 -9 F
- 1pF \u003d 0.000000000001 \u003d 10 -12 F
Kondensator i sheshtë
Ekzistojnë shumë lloje të kondensatorëve në forma të ndryshme dhe rregullime të brendshme. Konsideroni më të thjeshtë dhe më themelor - një kondensator të sheshtë. Një kondensator i sheshtë përbëhet nga dy pllaka përcjellëse paralele (pllaka) që janë të izoluara elektrikisht nga njëra-tjetra me anë të ajrit ose një materiali dielektrik të veçantë (të tilla si letra, qelqi ose mika).
Ngarkesa e kondensatorit. Aktual
Nga qëllimi i tij, një kondensator i ngjan një baterie, por ai ende ndryshon shumë në parimin e tij të funksionimit, kapacitetin maksimal dhe shpejtësinë e karikimit / shkarkimit.
Le të shqyrtojmë parimin e funksionimit të një kondensatori të sheshtë. Nëse lidhni një burim energjie me të, grimcat e ngarkuara negativisht në formën e elektroneve do të fillojnë të mblidhen në njërën pllakë të përcjellësit, dhe grimcat e ngarkuara pozitivisht në formën e joneve do të fillojnë të mblidhen në tjetrën. Meqenëse ekziston një dielektrik midis pllakave, grimcat e ngarkuara nuk mund të "kërcejnë" në anën e kundërt të kondensatorit. Sidoqoftë, elektronet lëvizin nga burimi i energjisë në pllakën e kondensatorit. Prandaj, një rrymë elektrike rrjedh përmes qarkut.
Në fillim të përfshirjes së një kondensatori në qark, ekziston hapësira më e lirë në pllakat e tij. Si pasojë, rryma fillestare në këtë moment plotëson rezistencën më të vogël dhe është maksimale. Ndërsa kondensatori mbushet me grimca të ngarkuara, rryma gradualisht zvogëlohet derisa të mbarojë hapësira e lirë në pllaka dhe rryma të ndalet fare.
Koha ndërmjet gjendjeve të një kondensatori "të zbrazët" me një vlerë maksimale të rrymës dhe një kondensatori "të plotë" me një vlerë minimale të rrymës (dmth., Pa rrymë) quhet periudha kalimtare e ngarkimit të kondensatorit.
Ngarkesa e kondensatorit. Tensioni
Në fillim të periudhës së tranzicionit të karikimit, voltazhi midis pllakave të kondensatorit është zero. Sapo grimcat e ngarkuara fillojnë të shfaqen në pllaka, lind një tension midis ngarkesave të kundërta. Arsyeja për këtë është dielektriku midis pllakave, i cili "ndërhyn" me ngarkesa me shenja të kundërta që priren drejt njëra-tjetrës për të lëvizur në anën tjetër të kondensatorit.
Në fazën fillestare të ngarkimit, voltazhi rritet me shpejtësi, sepse rryma e madhe shumë shpejt rrit numrin e grimcave të ngarkuara në pllaka. Sa më shumë që ngarkohet kondensatori, aq më pak është rryma, dhe voltazhi ngadalë rritet. Në fund të periudhës së tranzicionit, voltazhi në kondensator do të ndalet së ngrituri plotësisht dhe do të barazohet me tensionin në furnizimin me energji elektrike.
Siç mund ta shihni në grafik, forca aktuale e kondensatorit varet drejtpërdrejt nga ndryshimi i tensionit.
Formula për gjetjen e rrymës së kondensatorit gjatë periudhës së tranzicionit:
- C - Kapaciteti i kondensatorit
- ΔVc / Δt - Ndryshimi i tensionit në një kondensator për një periudhë kohe
Shkarkimi i kondensatorit
Pasi kondensatori të jetë ngarkuar, shkëputni furnizimin me energji elektrike dhe lidhni ngarkesën R. Meqenëse kondensatori është tashmë i ngarkuar, ai është kthyer në një furnizim me energji elektrike vetë. Ngarkesa R formoi një kalim midis pllakave. Elektronet e ngarkuar negativisht të grumbulluar në një pllakë, sipas forcës së tërheqjes midis ngarkesave të kundërta, do të lëvizin drejt joneve të ngarkuara pozitivisht në pllakën tjetër.
Në momentin e lidhjes së R, voltazhi nëpër kondensator është i njëjtë si pas përfundimit të periudhës së karikimit kalimtar. Rryma fillestare, sipas ligjit të Ohmit, do të jetë e barabartë me tensionin nëpër pllaka të ndara me rezistencën e ngarkesës.
Sapo rryma të rrjedhë në qark, kondensatori do të fillojë të shkarkohet. Ndërsa ngarkesa humbet, voltazhi do të fillojë të bjerë. Si pasojë, rryma gjithashtu do të bjerë. Ndërsa vlerat e tensionit dhe rrymës ulen, shkalla e rënies së tyre do të ulet.
Koha për ngarkimin dhe shkarkimin e një kondensatori varet nga dy parametra - kapaciteti i kondensatorit C dhe rezistenca totale në qark R. Sa më e madhe të jetë kapaciteti i kondensatorit, aq më shumë ngarkesë duhet të kalojë nëpër qark dhe aq më gjatë do të zgjasë procesi i ngarkimit / shkarkimit (rryma përcaktohet si sasia e ngarkesës, kaloi përgjatë përcjellësit për njësi të kohës). Sa më e lartë të jetë rezistenca R, aq më e ulët është rryma. Prandaj, kërkohet më shumë kohë për karikimin.
Produkti RC (kapaciteti i rezistencës kohore) formon konstantën e kohës τ (tau). Për një τ, kondensatori ngarkohet ose shkarkohet me 63%. Në pesë τ, kondensatori ngarkohet ose shkarkohet plotësisht.
Për qartësi, le të zëvendësojmë vlerat: një kondensator me një kapacitet prej 20 mikrofaradësh, një rezistencë prej 1 kilohm dhe një furnizim me energji prej 10V. Procesi i karikimit do të duket kështu:
Pajisja e kondensatorit. Nga çfarë varet kapaciteti?
Kapaciteti i një kondensatori të sheshtë varet nga tre faktorë kryesorë:
- Zona e pllakave - A
- Distanca midis pllakave - d
- Konstanta relative dielektrike e substancës ndërmjet pllakave -
Zona e pllakave
Sa më e madhe të jetë zona e pllakave të kondensatorit, aq më shumë grimca të ngarkuara mund të vendosen mbi to, dhe aq më e madhe është kapaciteti.
Distanca midis pllakave
Kapaciteti i një kondensatori është në përpjesëtim të kundërt me distancën midis pllakave. Për të shpjeguar natyrën e ndikimit të këtij faktori, është e nevojshme të kujtojmë mekanikën e ndërveprimit të ngarkesave në hapësirë \u200b\u200b(elektrostatika).
Nëse kondensatori nuk është në një qark elektrik, atëherë dy forca ndikojnë në grimcat e ngarkuara të vendosura në pllakat e tij. E para është forca e neveritshme midis ngarkesave si të grimcave fqinje në të njëjtën pllakë. E dyta është forca e tërheqjes së ngarkesave të ndryshme nga grimcat e vendosura në pllaka të kundërta. Rezulton që sa më afër pllakave të jenë njëra-tjetra, aq më e madhe është forca totale e tërheqjes së ngarkesave me shenjën e kundërt, dhe aq më shumë ngarkesë mund të vendoset në një pllakë.
Konstanta relative dielektrike
Një faktor po aq i rëndësishëm që ndikon në kapacitetin e një kondensatori është një veti e tillë e materialit midis pllakave si konstanta dielektrike relative... Kjo është një sasi fizike pa dimension që tregon sa herë forca e bashkëveprimit të dy ngarkesave të lira në një dielektrik është më e vogël se në një vakum.
Materialet më të larta dielektrike lejojnë kapacitet më të lartë. Kjo shpjegohet me efektin polarizimi - zhvendosja e elektroneve të atomeve dielektrike drejt pllakës së kondensatorit me ngarkesë pozitive.
Polarizimi krijon një fushë elektrike të brendshme të dielektrikut që zbut diferencën e përgjithshme të potencialit (tensionit) të kondensatorit. Tensioni U parandalon ngarkesën Q të rrjedhë në kondensator. Prandaj, ulja e tensionit tenton të vendosë më shumë ngarkesë elektrike në kondensator.
Më poshtë janë shembuj të vlerave dielektrike për disa nga materialet izoluese të përdorura në kondensatorë.
- Ajri - 1.0005
- Letër - 2.5 deri 3.5
- Qelqi - 3 deri në 10
- Mika - 5 me 7
- Pluhurat e oksidit metalik - 6 deri në 20
Tensioni i vlerësuar
Karakteristika e dytë më e rëndësishme pas kapacitetit është voltazhi maksimal i kondensatorit... Ky parametër tregon tensionin maksimal që kondensatori mund të përballojë. Tejkalimi i kësaj vlere çon në "shpimin" e izolatorit midis pllakave dhe një qarku të shkurtër. Tensioni i vlerësuar varet nga materiali i izolatorit dhe trashësia e tij (distanca midis pllakave).
Duhet të theksohet se kur punoni me tension të alternuar, është vlera kulmore që duhet të merret parasysh (vlera më e lartë e tensionit të menjëhershëm për periudhën). Për shembull, nëse voltazhi efektiv i furnizimit me energji elektrike është 50V, atëherë vlera e tij kulmore do të jetë mbi 70V. Prandaj, është e nevojshme të përdorni një kondensator me një tension të vlerësuar më shumë se 70V. Sidoqoftë, në praktikë, rekomandohet të përdorni një kondensator me një tension të vlerësuar të paktën dyfishin e tensionit maksimal të mundshëm që do të zbatohet në të.
Rryma e rrjedhjes
Gjithashtu, kur kondensatori funksionon, merret parasysh një parametër i tillë si rryma e rrjedhjes. Meqenëse në jetën reale dielektrike ende kalon një rrymë të vogël midis pllakave, kjo çon në një humbje me kalimin e kohës të ngarkesës fillestare të kondensatorit.