Μια γρήγορη αλλαγή στην ισχύ του ρεύματος και στην κατεύθυνσή του, που χαρακτηρίζει το εναλλασσόμενο ρεύμα, οδηγεί σε μια σειρά τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικάπου διακρίνουν τη δράση του εναλλασσόμενου ρεύματος από το συνεχές ρεύμα. Μερικά από αυτά τα χαρακτηριστικά εμφανίζονται ξεκάθαρα στα ακόλουθα πειράματα.
1. Διέλευση εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω ενός πυκνωτή. Ας έχουμε στη διάθεσή μας μια πηγή συνεχούς ρεύματος με τάση 12 V (μπαταρία) και μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση επίσης 12 V. Συνδέοντας μια μικρή λάμπα πυρακτώσεως σε καθεμία από αυτές τις πηγές, θα δούμε ότι και οι δύο Οι λαμπτήρες ανάβουν εξίσου έντονα (Εικ. 298, A). Ας συνδέσουμε τώρα έναν πυκνωτή υψηλής χωρητικότητας στο κύκλωμα τόσο του πρώτου όσο και του δεύτερου λαμπτήρα (Εικ. 298,b). Θα διαπιστώσουμε ότι στην περίπτωση συνεχούς ρεύματος ο λαμπτήρας δεν ανάβει καθόλου, αλλά στην περίπτωση εναλλασσόμενου ρεύματος η πυράκτωση του παραμένει σχεδόν ίδια με πριν. Η απουσία πυράκτωσης σε ένα κύκλωμα DC είναι εύκολα κατανοητή: υπάρχει ένα μονωτικό στρώμα μεταξύ των πλακών του πυκνωτή, επομένως το κύκλωμα είναι ανοιχτό. Η ένταση μιας λάμπας σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος φαίνεται εκπληκτική.
Ρύζι. 298. Η διέλευση εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω ενός πυκνωτή: α) λαμπτήρες συνδεδεμένοι σε κύκλωμα συνεχούς ρεύματος (στα δεξιά) ή εναλλασσόμενο ρεύμα (στα αριστερά) ανάβουν εξίσου. β) όταν ένας πυκνωτής είναι συνδεδεμένος στο κύκλωμα D.C.σταματά, το εναλλασσόμενο ρεύμα συνεχίζει να ρέει και ανάβει τη λάμπα
Ωστόσο, αν το σκεφτείς, δεν υπάρχει τίποτα μυστηριώδες σε αυτό. Έχουμε εδώ μόνο μια συχνή επανάληψη της γνωστής διαδικασίας φόρτισης και εκφόρτισης ενός πυκνωτή. Όταν συνδέουμε (Εικ. 299, α) έναν πυκνωτή σε μια πηγή ρεύματος (γυρίζοντας το μοχλό του διακόπτη προς τα αριστερά), το ρεύμα ρέει μέσα από τα καλώδια έως ότου τα φορτία που συσσωρεύονται στις πλάκες πυκνωτών δημιουργήσουν μια διαφορά δυναμικού που εξισορροπεί την τάση του πηγή. Αυτό δημιουργεί στον πυκνωτή ηλεκτρικό πεδίο, στο οποίο συγκεντρώνεται μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας. Όταν συνδέουμε τις πλάκες ενός φορτισμένου πυκνωτή με έναν αγωγό, αποσυνδέοντας την πηγή ρεύματος (περιστρέφοντας το μοχλό του διακόπτη προς τα δεξιά), το φορτίο θα ρέει μέσω του αγωγού από τη μια πλάκα στην άλλη και θα περάσει ένα βραχυπρόθεσμο ρεύμα μέσω του αγωγού που ανάβει τη λάμπα. Το πεδίο στον πυκνωτή εξαφανίζεται και η ενέργεια που αποθηκεύεται σε αυτόν δαπανάται για τη θέρμανση του λαμπτήρα.
Ρύζι. 299. Κάθε φορά που επαναφορτίζεται ο πυκνωτής, ο λαμπτήρας αναβοσβήνει: α) φορτίζοντας τον πυκνωτή (πλήκτρο αριστερά) και εκφορτίζοντας τον μέσω του λαμπτήρα (κλειδί προς τα δεξιά). σι) γρήγορη φόρτισηκαι ο πυκνωτής αποφορτίζεται όταν γυρίζει το κλειδί, το φως αναβοσβήνει. γ) ένας πυκνωτής και ένας λαμπτήρας σε κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος
Αυτό που συμβαίνει όταν εναλλασσόμενο ρεύμα διέρχεται από έναν πυκνωτή εξηγείται πολύ ξεκάθαρα από το πείραμα που απεικονίζεται στο Σχ. 299, β. Περιστρέφοντας το μοχλό διακόπτη προς τα δεξιά, συνδέουμε τον πυκνωτή σε μια πηγή ρεύματος και η πλάκα 1 φορτίζεται θετικά και η πλάκα 2 φορτίζεται αρνητικά. Όταν ο διακόπτης βρίσκεται στη μεσαία θέση, όταν το κύκλωμα είναι ανοιχτό, ο πυκνωτής αποφορτίζεται μέσω του λαμπτήρα. Όταν ο διακόπτης περιστρέφεται προς τα αριστερά, ο πυκνωτής φορτίζεται ξανά, αλλά αυτή η πλάκα ώρας 1 φορτίζεται αρνητικά και η πλάκα 2 φορτίζεται θετικά. Μετακινώντας γρήγορα το μοχλό του διακόπτη πρώτα προς τη μία κατεύθυνση και μετά προς την άλλη, θα δούμε ότι με κάθε αλλαγή επαφής ο λαμπτήρας αναβοσβήνει για μια στιγμή, δηλαδή, ένα βραχυπρόθεσμο ρεύμα περνά μέσα από αυτό. Εάν αλλάξετε αρκετά γρήγορα, η λάμπα αναβοσβήνει τόσο γρήγορα η μία μετά την άλλη που θα καίει συνεχώς. Ταυτόχρονα, ένα ρεύμα ρέει μέσα από αυτό, αλλάζοντας συχνά την κατεύθυνσή του. Σε αυτήν την περίπτωση, το ηλεκτρικό πεδίο στον πυκνωτή θα αλλάζει συνεχώς: είτε θα δημιουργηθεί, μετά θα εξαφανιστεί και μετά θα δημιουργηθεί ξανά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Το ίδιο συμβαίνει όταν συνδέουμε έναν πυκνωτή σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος (Εικ. 299γ).
2. Η διέλευση εναλλασσόμενου ρεύματος από πηνίο με υψηλή αυτεπαγωγή. Ας το συνδέσουμε στο κύκλωμα που φαίνεται στο Σχ. 298,b, αντί για πυκνωτή, ένα πηνίο κατασκευασμένο από χάλκινο σύρμαμε μεγάλο αριθμό στροφών, μέσα στις οποίες τοποθετείται σιδερένιος πυρήνας (Εικ. 300). Τέτοια πηνία είναι γνωστό ότι έχουν υψηλή επαγωγή (§ 144). Η αντίσταση ενός τέτοιου πηνίου στο συνεχές ρεύμα θα είναι μικρή, καθώς είναι κατασκευασμένο από αρκετά χοντρό σύρμα. Στην περίπτωση συνεχούς ρεύματος (Εικ. 300, α), ο λαμπτήρας καίει έντονα, αλλά στην περίπτωση εναλλασσόμενου ρεύματος (Εικ. 300, β), η λάμψη είναι σχεδόν ανεπαίσθητη. Η εμπειρία με το συνεχές ρεύμα είναι ξεκάθαρη: δεδομένου ότι η αντίσταση του πηνίου είναι μικρή, η παρουσία του σχεδόν δεν αλλάζει το ρεύμα και ο λαμπτήρας καίει έντονα. Γιατί το πηνίο εξασθενεί το εναλλασσόμενο ρεύμα; Θα βγάλουμε σταδιακά τον σιδερένιο πυρήνα από το πηνίο. Θα διαπιστώσουμε ότι ο λαμπτήρας γίνεται όλο και πιο ζεστός, δηλαδή ότι όσο ο πυρήνας εκτείνεται, το ρεύμα στο κύκλωμα αυξάνεται. Όταν ο πυρήνας αφαιρεθεί εντελώς, ο λαμπτήρας μπορεί να φτάσει σε σχεδόν κανονική ένταση εάν ο αριθμός των στροφών του πηνίου δεν είναι πολύ μεγάλος. Αλλά η επέκταση του πυρήνα μειώνει την αυτεπαγωγή του πηνίου. Έτσι βλέπουμε ότι ένα πηνίο χαμηλής αντίστασης αλλά υψηλής επαγωγής, συνδεδεμένο σε κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, μπορεί να αποδυναμώσει σημαντικά αυτό το ρεύμα.
Ρύζι. 300. Ένας λαμπτήρας συνδέεται σε κύκλωμα συνεχούς (α) και εναλλασσόμενου (β) ρεύματος. Ένα πηνίο συνδέεται σε σειρά με τον λαμπτήρα. Με συνεχές ρεύμα ο λαμπτήρας καίει έντονα, με εναλλασσόμενο ρεύμα ανάβει αμυδρά.
Η επίδραση ενός πηνίου υψηλής επαγωγής στο εναλλασσόμενο ρεύμα είναι επίσης εύκολο να εξηγηθεί. Εναλλασσόμενο ρεύμα είναι ένα ρεύμα του οποίου η ισχύς αλλάζει γρήγορα, άλλοτε αυξάνεται και άλλοτε μειώνεται. Με αυτές τις αλλαγές στο κύκλωμα, εμφανίζεται η ε.μ. δ.σ. αυτοεπαγωγή, η οποία εξαρτάται από την επαγωγή του κυκλώματος. Η κατεύθυνση αυτής της π. δ.σ. (όπως είδαμε στην § 139) είναι τέτοια που η δράση του εμποδίζει τη μεταβολή του ρεύματος, δηλαδή μειώνει το πλάτος του ρεύματος, άρα και την πραγματική του τιμή. Ενώ η αυτεπαγωγή των καλωδίων είναι μικρή, αυτή η πρόσθετη π. δ.σ. είναι επίσης μικρό και η επίδρασή του είναι σχεδόν ανεπαίσθητη. Αλλά παρουσία μεγάλης αυτεπαγωγής, αυτό το πρόσθετο π. δ.σ. μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ισχύ του εναλλασσόμενου ρεύματος.
Πυκνωτής σε κύκλωμα AC
Ένας πυκνωτής σε ένα κύκλωμα AC συμπεριφέρεται διαφορετικά από μια αντίσταση. Ενώ οι αντιστάσεις απλώς αντιστέκονται στη ροή ηλεκτρονίων (η τάση σε αυτές είναι ευθέως ανάλογη με το ρεύμα), οι πυκνωτές αντιστέκονται στην αλλαγή της τάσης («φρενάρισμα» ή προσθήκη ρεύματος κατά τη φόρτιση ή την εκφόρτιση σε ένα νέο επίπεδο τάσης). Το ρεύμα που διέρχεται από τον πυκνωτή είναι ευθέως ανάλογο με το ρυθμό μεταβολής της τάσης. Αυτή η αντίθεση σε μια αλλαγή της τάσης είναι μια άλλη μορφή αντίδρασης, η οποία είναι στην πραγματικότητα το αντίθετο με την αντίδραση ενός επαγωγέα.
Η μαθηματική σχέση μεταξύ του ρεύματος που διέρχεται από έναν πυκνωτή και του ρυθμού μεταβολής της τάσης σε αυτόν έχει ως εξής:
Ο λόγος du/dt είναι ο ρυθμός μεταβολής της στιγμιαίας τάσης (u) με την πάροδο του χρόνου και μετράται σε βολτ ανά δευτερόλεπτο. Η χωρητικότητα (C) μετριέται σε Farads και στιγμιαίο ρεύμα(i) - σε αμπέρ. Για να δείξουμε τι συμβαίνει με το εναλλασσόμενο ρεύμα, ας αναλύσουμε ένα απλό χωρητικό κύκλωμα:
Ένα απλό χωρητικό κύκλωμα: η τάση του πυκνωτή υστερεί στο ρεύμα κατά 90 o.
Αν σχεδιάσουμε το ρεύμα και την τάση για αυτό το απλό κύκλωμα, θα μοιάζει κάπως έτσι:
Όπως θυμάστε, το ρεύμα που διέρχεται από έναν πυκνωτή είναι μια αντίδραση σε μια αλλαγή στην τάση σε αυτόν τον πυκνωτή. Από αυτό μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το στιγμιαίο ρεύμα είναι ίσο με μηδέν όποτε η τιμή της στιγμιαίας τάσης είναι στο αποκορύφωμά της (μηδενική αλλαγή ή μηδενική κλίση του ημιτονοειδούς κύματος τάσης) και το στιγμιαίο ρεύμα είναι ίσο με την τιμή αιχμής του κάθε φορά που η στιγμιαία τάση βρίσκεται στα σημεία της μέγιστης μεταβολής (σημεία της πιο απότομης κλίσης του κύματος τάσης στα οποία διασχίζει τη γραμμή μηδέν). Όλα αυτά οδηγούν στο γεγονός ότι το κύμα τάσης είναι -90 o εκτός φάσης με το τρέχον κύμα. Το γράφημα δείχνει πώς το κύμα ρεύματος δίνει μια «κεφαλική εκκίνηση» στο κύμα τάσης: το ρεύμα «οδηγεί» την τάση και η τάση «υστερεί» πίσω από το ρεύμα.
Όπως ίσως μαντέψατε, το ίδιο ασυνήθιστο κύμα ισχύος που είδαμε σε ένα απλό επαγωγικό κύκλωμα υπάρχει και σε ένα απλό χωρητικό κύκλωμα:
Όπως συμβαίνει με ένα απλό επαγωγικό κύκλωμα, μια μετατόπιση φάσης 90 μοιρών μεταξύ τάσης και ρεύματος αναγκάζει το κύμα ισχύος να εναλλάσσεται ομοιόμορφα μεταξύ θετικών και αρνητικών τιμών. Αυτό σημαίνει ότι ο πυκνωτής δεν διαχέει την ισχύ (καθώς ανταποκρίνεται στις αλλαγές τάσης), αλλά απλώς την απορροφά και την απελευθερώνει (εναλλάξ).
Η αντίσταση αλλαγής τάσης ενός πυκνωτή ερμηνεύεται ως η αντίσταση στην εναλλασσόμενη τάση στο σύνολό της, η οποία εξ ορισμού αλλάζει συνεχώς σε στιγμιαίο μέγεθος και κατεύθυνση. Για οποιαδήποτε δεδομένη τιμή AC τάσησε μια δεδομένη συχνότητα, ένας πυκνωτής δεδομένου μεγέθους θα «αγώγει» μια ορισμένη ποσότητα εναλλασσόμενου ρεύματος. Ακριβώς όπως το ρεύμα μέσω μιας αντίστασης είναι συνάρτηση της τάσης σε αυτήν την αντίσταση και της αντίστασής της, το εναλλασσόμενο ρεύμα μέσω ενός πυκνωτή είναι συνάρτηση της εναλλασσόμενης τάσης σε αυτόν τον πυκνωτή και της αντίδρασής του. Όπως και με τους επαγωγείς, η αντίδραση ενός πυκνωτή μετριέται σε Ohms και συμβολίζεται με το γράμμα X (ή X C για να είμαστε πιο ακριβείς).
Δεδομένου ότι το ρεύμα που διέρχεται από έναν πυκνωτή είναι ανάλογο με το ρυθμό μεταβολής της τάσης, θα είναι μεγαλύτερο για τις ταχέως μεταβαλλόμενες τάσεις και μικρότερο για τάσεις με πιο αργή μεταβολή. Αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση οποιουδήποτε πυκνωτή (σε Ohms) είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος. Ο ακριβής τύπος για τον υπολογισμό της αντίδρασης ενός πυκνωτή έχει ως εξής:
Εάν ένας πυκνωτής χωρητικότητας 100 μF εκτεθεί σε συχνότητες 60, 120 και 2500 Hz, τότε η αντίδρασή του θα λάβει τις ακόλουθες τιμές:
Σημειώστε ότι ο λόγος της χωρητικής αντίδρασης προς τις συχνότητες είναι ακριβώς το αντίθετο από τον λόγο της επαγωγικής αντίδρασης προς τις ίδιες συχνότητες. Η χωρητική αντίδραση μειώνεται με την αύξηση της συχνότητας AC, ενώ η επαγωγική αντίδραση, αντίθετα, αυξάνεται με την αύξηση της συχνότητας AC. Αν οι επαγωγείς αντιταχθούν γρήγορη αλλαγήρεύμα, παράγοντας περισσότερη τάση, τότε οι πυκνωτές αντιτίθενται στην ταχεία αλλαγή της τάσης, παράγοντας περισσότερο ρεύμα.
Κατ' αναλογία με τους επαγωγείς, η έκφραση 2πf στην εξίσωση αντίδρασης πυκνωτή μπορεί να αντικατασταθεί από το πεζό ελληνικό γράμμα ω (Ωμέγα), που αλλιώς ονομάζεται γωνιακή (κυκλική) συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος. Έτσι, η εξίσωση X C = 1/(2πfC) μπορεί να γραφτεί ως X C = 1/(ωC), όπου το ω εκφράζεται σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο.
Το εναλλασσόμενο ρεύμα σε ένα απλό χωρητικό κύκλωμα είναι ίσο με την τάση (σε Volts) διαιρούμενη με την αντίδραση του πυκνωτή (σε Ohms). Αυτό είναι ανάλογο με το γεγονός ότι το ρεύμα AC ή DC σε ένα απλό κύκλωμα αντίστασης είναι ίσο με την τάση (σε Volt) διαιρούμενη με την αντίσταση (σε Ohms). Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε το ακόλουθο διάγραμμα:
Ωστόσο, πρέπει να έχουμε κατά νου ότι η τάση και το ρεύμα έχουν διαφορετικές φάσεις. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το ρεύμα έχει μια μετατόπιση φάσης +90 o σε σχέση με την τάση. Αν αναπαραστήσουμε τις γωνίες φάσης της τάσης και του ρεύματος μαθηματικά (με τη μορφή μιγαδικών αριθμών), θα δούμε ότι η αντίδραση ενός πυκνωτή στο εναλλασσόμενο ρεύμα έχει την ακόλουθη γωνία φάσης:
Μαθηματικά μπορούμε να πούμε ότι η γωνία φάσης της αντίστασης του πυκνωτή στο εναλλασσόμενο ρεύμα είναι -90o. Η γωνία φάσης της αντίδρασης ρεύματος είναι πολύ σημαντική στην ανάλυση κυκλώματος. Αυτή η σημασία είναι ιδιαίτερα εμφανής όταν αναλύονται πολύπλοκα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, όπου οι άεργες και οι απλές αντιστάσεις αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Θα αποδειχθεί επίσης χρήσιμο για την αναπαράσταση της αντίστασης οποιουδήποτε στοιχείου στο ηλεκτρικό ρεύμα με όρους μιγαδικών αριθμών (αντί κλιμακωτές ποσότητεςαντίσταση και αντίδραση).
Πολλά έχουν γραφτεί για τους πυκνωτές, αξίζει να προσθέσουμε μερικές χιλιάδες λέξεις ακόμα στα εκατομμύρια που ήδη υπάρχουν; Θα το προσθέσω! Πιστεύω ότι η παρουσίασή μου θα είναι χρήσιμη. Άλλωστε θα γίνει λαμβάνοντας υπόψη.
Τι είναι ένας ηλεκτρικός πυκνωτής
Μιλώντας στα ρωσικά, ένας πυκνωτής μπορεί να ονομαστεί "συσκευή αποθήκευσης". Είναι ακόμα πιο ξεκάθαρο έτσι. Επιπλέον, έτσι ακριβώς μεταφράζεται αυτό το όνομα στη γλώσσα μας. Ένα ποτήρι μπορεί επίσης να ονομαστεί πυκνωτής. Μόνο που συσσωρεύει υγρό από μόνο του. Ή μια τσάντα. Ναι, μια τσάντα. Αποδεικνύεται ότι είναι επίσης μια συσκευή αποθήκευσης. Συσσωρεύει όλα όσα βάζουμε εκεί. Τι σχέση έχει ο ηλεκτρικός πυκνωτής; Είναι το ίδιο με ένα ποτήρι ή μια τσάντα, αλλά μόνο συσσωρεύεται ηλεκτρικό φορτίο.
Φανταστείτε την εικόνα: περνάει μια αλυσίδα ηλεκτρική ενέργεια, στο δρόμο του υπάρχουν αντιστάσεις, αγωγοί και, μπαμ, έχει εμφανιστεί ένας πυκνωτής (γυαλί). Τι θα συμβεί? Όπως γνωρίζετε, το ρεύμα είναι μια ροή ηλεκτρονίων και κάθε ηλεκτρόνιο έχει ένα ηλεκτρικό φορτίο. Έτσι, όταν κάποιος λέει ότι ένα ρεύμα διέρχεται από ένα κύκλωμα, φαντάζεστε εκατομμύρια ηλεκτρόνια να ρέουν μέσα από το κύκλωμα. Αυτά τα ίδια ηλεκτρόνια, όταν εμφανίζεται ένας πυκνωτής στη διαδρομή τους, συσσωρεύονται. Όσο περισσότερα ηλεκτρόνια βάλουμε στον πυκνωτή, τόσο μεγαλύτερο θα είναι το φορτίο του.
Τίθεται το ερώτημα: πόσα ηλεκτρόνια μπορούν να συσσωρευτούν με αυτόν τον τρόπο, πόσα θα χωρέσουν στον πυκνωτή και πότε θα «αρκέσει»; Ας ανακαλύψουμε. Πολύ συχνά, για μια απλοποιημένη εξήγηση απλών ηλεκτρικών διεργασιών, χρησιμοποιείται μια σύγκριση με νερό και σωλήνες. Ας χρησιμοποιήσουμε και αυτή την προσέγγιση.
Φανταστείτε έναν σωλήνα μέσα από τον οποίο ρέει νερό. Στο ένα άκρο του σωλήνα υπάρχει μια αντλία που αντλεί με δύναμη νερό σε αυτόν τον σωλήνα. Στη συνέχεια, τοποθετήστε διανοητικά μια ελαστική μεμβράνη κατά μήκος του σωλήνα. Τι θα συμβεί? Η μεμβράνη θα αρχίσει να τεντώνεται και να καταπονείται υπό την επίδραση της πίεσης του νερού στον σωλήνα (πίεση που δημιουργείται από την αντλία). Θα τεντωθεί, θα τεντωθεί, θα τεντωθεί και τελικά η ελαστική δύναμη της μεμβράνης είτε θα εξισορροπήσει τη δύναμη της αντλίας και η ροή του νερού θα σταματήσει, είτε η μεμβράνη θα σπάσει (Αν αυτό δεν είναι ξεκάθαρο, τότε φανταστείτε μπαλόνι, που θα σκάσει αν αντληθεί πολύ)! Το ίδιο συμβαίνει και σε ηλεκτρικοί πυκνωτές. Μόνο εκεί αντί για μεμβράνη χρησιμοποιείται ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο μεγαλώνει όσο φορτίζεται ο πυκνωτής και σταδιακά εξισορροπεί την τάση της πηγής ισχύος.
Έτσι, ο πυκνωτής έχει ένα ορισμένο περιοριστικό φορτίο που μπορεί να συσσωρεύσει και, αφού το ξεπεράσει, θα συμβεί διηλεκτρική βλάβη σε πυκνωτή θα σπάσει και θα πάψει να είναι πυκνωτής. Μάλλον ήρθε η ώρα να σας πούμε πώς λειτουργεί ένας πυκνωτής.
Πώς λειτουργεί ένας ηλεκτρικός πυκνωτής;
Στο σχολείο σας είπαν ότι ένας πυκνωτής είναι ένα πράγμα που αποτελείται από δύο πλάκες και ένα κενό μεταξύ τους. Αυτές οι πλάκες ονομάζονταν πλάκες πυκνωτών και συνδέονταν μαζί τους καλώδια για την παροχή τάσης στον πυκνωτή. Έτσι οι σύγχρονοι πυκνωτές δεν διαφέρουν πολύ. Όλα έχουν επίσης πλάκες και υπάρχει ένα διηλεκτρικό μεταξύ των πλακών. Χάρη στην παρουσία ενός διηλεκτρικού, τα χαρακτηριστικά του πυκνωτή βελτιώνονται. Για παράδειγμα, η χωρητικότητά του.
Οι σύγχρονοι πυκνωτές χρησιμοποιούν διαφορετικούς τύπους διηλεκτρικών (περισσότερα για αυτό παρακάτω), τα οποία γεμίζονται μεταξύ των πλακών πυκνωτών με τους πιο εξελιγμένους τρόπους για την επίτευξη ορισμένων χαρακτηριστικών.
Αρχή λειτουργίας
Η γενική αρχή λειτουργίας είναι αρκετά απλή: εφαρμόζεται τάση και συσσωρεύεται το φορτίο. Οι φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν τώρα δεν πρέπει να σας ενδιαφέρουν πολύ, αλλά αν θέλετε, μπορείτε να διαβάσετε σχετικά σε οποιοδήποτε βιβλίο για τη φυσική στην ενότητα ηλεκτροστατική.
Πυκνωτής σε κύκλωμα συνεχούς ρεύματος
Εάν τοποθετήσουμε τον πυκνωτή μας σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα (Εικ. παρακάτω), συνδέσουμε ένα αμπερόμετρο σε σειρά με αυτό και εφαρμόσουμε συνεχές ρεύμα στο κύκλωμα, η βελόνα του αμπερόμετρου θα συσπαστεί για λίγο και μετά θα παγώσει και θα δείξει 0A - δεν υπάρχει ρεύμα στο κύκλωμα. Τι συνέβη?
Θα υποθέσουμε ότι πριν εφαρμοστεί ρεύμα στο κύκλωμα, ο πυκνωτής ήταν άδειος (εκφορτισμένος) και όταν εφαρμόστηκε ρεύμα, άρχισε να φορτίζεται πολύ γρήγορα και όταν φορτίστηκε (το ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των πλακών πυκνωτή εξισορρόπησε την πηγή ισχύος ), τότε το ρεύμα σταμάτησε (εδώ είναι ένα γράφημα της φόρτισης του πυκνωτή).
Αυτός είναι ο λόγος που λένε ότι ένας πυκνωτής δεν επιτρέπει να περάσει συνεχές ρεύμα. Στην πραγματικότητα λείπει, αλλά πολύ για λίγο, ο οποίος μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο t = 3*R*C (Χρόνος φόρτισης του πυκνωτή στο 95% του ονομαστικού όγκου. R είναι η αντίσταση κυκλώματος, C είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή) Έτσι συμπεριφέρεται ο πυκνωτής στο ένα κύκλωμα DC. Συμπεριφέρεται τελείως διαφορετικά σε μεταβλητό κύκλωμα!
Πυκνωτής σε κύκλωμα AC
Τι είναι το εναλλασσόμενο ρεύμα; Αυτό συμβαίνει όταν τα ηλεκτρόνια «τρέχουν» πρώτα εκεί και μετά πίσω. Εκείνοι. η κατεύθυνση της κίνησής τους αλλάζει συνεχώς. Στη συνέχεια, εάν εναλλασσόμενο ρεύμα διατρέχει το κύκλωμα με τον πυκνωτή, τότε είτε ένα φορτίο "+" ή ένα φορτίο "-" θα συσσωρευτεί σε κάθε πλάκα του. Εκείνοι. Εναλλασσόμενο ρεύμα θα ρέει πραγματικά. Αυτό σημαίνει ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει «ανεμπόδιστα» μέσω του πυκνωτή.
Όλη αυτή η διαδικασία μπορεί να μοντελοποιηθεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των υδραυλικών αναλογιών. Η παρακάτω εικόνα δείχνει ένα ανάλογο κυκλώματος AC. Το έμβολο σπρώχνει το υγρό προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Αυτό προκαλεί την περιστροφή της πτερωτής μπρος-πίσω. Αποδεικνύεται ότι είναι μια εναλλασσόμενη ροή υγρού (διαβάζουμε εναλλασσόμενο ρεύμα).
Ας τοποθετήσουμε τώρα ένα πλέγμα πυκνωτή σε μορφή μεμβράνης ανάμεσα στην πηγή δύναμης (έμβολο) και την πτερωτή και να αναλύσουμε τι θα αλλάξει.
Φαίνεται ότι τίποτα δεν θα αλλάξει. Ακριβώς όπως το υγρό εκτελούσε ταλαντωτικές κινήσεις, έτσι συνεχίζει να το κάνει, όπως η φτερωτή ταλαντώθηκε εξαιτίας αυτού, έτσι θα συνεχίσει να ταλαντώνεται. Αυτό σημαίνει ότι η μεμβράνη μας δεν αποτελεί εμπόδιο στη μεταβλητή ροή. Το ίδιο θα ισχύει και για έναν ηλεκτρονικό πυκνωτή.
Το γεγονός είναι ότι παρόλο που τα ηλεκτρόνια που τρέχουν σε μια αλυσίδα δεν διασχίζουν το διηλεκτρικό (μεμβράνη) μεταξύ των πλακών του πυκνωτή, έξω από τον πυκνωτή η κίνησή τους είναι ταλαντωτική (μπρος-πίσω), δηλ. ροές εναλλασσόμενου ρεύματος. Ε!
Έτσι, ο πυκνωτής περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα και μπλοκάρει το συνεχές ρεύμα. Αυτό είναι πολύ βολικό όταν πρέπει να αφαιρέσετε το σταθερό στοιχείο στο σήμα, για παράδειγμα, στην έξοδο/είσοδο ενός ενισχυτή ήχου ή όταν θέλετε να κοιτάξετε μόνο το μεταβλητό τμήμα του σήματος (κυματισμός στην έξοδο της πηγής DC τάση).
Αντίδραση πυκνωτή
Ο πυκνωτής έχει αντίσταση! Κατ 'αρχήν, αυτό θα μπορούσε να υποτεθεί από το γεγονός ότι συνεχές ρεύμα δεν διέρχεται από αυτό, σαν να ήταν μια αντίσταση με πολύ υψηλή αντίσταση.
Ένα εναλλασσόμενο ρεύμα είναι ένα άλλο θέμα - περνά, αλλά αντιμετωπίζει αντίσταση από τον πυκνωτή:
f - συχνότητα, C - χωρητικότητα του πυκνωτή. Αν κοιτάξετε προσεκτικά τον τύπο, θα δείτε ότι αν το ρεύμα είναι σταθερό, τότε f = 0 και μετά (να με συγχωρέσουν οι αγωνιστές μαθηματικοί!) X c = άπειρο.Και δεν υπάρχει συνεχές ρεύμα μέσω του πυκνωτή.
Αλλά η αντίσταση στο εναλλασσόμενο ρεύμα θα αλλάξει ανάλογα με τη συχνότητά του και την χωρητικότητα του πυκνωτή. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα του ρεύματος και η χωρητικότητα του πυκνωτή, τόσο λιγότερο αντιστέκεται σε αυτό το ρεύμα και αντίστροφα. Όσο πιο γρήγορα αλλάζει η τάση
τάση, όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα μέσω του πυκνωτή, αυτό εξηγεί τη μείωση του Xc με την αύξηση της συχνότητας.
Παρεμπιπτόντως, ένα άλλο χαρακτηριστικό του πυκνωτή είναι ότι δεν απελευθερώνει ρεύμα και δεν θερμαίνεται! Ως εκ τούτου, μερικές φορές χρησιμοποιείται για την απόσβεση της τάσης όπου η αντίσταση θα καπνίζει. Για παράδειγμα, για να μειώσετε την τάση δικτύου από 220V σε 127V. Και επιπλέον:
Το ρεύμα σε έναν πυκνωτή είναι ανάλογο με την ταχύτητα της τάσης που εφαρμόζεται στους ακροδέκτες του
Πού χρησιμοποιούνται οι πυκνωτές;
Ναι, όπου απαιτούνται οι ιδιότητές τους (δεν επιτρέπουν τη διέλευση συνεχούς ρεύματος, δυνατότητα συσσώρευσης ηλεκτρικής ενέργειας και αλλαγή της αντίστασής τους ανάλογα με τη συχνότητα), σε φίλτρα, σε κυκλώματα ταλάντωσης, σε πολλαπλασιαστές τάσης κ.λπ.
Τι τύποι πυκνωτών υπάρχουν;
Η βιομηχανία παράγει πολλά ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙπυκνωτές. Κάθε ένα από αυτά έχει ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ορισμένα έχουν χαμηλό ρεύμα διαρροής, άλλα έχουν μεγάλη χωρητικότητα και άλλα έχουν κάτι άλλο. Ανάλογα με αυτούς τους δείκτες, επιλέγονται πυκνωτές.
Οι ραδιοερασιτέχνες, ειδικά οι αρχάριοι όπως εμείς, δεν ασχολούνται πολύ και στοιχηματίζουν σε αυτά που μπορούν να βρουν. Ωστόσο, θα πρέπει να γνωρίζετε ποιοι κύριοι τύποι πυκνωτών υπάρχουν στη φύση.
Η εικόνα δείχνει έναν πολύ συμβατικό διαχωρισμό πυκνωτών. Το συνέταξα με το γούστο μου και μου αρέσει γιατί είναι αμέσως σαφές αν υπάρχουν μεταβλητοί πυκνωτές, τι τύποι μόνιμων πυκνωτών υπάρχουν και τι διηλεκτρικά χρησιμοποιούνται στους κοινούς πυκνωτές. Γενικά ό,τι χρειάζεται ένας ραδιοερασιτέχνης.
Έχουν χαμηλό ρεύμα διαρροής, μικρές διαστάσεις, χαμηλή αυτεπαγωγή και μπορούν να λειτουργήσουν σε υψηλές συχνότητεςκαι σε κυκλώματα συνεχούς, παλμικού και εναλλασσόμενου ρεύματος.
Παράγονται σε ένα ευρύ φάσμα τάσεων και χωρητικοτήτων λειτουργίας: από 2 έως 20.000 pF και, ανάλογα με το σχεδιασμό, αντέχουν σε τάσεις έως 30 kV. Αλλά τις περισσότερες φορές θα συναντηθείτε κεραμικοί πυκνωτέςμε τάση λειτουργίας έως 50V.
Ειλικρινά, δεν ξέρω αν κυκλοφορούν τώρα. Αλλά προηγουμένως, η μαρμαρυγία χρησιμοποιήθηκε ως διηλεκτρικό σε τέτοιους πυκνωτές. Και ο ίδιος ο πυκνωτής αποτελούνταν από ένα πακέτο πλακών μαρμαρυγίας, σε καθεμία από τις οποίες εφαρμόστηκαν πλάκες και στις δύο πλευρές, και στη συνέχεια τέτοιες πλάκες συλλέχθηκαν σε ένα "πακέτο" και συσκευάστηκαν σε μια θήκη.
Τυπικά είχαν χωρητικότητα από πολλές χιλιάδες έως δεκάδες χιλιάδες picoforads και λειτουργούσαν σε ένα εύρος τάσης από 200 V έως 1500 V.
Πυκνωτές χαρτιού
Τέτοιοι πυκνωτές έχουν χαρτί πυκνωτή ως διηλεκτρικό και λωρίδες αλουμινίου ως πλάκες. Μακριές λωρίδες από αλουμινόχαρτο με μια λωρίδα χαρτιού τοποθετημένη ανάμεσά τους τυλίγονται σε ρολό και συσκευάζονται σε ένα περίβλημα. Αυτό είναι το κόλπο.
Τέτοιοι πυκνωτές διατίθενται σε χωρητικότητες που κυμαίνονται από χιλιάδες picoforads έως 30 microforads και μπορούν να αντέξουν τάσεις από 160 έως 1500 V.
Φήμες λένε ότι βραβεύονται πλέον από τους audiophiles. Δεν εκπλήσσομαι - έχουν επίσης καλώδια αγωγών μονής όψης...
Κατ 'αρχήν, συνηθισμένοι πυκνωτές με πολυεστέρα ως διηλεκτρικό. Το εύρος χωρητικότητας είναι από 1 nF έως 15 mF σε τάση λειτουργίας από 50 V έως 1500 V.
Οι πυκνωτές αυτού του τύπου έχουν δύο αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα. Πρώτον, μπορούν να κατασκευαστούν με πολύ μικρή ανοχή μόνο 1%. Έτσι, αν λέει 100 pF, τότε η χωρητικότητά του είναι 100 pF +/- 1%. Και το δεύτερο είναι ότι η τάση λειτουργίας τους μπορεί να φτάσει έως και τα 3 kV (και η χωρητικότητα από 100 pF έως 10 mF)
Ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές
Αυτοί οι πυκνωτές διαφέρουν από όλους τους άλλους στο ότι μπορούν να συνδεθούν μόνο σε κύκλωμα συνεχούς ή παλμικού ρεύματος. Είναι πολικές. Έχουν ένα συν και ένα μείον. Αυτό οφείλεται στον σχεδιασμό τους. Και αν ένας τέτοιος πυκνωτής ενεργοποιηθεί αντίστροφα, πιθανότατα θα διογκωθεί. Και πριν εξερράγησαν επίσης χαρούμενα, αλλά ανασφαλή. Υπάρχουν ηλεκτρολυτικοί πυκνωτέςαλουμίνιο και ταντάλιο.
Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές αλουμινίου σχεδιάζονται σχεδόν σαν πυκνωτές χαρτιού, με τη μόνη διαφορά ότι οι πλάκες ενός τέτοιου πυκνωτή είναι χαρτί και ταινίες αλουμινίου. Το χαρτί εμποτίζεται με ηλεκτρολύτη και εφαρμόζεται ένα λεπτό στρώμα οξειδίου στη λωρίδα αλουμινίου, το οποίο λειτουργεί ως διηλεκτρικό. Εάν εφαρμόσετε εναλλασσόμενο ρεύμα σε έναν τέτοιο πυκνωτή ή τον επαναφέρετε στις πολικότητες εξόδου, ο ηλεκτρολύτης θα βράσει και ο πυκνωτής θα αποτύχει.
Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές έχουν αρκετά μεγάλη χωρητικότητα, γι' αυτό, για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται συχνά σε κυκλώματα ανορθωτή.
Μάλλον αυτό είναι όλο. Στο παρασκήνιο μένουν πυκνωτές με διηλεκτρικό από πολυανθρακικό, πολυστυρένιο και πιθανώς πολλούς άλλους τύπους. Αλλά νομίζω ότι αυτό θα είναι περιττό.
Συνεχίζεται...
Στο δεύτερο μέρος σκοπεύω να δείξω παραδείγματα τυπικών χρήσεων πυκνωτών.
1
Ηλεκτρικός πυκνωτής - στοιχείο ηλεκτρικό κύκλωμα, σχεδιασμένο να χρησιμοποιεί την ηλεκτρική του χωρητικότητα.
Ένας πυκνωτής είναι ένα παθητικό στοιχείο ενός ηλεκτρικού κυκλώματος. Συνήθως αποτελείται από δύο ηλεκτρόδια με τη μορφή πλακών ή κυλίνδρων (που ονομάζονται πλάκες), που χωρίζονται από έναν μονωτή, το πάχος του οποίου είναι μικρό σε σύγκριση με το μέγεθος των πλακών. Όταν εφαρμόζεται σταθερά ηλεκτρική τάσηΈνα ηλεκτρικό φορτίο ρέει στις πλάκες του πυκνωτή, φορτίζοντας τις πλάκες του πυκνωτή, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των πλακών. Αφού εμφανιστεί αυτό το πεδίο, το ρεύμα σταματά. Ένας πυκνωτής που φορτίζεται με αυτόν τον τρόπο μπορεί να αποσυνδεθεί από την πηγή και να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της αποθηκευμένης ενέργειας σε αυτήν. ηλεκτρική ενέργεια. Ήταν για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας που ο πυκνωτής εφευρέθηκε το 1745 από τους φυσικούς Ewald Jurgen von Kleistim από τη Γερμανία και τον Ολλανδό Pieter van Musschenbroeck. Ο πρώτος πυκνωτής κατασκευάστηκε από αυτούς σε ένα εργαστήριο στο Leiden και στη θέση τους...
0 0
2
Το ρεύμα ρέει μέσα από τον πυκνωτή;
Διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα από τον πυκνωτή ή όχι; Η καθημερινή ραδιοερασιτεχνική εμπειρία δείχνει πειστικά ότι το συνεχές ρεύμα δεν περνά, αλλά το εναλλασσόμενο ρεύμα.
Αυτό μπορεί εύκολα να επιβεβαιωθεί με πειράματα. Μπορείτε να ανάψετε έναν λαμπτήρα συνδέοντάς τον σε τροφοδοτικό AC μέσω ενός πυκνωτή. Το μεγάφωνο ή τα ακουστικά θα συνεχίσουν να λειτουργούν εάν συνδέονται στον δέκτη όχι απευθείας, αλλά μέσω ενός πυκνωτή.
Ένας πυκνωτής αποτελείται από δύο ή περισσότερες μεταλλικές πλάκες που χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό. Αυτό το διηλεκτρικό είναι συνήθως μαρμαρυγία, αέρας ή κεραμικά, τα οποία είναι οι καλύτεροι μονωτές. Είναι πολύ φυσικό το συνεχές ρεύμα να μην μπορεί να περάσει από έναν τέτοιο μονωτή. Γιατί όμως περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα; Αυτό φαίνεται ακόμη πιο περίεργο αφού τα ίδια κεραμικά με τη μορφή, για παράδειγμα, κυλίνδρων πορσελάνης μονώνουν τέλεια τα καλώδια εναλλασσόμενου ρεύματος και η μαρμαρυγία λειτουργεί τέλεια ως μονωτή...
0 0
3
Σχετικά με τη φόρτιση ενός πυκνωτή.
Ας κλείσουμε το κύκλωμα. Ένα ρεύμα φόρτισης πυκνωτή θα ρέει μέσω του κυκλώματος. Αυτό σημαίνει ότι μερικά ηλεκτρόνια από την αριστερή πλάκα του πυκνωτή θα μπουν στο καλώδιο και ο ίδιος αριθμός ηλεκτρονίων θα πάει από το καλώδιο στη δεξιά πλάκα. Και οι δύο πλάκες θα φορτιστούν με αντίθετα φορτία του ίδιου μεγέθους.
Θα υπάρχει ένα ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των πλακών στο διηλεκτρικό.
Τώρα ας ανοίξουμε το κύκλωμα. Ο πυκνωτής θα παραμείνει φορτισμένος. Ας βραχυκυκλώσουμε την επένδυση του με ένα κομμάτι σύρμα. Ο πυκνωτής θα εκφορτιστεί αμέσως. Αυτό σημαίνει ότι μια περίσσεια ηλεκτρονίων θα πάει από τη δεξιά πλάκα στο σύρμα και η έλλειψη ηλεκτρονίων θα πάει από το σύρμα στην αριστερή πλάκα. Θα υπάρχουν ίσες ποσότητες ηλεκτρονίων και στις δύο πλάκες και ο πυκνωτής θα εκφορτιστεί.
Σε ποια τάση φορτίζει ο πυκνωτής;
Φορτίζεται στην τάση που του εφαρμόζεται από την πηγή ισχύος.
Αντοχή πυκνωτή.
Ας κλείσουμε...
0 0
4
08.11.2014 18:23
Θυμάστε τι είναι ένας πυκνωτής; Να σου θυμίσω. Ένας πυκνωτής, επίσης ευρέως γνωστός ως "conder", αποτελείται από δύο μονωμένες πλάκες. Όταν μια σταθερή τάση εφαρμόζεται για λίγο στον πυκνωτή, φορτίζει και διατηρεί αυτό το φορτίο. Η χωρητικότητα του πυκνωτή εξαρτάται από το πόσες "θέσεις" είναι σχεδιασμένες οι πλάκες, καθώς και από την απόσταση μεταξύ τους. ας σκεφτούμε το απλούστερο σχήμαήδη φορτισμένο κοντέινερ:
Έτσι, εδώ βλέπουμε οκτώ «συν» στο ένα εξώφυλλο και τον ίδιο αριθμό «πλην» στο άλλο. Λοιπόν, όπως γνωρίζετε, τα αντίθετα έλκονται) Και όσο μικρότερη είναι η απόσταση μεταξύ των πιάτων, τόσο ισχυρότερη είναι η "αγάπη". Επομένως, το συν "αγαπά" το μείον, και επειδή η αγάπη είναι αμοιβαία, σημαίνει ότι το μείον "αγαπά". το συν)). Επομένως, αυτή η έλξη εμποδίζει την εκφόρτιση ενός ήδη φορτισμένου πυκνωτή.
Για να εκφορτιστεί ένας πυκνωτής, αρκεί να φτιάξουμε μια «γέφυρα» ώστε να συναντηθούν τα «συν» και τα «πλην». Αυτό είναι ηλίθιο...
0 0
5
Elya / 18:21 12/08/2014 #
Ο πυκνωτής είναι 2 κομμάτια αλουμινόχαρτο (φόδρα) με ένα χαρτί στη μέση. (Δεν θα μιλήσουμε για μίκα, φθοροπλαστικό, κεραμικό, ηλεκτρολύτες κ.λπ. προς το παρόν).
Το κομμάτι χαρτί δεν μεταφέρει ρεύμα, επομένως ο πυκνωτής δεν μεταφέρει ρεύμα.
Εάν το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο, τότε τα ηλεκτρόνια που ορμούν στο πρώτο κομμάτι φύλλου το φορτίζουν.
Αλλά, όπως γνωρίζετε, όπως τα φορτία απωθούν το ένα το άλλο, έτσι και τα ηλεκτρόνια τρέχουν μακριά από το άλλο κομμάτι.
Όσα ηλεκτρόνια ήρθαν σε μια πλάκα, τόσα ξέφυγαν από την άλλη.
Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που τρέχουν ή διαφεύγουν (ρεύμα) εξαρτάται από την τάση και την χωρητικότητα του πυκνωτή (δηλαδή από το μέγεθος των κομματιών του φύλλου και το πάχος του χαρτιού μεταξύ τους).
Θα προσπαθήσω να το εξηγήσω με περισσότερες λεπτομέρειες χρησιμοποιώντας τα δάχτυλά μου, ή μάλλον πάνω στο νερό.
Τι είναι συνεχές ρεύμα; Φανταστείτε το νερό (ρεύμα) να ρέει μέσα από έναν εύκαμπτο σωλήνα (σύρμα) προς μία κατεύθυνση.
Τι είναι το εναλλασσόμενο ρεύμα; Αυτό είναι πάλι νερό σε έναν σωλήνα, αλλά δεν ρέει πλέον προς τη μία κατεύθυνση, αλλά τραντάζεται πέρα δώθε με κάποιο πλάτος...
0 0
6
Διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα από τον πυκνωτή ή όχι;
Η καθημερινή ραδιοερασιτεχνική εμπειρία δείχνει πειστικά ότι το συνεχές ρεύμα δεν περνά, αλλά το εναλλασσόμενο ρεύμα. Αυτό μπορεί εύκολα να επιβεβαιωθεί με πειράματα. Μπορείτε να ανάψετε έναν λαμπτήρα συνδέοντάς τον σε τροφοδοτικό AC μέσω ενός πυκνωτή. Το μεγάφωνο ή τα ακουστικά θα συνεχίσουν να λειτουργούν εάν συνδέονται στον δέκτη όχι απευθείας, αλλά μέσω ενός πυκνωτή.
Ένας πυκνωτής αποτελείται από δύο ή περισσότερες μεταλλικές πλάκες που χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό. Αυτό το διηλεκτρικό είναι συνήθως μαρμαρυγία, αέρας ή κεραμικά*, τα οποία είναι οι καλύτεροι μονωτές. Είναι πολύ φυσικό το συνεχές ρεύμα να μην μπορεί να περάσει από έναν τέτοιο μονωτή. Γιατί όμως περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα; Αυτό φαίνεται ακόμη πιο περίεργο αφού τα ίδια κεραμικά με τη μορφή, για παράδειγμα, κυλίνδρων πορσελάνης μονώνουν τέλεια τα καλώδια εναλλασσόμενου ρεύματος και η μαρμαρυγία λειτουργεί τέλεια ως μονωτήρας σε κολλητήρια, ηλεκτρικά σίδερα και άλλα...
0 0
7
Εγγραφείτε στην ομάδα μας Vkontakte - και στο Facebook - * Η καθημερινή εμπειρία ερασιτεχνικού ραδιοφώνου λέει πειστικά ότι το συνεχές ρεύμα δεν περνάει από έναν πυκνωτή, αλλά το εναλλασσόμενο ρεύμα. Για παράδειγμα, μπορείτε να συνδέσετε μια λάμπα ή ένα μεγάφωνο μέσω ενός πυκνωτή και θα συνεχίσουν να λειτουργούν. Για να καταλάβουμε γιατί συμβαίνει αυτό, ας δούμε τον σχεδιασμό ενός πυκνωτή. Ένας πυκνωτής αποτελείται από δύο ή περισσότερες μεταλλικές πλάκες που χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό. Αυτό το διηλεκτρικό είναι συνήθως μαρμαρυγία, αέρας ή κεραμικά, τα οποία είναι οι καλύτεροι μονωτές. Είναι πολύ φυσικό το συνεχές ρεύμα να μην μπορεί να περάσει από έναν τέτοιο μονωτή. Γιατί όμως περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα; Αυτό φαίνεται ακόμη πιο περίεργο, καθώς τα ίδια κεραμικά με τη μορφή, για παράδειγμα, κυλίνδρων πορσελάνης μονώνουν τέλεια τα καλώδια εναλλασσόμενου ρεύματος και η μαρμαρυγία λειτουργεί τέλεια ως μονωτήρας σε κολλητήρια, ηλεκτρικά σίδερα και άλλα. συσκευές θέρμανσης, λειτουργεί κανονικά από...
0 0
8
Εγγραφείτε στην ομάδα μας VKontakte - http://vk.com/chipidip,
και Facebook - https://www.facebook.com/chipidip
*
Η καθημερινή ραδιοερασιτεχνική εμπειρία δείχνει πειστικά ότι το συνεχές ρεύμα δεν περνάει από τον πυκνωτή, αλλά το εναλλασσόμενο ρεύμα. Για παράδειγμα, μπορείτε να συνδέσετε μια λάμπα ή ένα μεγάφωνο μέσω ενός πυκνωτή και θα συνεχίσουν να λειτουργούν. Για να καταλάβουμε γιατί συμβαίνει αυτό, ας δούμε τον σχεδιασμό ενός πυκνωτή. Ένας πυκνωτής αποτελείται από δύο ή περισσότερες μεταλλικές πλάκες που χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό. Αυτό το διηλεκτρικό είναι συνήθως μαρμαρυγία, αέρας ή κεραμικά, τα οποία είναι οι καλύτεροι μονωτές. Είναι πολύ φυσικό το συνεχές ρεύμα να μην μπορεί να περάσει από έναν τέτοιο μονωτή. Γιατί όμως περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα; Αυτό φαίνεται ακόμη πιο περίεργο αφού τα ίδια κεραμικά με τη μορφή, για παράδειγμα, κυλίνδρων πορσελάνης μονώνουν τέλεια τα καλώδια AC και η μαρμαρυγία λειτουργεί τέλεια ως μονωτής στα κολλητήρια,...
0 0