Gwałtowna zmiana natężenia prądu i jego kierunku, charakterystyczna dla prądu przemiennego, prowadzi do szeregu najważniejsze cechy które odróżniają działanie prądu przemiennego od prądu stałego. Niektóre z tych cech wyraźnie pojawiają się w poniższych eksperymentach.
1. Przepuszczanie prądu przemiennego przez kondensator. Miejmy do dyspozycji źródło prądu stałego o napięciu 12 V (akumulator) i źródło prądu przemiennego o napięciu również 12 V. Podłączając do każdego z tych źródeł małą żarówkę przekonamy się, że zarówno żarówki palą się równie jasno (ryc. 298, A). Podłączmy teraz kondensator o dużej pojemności do obwodu pierwszej i drugiej żarówki (ryc. 298, b). Przekonamy się, że w przypadku prądu stałego żarówka w ogóle nie świeci, natomiast w przypadku prądu przemiennego jej żarzenie pozostaje prawie takie samo jak poprzednio. Brak żarzenia w obwodzie prądu stałego jest łatwy do zrozumienia: pomiędzy płytkami kondensatora znajduje się warstwa izolacyjna, więc obwód jest otwarty. Intensywność żarówki w obwodzie prądu przemiennego wydaje się niesamowita.
Ryż. 298. Przepływ prądu przemiennego przez kondensator: a) żarówki podłączone do obwodu prądu stałego (po prawej) lub prądu przemiennego (po lewej) świecą jednakowo; b) gdy do obwodu podłączony jest kondensator Waszyngton zatrzymuje się, prąd przemienny nadal płynie i zapala żarówkę
Jeśli się jednak nad tym zastanowić, nie ma w tym nic tajemniczego. Mamy tu jedynie częste powtarzanie dobrze znanego procesu ładowania i rozładowywania kondensatora. Kiedy podłączamy (ryc. 299,a) kondensator do źródła prądu (przekręcając dźwignię przełącznika w lewo), prąd przepływa przez przewody, aż ładunki zgromadzone na płytkach kondensatora utworzą różnicę potencjałów, która równoważy napięcie źródło. To tworzy się w kondensatorze pole elektryczne, w którym skoncentrowana jest pewna ilość energii. Kiedy połączymy płytki naładowanego kondensatora z przewodnikiem, odłączając źródło prądu (przekręcając dźwignię przełącznika w prawo), ładunek przepłynie przez przewodnik z jednej płytki na drugą i przepłynie krótkotrwały prąd przez przewodnik włączający żarówkę. Pole w kondensatorze zanika, a zgromadzona w nim energia jest zużywana na ogrzewanie żarówki.
Ryż. 299. Przy każdym ładowaniu kondensatora żarówka miga: a) ładowanie kondensatora (klawisz po lewej stronie) i rozładowywanie go przez żarówkę (klawisz po prawej); B) szybkie ładowanie a kondensator rozładowuje się po przekręceniu kluczyka, lampka miga; c) kondensator i żarówka w obwodzie prądu przemiennego
To, co dzieje się, gdy prąd przemienny przepływa przez kondensator, bardzo wyraźnie wyjaśnia eksperyment przedstawiony na ryc. 299, ur. Obracając dźwignię przełącznika w prawo, podłączamy kondensator do źródła prądu, a płyta 1 jest ładowana dodatnio, a płyta 2 jest ładowana ujemnie. Gdy przełącznik znajduje się w położeniu środkowym, a obwód jest otwarty, kondensator jest rozładowywany przez żarówkę. Kiedy pokrętło przełącznika zostanie przekręcone w lewo, kondensator zostanie ponownie naładowany, ale tym razem płyta 1 zostanie naładowana ujemnie, a płyta 2 zostanie naładowana dodatnio. Szybko przesuwając dźwignię włącznika najpierw w jedną stronę, potem w drugą, przekonamy się, że przy każdej zmianie styku żarówka miga na chwilę, czyli przepływa przez nią krótkotrwały prąd. Jeśli przełączysz wystarczająco szybko, żarówka będzie migać jedna po drugiej tak szybko, że będzie się palić w sposób ciągły; Jednocześnie przepływa przez niego prąd, często zmieniając jego kierunek. W takim przypadku pole elektryczne w kondensatorze będzie się cały czas zmieniać: albo zostanie utworzone, potem zaniknie, a następnie powstanie ponownie w przeciwnym kierunku. To samo dzieje się, gdy podłączymy kondensator do obwodu prądu przemiennego (ryc. 299c).
2. Przepływ prądu przemiennego przez cewkę o dużej indukcyjności. Podłączmy go do obwodu pokazanego na ryc. 298,b zamiast kondensatora stosuje się cewkę z drut miedziany z dużą liczbą zwojów, wewnątrz których umieszczony jest żelazny rdzeń (ryc. 300). Wiadomo, że takie cewki mają wysoką indukcyjność (§ 144). Opór takiej cewki przy prądzie stałym będzie niewielki, ponieważ jest wykonany z dość grubego drutu. W przypadku prądu stałego (ryc. 300, a) żarówka pali się jasno, ale w przypadku prądu przemiennego (ryc. 300, b) blask jest prawie niezauważalny. Doświadczenie z prądem stałym jest jasne: ponieważ rezystancja cewki jest niewielka, jej obecność prawie nie zmienia prądu, a żarówka pali się jasno. Dlaczego cewka osłabia prąd przemienny? Stopniowo będziemy wyciągać żelazny rdzeń z cewki. Przekonamy się, że żarówka staje się coraz gorętsza, co oznacza, że w miarę wydłużania się rdzenia wzrasta prąd w obwodzie. Po całkowitym usunięciu rdzenia żarówka może osiągnąć prawie normalną intensywność, jeśli liczba zwojów cewki nie jest zbyt duża. Ale przedłużenie rdzenia zmniejsza indukcyjność cewki. Widzimy więc, że cewka o małej rezystancji, ale dużej indukcyjności, włączona w obwód prądu przemiennego, może znacznie osłabić ten prąd.
Ryż. 300. Żarówka jest podłączona do obwodu prądu stałego (a) i przemiennego (b). Cewka jest połączona szeregowo z żarówką. Przy prądzie stałym żarówka pali się jasno, przy prądzie przemiennym świeci słabo.
Wpływ cewki o wysokiej indukcyjności na prąd przemienny jest również łatwy do wyjaśnienia. Prąd przemienny to prąd, którego siła zmienia się szybko, czasami wzrasta, a czasami maleje. Wraz z tymi zmianami w obwodzie następuje e.m. ds. samoindukcja, która zależy od indukcyjności obwodu. Kierunek tego e. ds. (jak widzieliśmy w § 139) jest taki, że jego działanie zapobiega zmianie prądu, to znaczy zmniejsza amplitudę prądu, a tym samym jego wartość skuteczną. Chociaż indukcyjność drutów jest niewielka, ten dodatkowy e. ds. jest również niewielki, a jego działanie jest prawie niezauważalne. Ale w obecności dużej indukcyjności ten dodatkowy e. ds. może znacząco wpłynąć na siłę prądu przemiennego.
Kondensator w obwodzie prądu przemiennego
Kondensator w obwodzie prądu przemiennego zachowuje się inaczej niż rezystor. Podczas gdy rezystory po prostu opierają się przepływowi elektronów (napięcie na nich jest wprost proporcjonalne do prądu), kondensatory są odporne na zmianę napięcia („hamowanie” lub dodawanie prądu podczas ładowania lub rozładowywania do nowego poziomu napięcia). Prąd przepływający przez kondensator jest wprost proporcjonalny do szybkości zmian napięcia. Ten sprzeciw wobec zmiany napięcia jest inną formą reaktancji, która ma skutek odwrotny do reaktancji cewki indukcyjnej.
Matematyczna zależność pomiędzy prądem przepływającym przez kondensator a szybkością zmian napięcia na nim jest następująca:
Stosunek du/dt to szybkość zmiany chwilowego napięcia (u) w czasie i jest mierzony w woltach na sekundę. Pojemność (C) mierzy się w faradach i prąd chwilowy(i) - w amperach. Aby pokazać, co dzieje się z prądem przemiennym, przeanalizujmy prosty obwód pojemnościowy:
Prosty obwód pojemnościowy: napięcie kondensatora opóźnia się względem prądu o 90 o.
Jeśli narysujemy prąd i napięcie dla tego prostego obwodu, będzie on wyglądał mniej więcej tak:
Jak pamiętasz, prąd przepływający przez kondensator jest reakcją na zmianę napięcia na tym kondensatorze. Z tego możemy wywnioskować, że chwilowy prąd jest równy zeru, gdy chwilowa wartość napięcia osiąga swój szczyt (zerowa zmiana lub zerowe nachylenie sinusoidy napięcia), a chwilowy prąd jest równy jego wartości szczytowej, gdy chwilowe napięcie znajduje się w punktach maksymalnej zmiany (punktach najbardziej stromego nachylenia fali napięciowej, w których przecina ona linię zerową). Wszystko to prowadzi do tego, że fala napięcia jest przesunięta w fazie o -90 o z falą prądu. Wykres pokazuje, jak fala prądu „przewodzi” fali napięcia: prąd „przewodzi” napięciu, a napięcie „opóźnia się” za prądem.
Jak można się domyślić, ta sama niezwykła fala mocy, którą widzieliśmy w prostym obwodzie indukcyjnym, występuje również w prostym obwodzie pojemnościowym:
Podobnie jak w przypadku prostego obwodu indukcyjnego, przesunięcie fazowe o 90 stopni między napięciem a prądem powoduje równomierną zmianę wartości fali mocy między wartościami dodatnimi i ujemnymi. Oznacza to, że kondensator nie rozprasza mocy (w reakcji na zmiany napięcia), a jedynie ją pochłania i oddaje (na przemian).
Rezystancja kondensatora zmieniająca napięcie jest interpretowana jako rezystancja całego napięcia przemiennego, które z definicji stale zmienia się pod względem chwilowej wartości i kierunku. Dla dowolnej wartości Napięcie prądu przemiennego przy danej częstotliwości kondensator o danej wielkości „przewodzi” pewną ilość prądu przemiennego. Tak jak prąd płynący przez rezystor jest funkcją napięcia na tym rezystorze i jego rezystancji, tak prąd przemienny płynący przez kondensator jest funkcją napięcia przemiennego na tym kondensatorze i jego reaktancji. Podobnie jak w przypadku cewek indukcyjnych, reaktancję kondensatora mierzy się w omach i jest symbolizowana przez literę X (lub dokładniej X C).
Ponieważ prąd przepływający przez kondensator jest proporcjonalny do szybkości zmian napięcia, będzie większy dla szybko zmieniających się napięć i mniejszy dla napięć o wolniejszych zmianach. Oznacza to, że reaktancja dowolnego kondensatora (w omach) jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości prądu przemiennego. Dokładny wzór na obliczenie reaktancji kondensatora jest następujący:
Jeśli kondensator o pojemności 100 μF zostanie wystawiony na działanie częstotliwości 60, 120 i 2500 Hz, wówczas jego reaktancja przyjmie następujące wartości:
Należy zauważyć, że stosunek reaktancji pojemnościowej do częstotliwości jest dokładnie odwrotny do stosunku reaktancji indukcyjnej do tych samych częstotliwości. Reaktancja pojemnościowa maleje wraz ze wzrostem częstotliwości prądu przemiennego, podczas gdy reaktancja indukcyjna, wręcz przeciwnie, rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości prądu przemiennego. Jeśli cewki są przeciwne szybka zmiana prąd, wytwarzając większe napięcie, wówczas kondensatory przeciwstawiają się szybkiej zmianie napięcia, wytwarzając więcej prądu.
Analogicznie do cewek indukcyjnych, wyrażenie 2πf w równaniu reaktancji kondensatora można zastąpić małą grecką literą ω (Omega), zwaną inaczej częstotliwością kątową (cykliczną) prądu przemiennego. Zatem równanie X C = 1/(2πfC) można zapisać jako X C = 1/(ωC), gdzie ω wyraża się w radianach na sekundę.
Prąd przemienny w prostym obwodzie pojemnościowym jest równy napięciu (w woltach) podzielonemu przez reaktancję kondensatora (w omach). Jest to analogiczne do faktu, że prąd przemienny lub stały w prostym obwodzie rezystancyjnym jest równy napięciu (w woltach) podzielonemu przez rezystancję (w omach). Jako przykład rozważmy następujący diagram:
Musimy jednak pamiętać, że napięcie i prąd mają różne fazy. Jak wspomniano wcześniej, prąd ma przesunięcie fazowe w stosunku do napięcia wynoszące +90 o. Jeśli przedstawimy matematycznie kąty fazowe napięcia i prądu (w postaci liczb zespolonych), zobaczymy, że reaktancja kondensatora na prąd przemienny ma następujący kąt fazowy:
Matematycznie możemy powiedzieć, że kąt fazowy rezystancji kondensatora na prąd przemienny wynosi -90o. Kąt fazowy reaktancji prądu jest bardzo ważny w analizie obwodów. Znaczenie to jest szczególnie widoczne podczas analizy złożonych obwodów prądu przemiennego, w których rezystancja bierna i prosta oddziałują na siebie. Okaże się również przydatny do przedstawienia rezystancji dowolnego elementu na prąd elektryczny w postaci liczb zespolonych (a nie wielkości skalarne rezystancja i reaktancja).
O kondensatorach napisano już wiele, czy warto dodać kilka tysięcy słów więcej do milionów, które już istnieją? Dodam to! Wierzę, że moja prezentacja będzie przydatna. W końcu zostanie to zrobione z uwzględnieniem.
Co to jest kondensator elektryczny
Mówiąc po rosyjsku, kondensator można nazwać „urządzeniem magazynującym”. W ten sposób jest jeszcze jaśniej. Co więcej, dokładnie tak ta nazwa jest tłumaczona na nasz język. Szkło można również nazwać kondensatorem. Tylko on gromadzi w sobie płyn. Albo torbę. Tak, torbę. Okazuje się, że jest to także urządzenie pamięci masowej. Gromadzi wszystko, co tam umieścimy. Co ma z tym wspólnego kondensator elektryczny? Jest to to samo, co szklanka czy torba, tyle że tylko się gromadzi ładunek elektryczny.
Wyobraź sobie obraz: przechodzi łańcuch prąd elektryczny, na swojej drodze są rezystory, przewodniki i bam, pojawił się kondensator (szkło). Co się stanie? Jak wiadomo, prąd to przepływ elektronów, a każdy elektron ma ładunek elektryczny. Tak więc, gdy ktoś mówi, że przez obwód przepływa prąd, wyobrażamy sobie, że przez obwód przepływają miliony elektronów. To właśnie te elektrony, gdy na ich drodze pojawia się kondensator, gromadzą się. Im więcej elektronów włożymy do kondensatora, tym większy będzie jego ładunek.
Powstaje pytanie: ile elektronów można w ten sposób zgromadzić, ile zmieści się w kondensatorze i kiedy „wystarczy”? Dowiedzmy się. Bardzo często w celu uproszczonego wyjaśnienia prostych procesów elektrycznych stosuje się porównanie z wodą i rurami. Skorzystajmy również z tego podejścia.
Wyobraź sobie rurę, przez którą przepływa woda. Na jednym końcu rury znajduje się pompa, która na siłę pompuje wodę do tej rury. Następnie mentalnie umieść gumową membranę na rurze. Co się stanie? Membrana zacznie się rozciągać i naprężać pod wpływem ciśnienia wody w rurze (ciśnienia wytwarzanego przez pompę). Będzie się rozciągać, rozciągać, rozciągać, aż w końcu siła sprężystości membrany albo zrównoważy siłę pompy i przepływ wody zatrzyma się, albo membrana pęknie (jeśli nie jest to jasne, wyobraź sobie balon, który pęknie, jeśli zostanie za mocno napompowany)! To samo dzieje się w kondensatory elektryczne. Tylko tam zamiast membrany stosuje się pole elektryczne, które rośnie w miarę ładowania kondensatora i stopniowo równoważy napięcie źródła zasilania.
Zatem kondensator ma pewien ładunek ograniczający, który może zgromadzić, a po przekroczeniu nastąpi przebicie dielektryka w kondensatorze pęknie i przestanie być kondensatorem. Prawdopodobnie nadszedł czas, aby powiedzieć Ci, jak działa kondensator.
Jak działa kondensator elektryczny?
W szkole powiedziano ci, że kondensator to rzecz składająca się z dwóch płytek i pustej przestrzeni między nimi. Płytki te nazywano płytkami kondensatorowymi i podłączano do nich przewody w celu dostarczenia napięcia do kondensatora. Tak więc nowoczesne kondensatory nie różnią się zbytnio. Wszystkie mają również płytki, a pomiędzy płytami znajduje się dielektryk. Dzięki obecności dielektryka poprawia się charakterystyka kondensatora. Na przykład jego pojemność.
W nowoczesnych kondensatorach stosuje się różne rodzaje dielektryków (więcej na ten temat poniżej), które w najbardziej wyrafinowany sposób umieszcza się pomiędzy płytkami kondensatora, aby uzyskać określone właściwości.
Zasada działania
Ogólna zasada działania jest dość prosta: przykładane jest napięcie i gromadzony jest ładunek. Procesy fizyczne, które zachodzą teraz, nie powinny Cię specjalnie interesować, ale jeśli chcesz, możesz o tym przeczytać w dowolnej książce o fizyce w dziale elektrostatyka.
Kondensator w obwodzie prądu stałego
Jeśli umieścimy nasz kondensator w obwodzie elektrycznym (rys. poniżej), połączymy z nim szeregowo amperomierz i podamy do obwodu prąd stały, igła amperomierza przez chwilę drga, po czym zamarza i pokazuje 0A - brak prądu w obwodzie. Co się stało?
Zakładamy, że przed doprowadzeniem prądu do obwodu kondensator był pusty (rozładowany), a po przyłożeniu prądu zaczął się bardzo szybko ładować, a po naładowaniu (pole elektryczne pomiędzy płytkami kondensatora równoważyło źródło zasilania ), następnie prąd ustał (tutaj wykres ładunku kondensatora).
Dlatego mówią, że kondensator nie przepuszcza prądu stałego. Właściwie to tęskni, ale bardzo krótki czas, co można obliczyć ze wzoru t = 3*R*C (Czas ładowania kondensatora do 95% objętości nominalnej. R to rezystancja obwodu, C to pojemność kondensatora) Tak zachowuje się kondensator obwód prądu stałego. W obwodzie zmiennym zachowuje się zupełnie inaczej!
Kondensator w obwodzie prądu przemiennego
Co to jest prąd przemienny? Dzieje się tak, gdy elektrony „biegną” najpierw tam, a potem z powrotem. Te. kierunek ich ruchu cały czas się zmienia. Następnie, jeśli prąd przemienny przepływa przez obwód z kondensatorem, wówczas na każdej z jego płytek zgromadzi się ładunek „+” lub ładunek „-”. Te. Prąd przemienny faktycznie będzie płynął. Oznacza to, że prąd przemienny przepływa przez kondensator „bez przeszkód”.
Cały proces można modelować metodą analogii hydraulicznych. Poniższy rysunek przedstawia analogowy obwód prądu przemiennego. Tłok wypycha ciecz do przodu i do tyłu. Powoduje to obracanie się wirnika w przód i w tył. Okazuje się, że jest to przemienny przepływ cieczy (czytamy prąd przemienny).
Umieśćmy teraz kondensator w postaci membrany pomiędzy źródłem siły (tłokiem) a wirnikiem i przeanalizujmy, co się zmieni.
Wygląda na to, że nic się nie zmieni. Tak jak ciecz wykonywała ruchy oscylacyjne, tak też robi to nadal, tak jak wirnik oscylował z tego powodu, tak i będzie oscylować nadal. Oznacza to, że nasza membrana nie stanowi przeszkody dla zmiennego przepływu. To samo dotyczy kondensatora elektronicznego.
Faktem jest, że choć elektrony biegnące w łańcuchu nie przechodzą przez dielektryk (membranę) pomiędzy okładkami kondensatora, to na zewnątrz kondensatora ich ruch ma charakter oscylacyjny (w przód i w tył), tj. przepływ prądu przemiennego. Ech!
W ten sposób kondensator przepuszcza prąd przemienny i blokuje prąd stały. Jest to bardzo wygodne, gdy trzeba usunąć stałą składową sygnału, na przykład z wyjścia/wejścia wzmacniacza audio lub gdy chcesz patrzeć tylko na zmienną część sygnału (tętnienie na wyjściu źródła Napięcie stałe).
Reaktancja kondensatora
Kondensator ma rezystancję! W zasadzie można to wywnioskować z faktu, że nie przepływa przez niego prąd stały, tak jakby był to rezystor o bardzo dużej rezystancji.
Prąd przemienny to inna sprawa - przepływa, ale napotyka opór ze strony kondensatora:
f - częstotliwość, C - pojemność kondensatora. Jeśli przyjrzysz się uważnie wzorowi, zobaczysz, że jeśli prąd jest stały, to f = 0, a następnie (niech mi wybaczą bojowi matematycy!) X c = nieskończoność. I przez kondensator nie przepływa prąd stały.
Ale rezystancja prądu przemiennego będzie się zmieniać w zależności od jego częstotliwości i pojemności kondensatora. Im wyższa częstotliwość prądu i pojemność kondensatora, tym mniejszy jest on opór temu prądowi i odwrotnie. Im szybciej zmienia się napięcie
napięcie, tym większy prąd płynący przez kondensator, wyjaśnia to spadek Xc wraz ze wzrostem częstotliwości.
Nawiasem mówiąc, kolejną cechą kondensatora jest to, że nie uwalnia mocy i nie nagrzewa się! Dlatego czasami stosuje się go do tłumienia napięcia w miejscach, w których rezystor dymi. Na przykład, aby zmniejszyć napięcie sieciowe z 220 V do 127 V. I jeszcze jedno:
Prąd w kondensatorze jest proporcjonalny do prędkości napięcia przyłożonego do jego zacisków
Gdzie stosuje się kondensatory?
Tak, wszędzie tam, gdzie wymagane są ich właściwości (nie przepuszczanie prądu stałego, zdolność do gromadzenia energii elektrycznej i zmiany jej rezystancji w zależności od częstotliwości), w filtrach, w obwodach oscylacyjnych, w powielaczach napięcia itp.
Jakie są rodzaje kondensatorów?
Przemysł produkuje wiele różne typy kondensatory. Każdy z nich ma pewne zalety i wady. Niektóre mają niski prąd upływowy, inne mają dużą pojemność, a jeszcze inne mają coś innego. W zależności od tych wskaźników wybierane są kondensatory.
Radioamatorzy, zwłaszcza nowicjusze tacy jak my, nie przejmują się zbytnio i stawiają na to, co uda im się znaleźć. Niemniej jednak powinieneś wiedzieć, jakie główne typy kondensatorów istnieją w przyrodzie.
Zdjęcie pokazuje bardzo konwencjonalną separację kondensatorów. Skompilowałem to według własnego gustu i podoba mi się, ponieważ od razu jest jasne, czy istnieją kondensatory zmienne, jakie są rodzaje kondensatorów stałych i jakie dielektryki są stosowane w zwykłych kondensatorach. Ogólnie rzecz biorąc wszystko, czego potrzebuje radioamator.
Mają niski prąd upływowy, małe wymiary, niską indukcyjność i mogą pracować przy wysokie częstotliwości oraz w obwodach prądu stałego, pulsującego i przemiennego.
Produkowane są w szerokim zakresie napięć roboczych i pojemności: od 2 do 20 000 pF i w zależności od konstrukcji wytrzymują napięcia do 30 kV. Ale najczęściej się spotkasz kondensatory ceramiczne o napięciu roboczym do 50V.
Szczerze mówiąc, nie wiem, czy teraz zostaną wypuszczeni. Ale wcześniej mikę stosowano jako dielektryk w takich kondensatorach. A sam kondensator składał się z paczki płytek mikowych, na każdą z których nałożono płytki po obu stronach, a następnie takie płytki zebrano w „paczkę” i zapakowano do skrzynki.
Zwykle miały pojemność od kilku tysięcy do kilkudziesięciu tysięcy pikoforadów i pracowały w zakresie napięcia od 200 V do 1500 V.
Kondensatory papierowe
Takie kondensatory mają papier kondensatorowy jako dielektryk i paski aluminiowe jako płytki. Długie paski folii aluminiowej z włożonym między nimi paskiem papieru są zwijane i pakowane do obudowy. Na tym polega sztuczka.
Takie kondensatory mają pojemność od tysięcy pikoforadów do 30 mikroforadów i wytrzymują napięcia od 160 do 1500 V.
Plotka głosi, że są teraz cenione przez audiofilów. Nie dziwię się – mają też przewody jednostronne…
W zasadzie zwykłe kondensatory z poliestrem jako dielektrykiem. Zakres pojemności wynosi od 1 nF do 15 mF przy napięciu roboczym od 50 V do 1500 V.
Kondensatory tego typu mają dwie niezaprzeczalne zalety. Po pierwsze, można je wykonać z bardzo małą tolerancją wynoszącą zaledwie 1%. Jeśli więc mówi 100 pF, wówczas jego pojemność wynosi 100 pF +/- 1%. Po drugie, ich napięcie robocze może dochodzić do 3 kV (a pojemność od 100 pF do 10 mF)
Kondensatory elektrolityczne
Kondensatory te różnią się od wszystkich innych tym, że można je podłączyć tylko do obwodu prądu stałego lub pulsującego. Są polarne. Mają plus i minus. Wynika to z ich konstrukcji. A jeśli taki kondensator zostanie włączony odwrotnie, najprawdopodobniej puchnie. A wcześniej też eksplodowali wesoło, ale niebezpiecznie. Tam są kondensatory elektrolityczne aluminium i tantal.
Aluminiowe kondensatory elektrolityczne są zaprojektowane prawie jak kondensatory papierowe, z tą tylko różnicą, że okładki takiego kondensatora to paski papierowe i aluminiowe. Papier impregnuje się elektrolitem, a na pasek aluminiowy nakłada się cienką warstwę tlenku, który pełni rolę dielektryka. Jeśli do takiego kondensatora przyłożysz prąd przemienny lub przywrócisz go do polaryzacji wyjściowej, elektrolit się zagotuje, a kondensator ulegnie awarii.
Kondensatory elektrolityczne mają dość dużą pojemność, dlatego często stosuje się je np. w obwodach prostowniczych.
To chyba wszystko. W tle pozostały kondensatory z dielektrykiem wykonanym z poliwęglanu, polistyrenu i prawdopodobnie wielu innych typów. Myślę jednak, że będzie to zbyteczne.
Ciąg dalszy...
W części drugiej planuję pokazać przykłady typowych zastosowań kondensatorów.
1
Kondensator elektryczny - element obwód elektryczny, zaprojektowany tak, aby wykorzystywać jego pojemność elektryczną.
Kondensator jest pasywnym elementem obwodu elektrycznego. Zwykle składa się z dwóch elektrod w postaci płytek lub cylindrów (zwanych płytkami), oddzielonych izolatorem, którego grubość jest niewielka w porównaniu z rozmiarem płytek. Podczas stosowania stałej napięcie elektryczneŁadunek elektryczny wpływa do płytek kondensatora, ładując płytki kondensatora, w wyniku czego między płytami powstaje pole elektryczne. Po powstaniu tego pola prąd zatrzymuje się. Tak naładowany kondensator można odłączyć od źródła i wykorzystać do magazynowania zgromadzonej w nim energii. energia elektryczna. To właśnie do magazynowania energii elektrycznej kondensator został wynaleziony w 1745 roku przez fizyków Ewalda Jurgena von Kleistima z Niemiec i Holendra Pietera van Musschenbroecka. Pierwszy kondensator został przez nich wyprodukowany w laboratorium w Lejdzie i u nich...
0 0
2
Czy prąd przepływa przez kondensator?
Czy prąd elektryczny przepływa przez kondensator, czy nie? Codzienne doświadczenie amatorskiego radia przekonująco pokazuje, że prąd stały nie przepływa, ale prąd przemienny tak.
Można to łatwo potwierdzić eksperymentami. Żarówkę można zapalić, podłączając ją do źródła prądu przemiennego za pośrednictwem kondensatora. Głośnik lub słuchawki będą nadal działać, jeśli zostaną podłączone do amplitunera nie bezpośrednio, ale poprzez kondensator.
Kondensator składa się z dwóch lub więcej metalowych płytek oddzielonych dielektrykiem. Dielektrykiem tym jest najczęściej mika, powietrze lub ceramika, które są najlepszymi izolatorami. To całkiem naturalne, że prąd stały nie może przejść przez taki izolator. Ale dlaczego przepływa przez niego prąd przemienny? Wydaje się to tym bardziej dziwne, że ta sama ceramika w postaci np. wałków porcelanowych doskonale izoluje przewody prądu przemiennego, a mika doskonale pełni funkcję izolatora...
0 0
3
O ładowaniu kondensatora.
Zamknijmy obwód. Przez obwód będzie przepływał prąd ładowania kondensatora. Oznacza to, że część elektronów z lewej płytki kondensatora trafi do przewodu i taka sama liczba elektronów przejdzie z przewodu do prawej płytki. Obie płyty zostaną naładowane przeciwstawnymi ładunkami o tej samej wartości.
Pomiędzy płytkami dielektryka będzie istniało pole elektryczne.
Teraz otwórzmy obwód. Kondensator pozostanie naładowany. Zewrzyjmy jego okładzinę kawałkiem drutu. Kondensator natychmiast się rozładuje. Oznacza to, że nadmiar elektronów przejdzie z prawej płytki do drutu, a brak elektronów przejdzie z drutu do lewej płytki. Na obu płytkach będzie jednakowa ilość elektronów, a kondensator zostanie rozładowany.
Do jakiego napięcia ładuje się kondensator?
Jest ładowany do napięcia, które jest do niego przyłożone ze źródła zasilania.
Rezystancja kondensatora.
Zamknijmy...
0 0
4
08.11.2014 18:23
Pamiętasz, co to jest kondensator? Pozwól, że ci przypomnę. Kondensator, popularnie nazywany „konderem”, składa się z dwóch izolowanych płytek. Kiedy do kondensatora zostanie na krótko przyłożone stałe napięcie, ładuje się on i zatrzymuje ten ładunek. Pojemność kondensatora zależy od tego, dla ilu „miejsc” przeznaczone są płytki, a także od odległości między nimi. Spójrzmy najprostszy schemat już naładowany kontener:
Zatem tutaj widzimy osiem „plusów” na jednej okładce i taką samą liczbę „minusów” na drugiej. Cóż, jak wiadomo, przeciwieństwa się przyciągają) A im mniejsza odległość między płytkami, tym silniejsza „miłość”. Dlatego plus „kocha” minus, a ponieważ miłość jest wzajemna, oznacza to, że minus również „kocha”. plus)). Dlatego to przyciąganie zapobiega rozładowaniu już naładowanego kondensatora.
Aby rozładować kondensator, wystarczy zbudować „mostek”, tak aby „plusy” i „minusy” się spotkały. To głupie...
0 0
5
Elya / 18:21 12.08.2014 #
Kondensator to 2 kawałki folii (wyściółka) z kawałkiem papieru w środku. (Na razie nie będziemy rozmawiać o mice, fluoroplastach, ceramice, elektrolitach itp.).
Kawałek papieru nie przewodzi prądu, więc kondensator nie przewodzi prądu.
Jeśli prąd jest przemienny, wówczas elektrony pędzące do pierwszego kawałka folii ładują go.
Ale jak wiadomo, podobnie jak ładunki odpychają się, więc elektrony uciekają od drugiego elementu.
Ile elektronów przyszło na jedną płytkę, tyle uciekło z drugiej.
Liczba elektronów, które wypłynęły lub uciekły (prąd) zależy od napięcia i pojemności kondensatora (tj. od wielkości kawałków folii i grubości papieru między nimi).
Postaram się to dokładniej wytłumaczyć używając palców, a raczej wody.
Co to jest prąd stały? Wyobraź sobie wodę (prąd) przepływającą przez wąż (drut) w jednym kierunku.
Co to jest prąd przemienny? To znowu woda w wężu, ale już nie płynie w jedną stronę, lecz szarpie tam i z powrotem z pewną amplitudą...
0 0
6
Czy prąd elektryczny przepływa przez kondensator, czy nie?
Codzienne doświadczenie amatorskiego radia przekonująco pokazuje, że prąd stały nie przepływa, ale prąd przemienny tak. Można to łatwo potwierdzić eksperymentami. Żarówkę można zapalić, podłączając ją do źródła prądu przemiennego za pośrednictwem kondensatora. Głośnik lub słuchawki będą nadal działać, jeśli zostaną podłączone do amplitunera nie bezpośrednio, ale poprzez kondensator.
Kondensator składa się z dwóch lub więcej metalowych płytek oddzielonych dielektrykiem. Dielektrykiem tym jest najczęściej mika, powietrze lub ceramika*, które są najlepszymi izolatorami. To całkiem naturalne, że prąd stały nie może przejść przez taki izolator. Ale dlaczego przepływa przez niego prąd przemienny? Wydaje się to tym bardziej dziwne, że ta sama ceramika w postaci np. wałków porcelanowych doskonale izoluje przewody prądu przemiennego, a mika doskonale sprawdza się jako izolator w lutownicach, żelazkach elektrycznych i innych...
0 0
7
Subskrybuj naszą grupę Vkontakte - i Facebook - * Codzienne doświadczenie amatorskiego radia przekonująco mówi, że prąd stały nie przepływa przez kondensator, ale prąd przemienny tak. Na przykład możesz podłączyć lampę lub głośnik przez kondensator i będą one nadal działać. Aby zrozumieć, dlaczego tak się dzieje, spójrzmy na konstrukcję kondensatora. Kondensator składa się z dwóch lub więcej metalowych płytek oddzielonych dielektrykiem. Dielektrykiem tym jest najczęściej mika, powietrze lub ceramika, które są najlepszymi izolatorami. Jest całkiem naturalne, że prąd stały nie może przejść przez taki izolator. Ale dlaczego przepływa przez niego prąd przemienny? Wydaje się to tym bardziej dziwne, że ta sama ceramika w postaci np. wałków porcelanowych doskonale izoluje przewody prądu przemiennego, a mika doskonale sprawdza się jako izolator w lutownicach, żelazkach elektrycznych i innych. urządzenia grzewcze, działa prawidłowo od...
0 0
8
Subskrybuj naszą grupę VKontakte - http://vk.com/chipidip,
oraz Facebook – https://www.facebook.com/chipidip
*
Codzienne doświadczenie amatorskiego radia przekonująco pokazuje, że przez kondensator nie przepływa prąd stały, ale prąd przemienny. Na przykład możesz podłączyć lampę lub głośnik przez kondensator i będą one nadal działać. Aby zrozumieć, dlaczego tak się dzieje, spójrzmy na konstrukcję kondensatora. Kondensator składa się z dwóch lub więcej metalowych płytek oddzielonych dielektrykiem. Dielektrykiem tym jest najczęściej mika, powietrze lub ceramika, które są najlepszymi izolatorami. To całkiem naturalne, że prąd stały nie może przejść przez taki izolator. Ale dlaczego przepływa przez niego prąd przemienny? Wydaje się to tym bardziej dziwne, że ta sama ceramika w postaci np. wałków porcelanowych doskonale izoluje przewody prądu przemiennego, a mika doskonale sprawdza się jako izolator w lutownicach,...
0 0