Применение конденсаторов. Конденсатор как устроен

Как устроен конденсатор? | New-Best.com Самый простой поиск ответов на наилучшие вопросы

Конденсатор - двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для скопления энергии электронного поля. Конденсатор является пассивным электрическим компонентом. Обычно состоит из 2-ух электродов в форме пластинок (именуемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сопоставлению с размерами обкладок.

История

В 1745 году в Лейдене германский физик Эвальд Юрген фон Клейст и голландский физик Питер ван Мушенбрук сделали 1-ый конденсатор - «лейденскую банку».

Характеристики конденсатораКонденсатор в цепи неизменного тока может проводить ток в момент включения его в цепь (происходит заряд либо перезаряд конденсатора), по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течет, потому что его обкладки разбиты диэлектриком. В цепи же переменного тока он проводит колебания переменного тока средством повторяющейся перезарядки конденсатора.

В определениях способа всеохватывающих амплитуд конденсатор обладает всеохватывающим импедансом

где - надуманная единица, - частота протекающего синусоидального тока, - ёмкость конденсатора. Отсюда также следует, что реактивное сопротивление конденсатора равно: . Для неизменного тока частота равна нулю, как следует, реактивное сопротивление конденсатора нескончаемо (в безупречном случае).

При изменении частоты меняются диэлектрическая проницаемость диэлектрика и степень воздействия паразитных характеристик - своей индуктивности и сопротивления утрат. На больших частотах хоть какой конденсатор есть возможность подвергать рассмотрению как поочередный колебательный контур, образуемый ёмкостью , своей индуктивностью и сопротивлением утрат .

Резонансная частота конденсатора равна

При конденсатор в цепи переменного тока ведёт себя как катушка индуктивности. Как следует, конденсатор целенаправлено применять только на частотах

где - напряжение (разность потенциалов), до которого заряжен конденсатор.

Обозначение конденсаторов на схемахВ Рф условные графические обозначения конденсаторов на схемах должны соответствовать ГОСТ 2.728-74 или интернациональному эталону IEEE 315-1975:

Обозначениепо ГОСТ 2.728-74ОписаниеКонденсатор неизменной ёмкостиПоляризованный конденсаторПодстроечный конденсатор переменной ёмкости

На электронных принципных схемах номинальная ёмкость конденсаторов обычно указывается в микрофарадах (1 мкФ = 106 пФ) и пикофарадах, однако часто и в нанофарадах. При ёмкости менее 0,01 мкФ, ёмкость конденсатора указывают в пикофарадах, при всем этом допустимо не указывать единицу измерения, т.е. постфикс «пФ» опускают. При обозначении номинала ёмкости в других единицах указывают единицу измерения (пикоФарад). Для электролитических конденсаторов, также для высоковольтных конденсаторов на схемах, после обозначения номинала ёмкости, указывают их наибольшее рабочее напряжение в вольтах (В) либо киловольтах (кВ). К примеру так: «10 мк x 10 В». Для переменных конденсаторов указывают диапазон конфигурации ёмкости, к примеру так: «10 - 180». В текущее время делаются конденсаторы с номинальными ёмкостями из десятичнологарифмических рядов значений Е3, Е6, Е12, Е24, т.е. на одну декаду приходится 3, 6, 12, 24 значения, так, чтоб значения с подходящим допуском (разбросом) перекрывали всю декаду.

Свойства конденсаторов

Главные характеристики

ЁмкостьОсновной чертой конденсатора является его ёмкость. В обозначении конденсатора бытует значение номинальной ёмкости, в то время как настоящая ёмкость может существенно изменяться зависимо от многих причин. Настоящая ёмкость конденсатора определяет его электронные характеристики. Так, по определению ёмкости, заряд на обкладке пропорционален напряжению меж обкладками (q = CU). Обычные значения ёмкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до сотен микрофарад. Но есть конденсаторы с ёмкостью до 10-ов фарад.

Ёмкость плоского конденсатора, состоящего из 2-ух параллельных железных пластинок площадью любая, расположенных на расстоянии друг от друга, в системе СИ выражается формулой: , где - относительная диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей место меж пластинами (эта формула справедлива, только когда много меньше линейных размеров пластинок).

Для получения огромных ёмкостей конденсаторы соединяют параллельно. При всем этом напряжение меж обкладками всех конденсаторов идиентично. Общая ёмкость батареи параллельно соединённых конденсаторов равна сумме ёмкостей всех конденсаторов, входящих в батарею.

либо

В том случае у всех параллельно соединённых конденсаторов расстояние меж обкладками и характеристики диэлектрика схожи, то эти конденсаторы есть возможность представить как один большой конденсатор, разделённый на куски наименьшей площади.

При поочередном соединении конденсаторов заряды всех конденсаторов схожи. Общая ёмкость батареи поочередно соединённых конденсаторов равна

либо

Эта ёмкость всегда меньше малой ёмкости конденсатора, входящего в батарею. Но при поочередном соединении миниатюризируется возможность пробоя конденсаторов, потому что на каждый конденсатор приходится только часть различия потенциалов источника напряжения.

В том случае площадь обкладок всех конденсаторов, соединённых поочередно, схожа, то эти конденсаторы есть возможность представить в виде 1-го огромного конденсатора, меж обкладками которого находится стопка из пластинок диэлектрика всех частей его конденсаторов.

Удельная ёмкостьКонденсаторы также характеризуются удельной ёмкостью - отношением ёмкости к объёму (либо массе) диэлектрика. Наибольшее значение удельной ёмкости достигается при малой толщине диэлектрика, но при всем этом миниатюризируется его напряжение пробоя.

Номинальное напряжениеДругой, более принципиальной чертой конденсаторов является номинальное напряжение - значение напряжения, обозначенное на конденсаторе, при котором он может работать в данных критериях в направление срока службы с сохранением характеристик в допустимых границах.

Номинальное напряжение находится в зависимости от конструкции конденсатора и параметров используемых материалов. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не обязано превосходить номинального. Для многих типов конденсаторов с повышением температуры допустимое напряжение понижается.

ПолярностьМногие конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические) работают только при корректной полярности напряжения из-за хим особенностей взаимодействия электролита с диэлектриком. При оборотной полярности напряжения электролитические конденсаторы обычно выходят из строя из-за хим разрушения диэлектрика с следующим повышением тока, вскипанием электролита снутри и, как следствие, с вероятностью взрыва корпуса.

Взрывы электролитических конденсаторов - достаточно распространённое явление. Основной предпосылкой взрывов является перегрев конденсатора, вызываемый почти всегда утечкой либо увеличением эквивалентного поочередного сопротивления вследствие старения (актуально для импульсных устройств). Для уменьшения повреждений других деталей и травматизма персонала в современных конденсаторах большой ёмкости устанавливают клапан либо делают насечку на корпусе (нередко есть возможность увидеть её в форме буквы X, K либо Т на торце). При повышении внутреннего давления раскрывается клапан либо корпус разрушается по насечке, испарившийся электролит выходит в виде едкого газа, и давление спадает в отсутствие взрыва и осколков.

Паразитные параметрыРеальные конденсаторы, кроме ёмкости, владеют также своими сопротивлением и индуктивностью. С высочайшей степенью точности, эквивалентную схему реального конденсатора есть возможность представить последующим образом:

- собственная ёмкость конденсатора;

- сопротивление изоляции конденсатора;

- эквивалентное последовательное сопротивление;

- эквивалентная поочередная индуктивность.

Электронное сопротивление изоляции конденсатора - rСопротивление изоляции - это сопротивление конденсатора неизменному току, определяемое соотношением r = U / Iут , где U - напряжение, приложенное к конденсатору, Iут - ток утечки.

Эквивалентное последовательное сопротивление - RЭквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, англ. ESR) обосновано приемущественно электронным сопротивлением материала обкладок и выводов конденсатора и контакта(-ов) меж ними, также потерями в диэлектрике. Обычно ЭПС растет с повышением частоты тока, протекающего через конденсатор.

Почти всегда этим параметром есть возможность пренебречь, однако время от времени (напр., в случае использования электролитических конденсаторов в фильтрах импульсных блоков питания) довольно маленькое его значение может быть актуально принципиальным для надёжности устройства (см., напр., Capacitor plague(англ.)).

Эквивалентная поочередная индуктивность - LЭквивалентная поочередная индуктивность обоснована, в главном, своей индуктивностью обкладок и выводов конденсатора. На низких частотах (до единиц килогерц) обычно не учитывается в силу собственной незначительности.

Тангенс угла потерьТангенс угла утрат - отношение надуманной и вещественной части всеохватывающей диэлектрической проницаемости.

Энергопотери в конденсаторе определяются потерями в диэлектрике и обкладках. При протекании переменного тока через конденсатор векторы напряжения и тока смещены на угол , где - угол диэлектрических утрат. При отсутствии утрат . Тангенс угла утрат определяется отношением активной мощности Pа к реактивной Pр при синусоидальном напряжении определённой частоты. Величина, оборотная , именуется добротностью конденсатора. Определения добротности и тангенса угла утрат используются также для катушек индуктивности и трансформаторов.

Температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ)ТКЕ - относительное изменению емкости при изменении температуры среды на один градус Цельсия (Кельвина). Следовательно значение ёмкости от температуры представляется линейной формулой:

, где ΔT - повышение температуры в °C либо °К относительно обычных критерий, при которых специфицировано значение ёмкости. TKE применяется для свойства конденсаторов со значимой линейной зависимостью ёмкости от температуры. Но ТКЕ определяется не для всех типов конденсаторов. Конденсаторы, имеющие нелинейную зависимость емкости от температуры, и конденсаторы с большими уходами емкости от воздействия температуры среды в обозначении имеют указание на относительное изменение емкости в рабочем спектре температур.

Диэлектрическое поглощениеЕсли заряженный конденсатор стремительно разрядить до нулевого напряжения путём подключения низкоомной нагрузки, а потом снять нагрузку и следить за напряжением на выводах конденсатора, то мы увидим, что напряжение медлительно увеличивается. Это явление получило заглавие диэлектрическое поглощение либо адсорбция электронного заряда. Конденсатор ведёт себя так, как будто параллельно ему подключено огромное количество поочередных RC-цепочек с различной неизменной времени. Интенсивность проявления этого эффекта зависит в главном от параметров диэлектрика конденсатора. Схожий эффект есть возможность следить и на большинстве электролитических конденсаторов, однако в их он является следствием хим реакций меж электролитом и обкладками. Минимальным диэлектрическим поглощением владеют конденсаторы с органическими диэлектриками: тефлон (фторопласт), полистирол, полиэтилентерефталат, поликарбонат.

Систематизация конденсаторовОсновная систематизация конденсаторов проводится по типу диэлектрика в конденсаторе. Класс диэлектрика определяет главные электронные характеристики конденсаторов: сопротивление изоляции, стабильность ёмкости, величину утрат и др.

По виду диэлектрика различают:

Конденсаторы вакуумные (обкладки в отсутствие диэлектрика находятся в вакууме).

Конденсаторы с газообразным диэлектриком.

Конденсаторы с водянистым диэлектриком.

Конденсаторы с твёрдым неорганическим диэлектриком: стеклянные (стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклоплёночные), слюдяные, глиняние, тонкослойные из неорганических плёнок.

Конденсаторы с твёрдым органическим диэлектриком: бумажные, металлобумажные, плёночные, комбинированные - бумажноплёночные, тонкослойные из органических синтетических плёнок.

Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Такие конденсаторы отличаются от всех иных типов сначала собственной большой удельной ёмкостью. В качестве диэлектрика употребляется оксидный слой на железном аноде. 2-ая обкладка (катод) - это либо электролит (в электролитических конденсаторах) либо слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых), нанесённый прямо на оксидный слой. Анод изготовляется, зависимо от класса конденсатора, из алюминиевой, ниобиевой либо танталовой фольги либо спеченного порошка.

Не считая того, конденсаторы различаются по способности конфигурации собственной ёмкости:

Неизменные конденсаторы - основной класс конденсаторов, не меняющие собственной ёмкости (не считая как в направление срока службы).

Переменные конденсаторы - конденсаторы, которые допускают изменение ёмкости в процессе функционирования аппаратуры. Управление ёмкостью может осуществляться механически, электронным напряжением (вариконды, варикапы) и температурой (термо-конденсаторы). Используются, к примеру, в радиоприемниках для перестройки частоты резонансного контура.

Подстроечные конденсаторы - конденсаторы, ёмкость которых меняется при разовой либо повторяющейся регулировке и не меняется в процессе функционирования аппаратуры. Их употребляют для подстройки и выравнивания исходных ёмкостей сопрягаемых контуров, для повторяющейся подстройки и регулировки цепей схем, где требуется малозначительное изменение ёмкости.

Зависимо от предназначения есть возможность условно поделить конденсаторы на конденсаторы общего и специального предназначения. Конденсаторы общего предназначения употребляются фактически в большинстве видов и классов аппаратуры. Обычно к ним относят более распространённые низковольтные конденсаторы, к которым не предъявляются особенные требования. Все другие конденсаторы являются особыми. К ним относятся высоковольтные, импульсные, помехоподавляюшие, дозиметрические, пусковые и другие конденсаторы.

Применение конденсаторовКонденсаторы отыскивают применение фактически во всех областях электротехники.

Конденсаторы (вместе с катушками индуктивности и/либо резисторами) употребляются для построения разных цепей с частотно-зависимыми качествами, а именно, фильтров, цепей оборотной связи, колебательных контуров и т. п..

При резвом разряде конденсатора есть возможность получить импульс большой мощности, к примеру, в фотовспышках, импульсных лазерах с оптической накачкой, генераторах Маркса, (ГИН; ГИТ), генераторах Кокрофта-Уолтона и т. п.

Потому что конденсатор способен долгое время сохранять заряд, то его есть возможность применять в качестве элемента памяти либо устройства хранения электронной энергии.

В промышленной электротехнике конденсаторы употребляются для компенсации реактивной мощности и в фильтрах высших гармоник.

Измерительный преобразователь (ИП) малых перемещений: маленькое изменение расстояния меж обкладками очень приметно сказывается на ёмкости конденсатора.

ИП влажности воздуха (изменение состава диэлектрика приводит к изменению емкости)

ИП влажности древесной породы

В схемах РЗиА конденсаторы употребляются для реализации логики работы неких защит. А именно, в схеме работы АПВ внедрение конденсатора позволяет обеспечить требуемую кратность срабатывания защиты.

Источники и наружные Полезные ссылки:

Описание работы конденсатора и емкости на аналогии с водопроводом.

Статические конденсаторы для компенсации реактивной мощности

Программка для расчёта реактивного сопротивления конденсатора

Электронный конденсатор - Википедия

Источник материала Интернет-сайт www.genon.ru

new-best.com

Устройство конденсатора

Министерство образования РФ.

ГОУ НПО СО Профессиональный лицей № 16

Курсовая работа

"Конденсаторы"

Исполнитель: учащийся

ПЛ. № 16 группы Р-316

Пьянков Александр Борисович

Руководитель: преподаватель

радиоматериалов

ПЛ. №16 Потапова Ольга

Александровна

Камышлов 2009

Содержание

Введение

1. Основная часть

Материалы

Исторический очерк

Виды конденсаторов

Особенности керамического конденсатора

Маркировка и классификация конденсаторов

2. Применение и эксплуатация

Эксплуатационные факторы и их воздействие

Механические нагрузки

Радиационные воздействия

Электрические нагрузки

Частотные свойства и особенности их работы в импульсных режимах

Цель: Исследовать работу, состав и конструктивные особенности конденсатора.

Задачи: Главной моей задачей является поглубже изучить конденсаторы, понять его состав. Выяснить материалы, электрические параметры. Больше разобрать маркировку и проанализировать применение.

Конденсатор - наз. прибор, служащий для скопления на поверхности небольшого объема вещества большого количества электричества без значительного повышения при этом напряжения электричества в теле. Одно и то же количество электричества, будучи придано различным телам, вызовет в них неодинаковое повышение напряжения, подобно тому, как одно и то же количество тепла повысит температуру различных тел на различное число градусов. Обратно, чтобы повысить напряжение (потенциал) различных тел на одну и ту же величину, нужны различные количества электричества, для одних тел весьма малые, для других весьма большие. О первых телах говорят, что они обладают малой электрической емкостью, о вторых, что их электрическая емкость весьма велика. Вообще же, электроемкость тела определяется тем количеством единиц электричества - кулонов, которые следует придать телу, чтобы повысить его потенциал на единицу электрического потенциала - на один вольт. Поэтому за единицу электрической емкости принята емкость тела, которому нужно придать один кулон, чтобы повысить потенциал его на один вольт. Эта единица емкости в честь английского ученого Фарадея названа одной фарадой. Итак, если некоторому телу необходимо придать n кулонов для того, чтобы повысить его потенциал на 1вольт, 2n - чтобы повысить на 2 вольта и т.д., то емкость этого тела будет n фарад. Емкость каждого отдельно взятого тела зависит от геометрической его формы и от его размеров, но нисколько не зависит ни от вещества, из которого оно приготовлено, ни от массы тела. Так, емкости свинцового и алюминиевого шара того же диаметра, массивных или полых, равны, но емкость свинцового шара изменится, когда мы его массу расплющим и придадим ей форму эллипсоида. Нет общего закона, который просто давал бы зависимость между формой и размерами тела и его емкостью. Наиболее простому закону следует шар, емкость которого пропорциональна его радиусу. Пользуясь этим, можно за единицу емкости принять емкость шара радиусом в 1 см. Эта единица емкости называется абсолютной теоретической единицей и в 900000000000 раз меньше одной фарады. Отсюда видим, что для емкости в 1 фараду был бы нужен шар радиусом в 9 млн. км., т.е. с диаметром, в 7 раз большим диаметра солнца. На практике принята за единицу емкости одна миллионная доля фарады - одна микрофарада, которая, таким образом в 900000 раз больше теоретической единицы. Электрич. емкость шара, равного земле, равна 708микрофарадам. Емкость тел зависит, кроме того:

1) от природы непроводящей среды, окружающей тело. Все вышесказанное относится к случаю нахождения тела в пустоте (или приблиз. в воздухе). Если же тело окружено другим диэлектриком, то его емкость будет больше или меньше, чем в пустоте; число, дающее отношение емкости тела в данном диэлектрике к емкости того же тела в пустоте, называется диэлектрической постоянной этого вещества. У всех твердых и жидких изоляторов диэл. постоянная больше, чем у воздуха, у которого она весьма мало разнится от единицы.

2) От присутствия в близости рассматриваемого тела других тел, имеющих другой электр. потенциал. Таким образом, все сказанное выше относится вполне точно лишь к случаю одного проводящего тела, окруженного безграничной изолирующей средой. Емкость тел значительно увеличивается, если к ним приблизить другие проводящие тела, в особенности тела, имеющие всегда потенциал ноль, т.е. соединенные с землей. Увеличениe емкости будет тем более, чем ближе эти тела к заряженному телу и чем полнее они его окружают. Итак, если мы желаем какому-либо телу придать весьма большую емкость, то мы должны поместить его в среду с большой диэлектрической постоянной и возможно близко к нему поместить другое тело, соединенное с землей. Такая комбинация проводников и называется конденсатором. В простейшем виде К. представляют две металлические пластины А и В, весьма близкие друг к другу и разъединенные друг от друга каким либо изолирующим слоем (обкладки): А. заряжаема электричеством от постоянного источника (машины, батареи) и назыв. собирателем, а В соединена с землей и наз. сгустителем. Если А заряжается положительным электричеством, то на В возбуждается отрицательное электричество; если затем разобщить соединение В с землей, II соединить А и В проводником, то К. разряжается. Емкость конденсатора зависит от формы и размеров собирателя и сгустителя, от их расстояния и от диэлектрической постоянной среды, между ними находящейся. В некоторых простейших случаях емкость К. можно вычислить:

1) обкладки представляют две весьма близкие концентрические шаровые поверхности, или две бесконечные пластины, очень близкие друг к другу. Если расстояние между обкладками равно 1 (в см), поверхность собирателя равна S' (в кв. см), то емкость С равна микрофарад, где К - диэл. постоянная среды, а (отношение окружности к диаметру (p= 3,1416). Например, К. из двух пластин в 1 кв. м., разделенных пластинкой стекла (К = 5) в1 мм., имеет емкость около 1/23микрофарады. Если пластины имеют сравнительно небольшие размеры, то эта формула лишь приблизительно верна; более точные формулы для этого случая даны Кирхгоффом и Максвеллом.2) Обкладки представляют два концентрических цилиндра радиусов R1 и R2 (в см), разделенных средой сди электрической постоянной К. Тогда емкость равна микрофарад где lg обозначает натуральный Неперов логарифм. Этот случай весьма важен в практике, так как непосредственно применим к подводным телеграфным кабелям, состоящим из внутренней жилы, окруженной гутаперчей, защищенной металлической броней. Собирателем служит жила, сгустителем броня, соприкасающаяся с водой. Сто километров такого кабеля с жилой в 2 мм. радиусом и 4 мм. внешнего радиуса, изолированный гутаперчей (К = 2,5), имеет емкость около 20 микрофарад. Значительная емкость длинных кабелей представляет главную помеху для быстрой передачи знаков по подводному кабелю.3) Одна обкладка - проволока радиуса r (всм), другая - бесконечная плоскость, отстоящая от оси проволоки на hсм. Емкость такого К. длины L (в см) равна микрофарад Такого рода К. представляет телеграфная проволока, протянутая над землей. Километр проволоки в 4 мм., протянутой на вышине 10 метр. От земли, имеет емкость (К. для воздуха=1) приблизительно 0,012 микрофарад. Чтобы получить К. весьма большой емкости, соединяют иногда несколько К. в одну батарею параллельно, т.е. берут целый ряд одинаковых К. (К. изображают схематически и образной чертой, представляющей сгуститель, и входящей в нее прямой чертой, изображающей собиратель) и соединяют одним проводником все собиратели вместе, другим - все сгустители. Такая батарея заряжается как один К. и емкость ее равна сумме емкостей отдельных К. Если же соединить батарею К. последовательно, или, как говорят, каскадом, то емкость батареи будет во столько раз меньше емкости одного К., сколько в батарее всего К. Чтобы зарядить К., присоединяют собирательную обкладку К. с источником электричества постоянного потенциала, например, электрической машиной или гальванической батареей, а сгустительную обкладку с землей или с другим полюсом машины, или батареи. Приток электричества постепенно заряжает К. Если емкость К. есть С, и он заряжается батареей с разностью потенциалов на полюсах Е, а R есть сопротивление всей цепи помимо К., то через t секунд по замыкании цепи через нее течет заряжающий ток силой а разность потенциалов у зажимов К. в этот момент равна где е - основание Не перовых логарифмов (е=2,718), время выражено в секундах, величины V и Е в вольтах, R в омах, а С в фарадах. Отсюда видно, что, теоретически говоря, К. заряжается бесконечно долго, и никогда V не делается равным Е. Но уже через весьма короткий промежуток времени разница V - Е делается чрезвычайно малой. Разница между V и Е равна - от Е через время t = Crlog n, напр., при конденсаторе в 10микрофарад в цепи сопротивления в 10 ом, заряд будет отличаться от полного на 0,1 через 0,00023 секунды, а на одну тысячную через 0,00069секунд. Заряженный таким образом К. обладает запасенным в нем некоторым количеством энергии, на образование которой затрачена была работа вкг. - м., где С - емкость в фарадах, а V - разность потенциалов обкладов в вольтах. При разряде эта энергия освобождается и может совершить такую же работу. Заряжение К. сопровождается рядом явлений, происходящих внутри К. между его обкладками, в диэлектрике. Обкладки К., будучи противоположно наэлектризованы, притягивают друг друга с силой прямо пропорциональной 1) квадрату разности потенциалов, существующей между обкладками К., и 2) диэлектрической постоянной среды. На этой зависимости и опытном определении этой силы притяжения основаны способы определения разности потенциалов и диэлектр. постоянной. Диэлектрическая среда, находящаяся между обкладками, будучи подвержена действию электрических сил, претерпевает некоторые изменения, которые указывают нам на ту важную роль, которую играет непроводящая среда в электрических явлениях. Эти явления в среде следующие:

mirznanii.com

Применение конденсаторов, принцип работы конденсатора, электрическая ёмкость конденсатора

Применение конденсаторов весьма обширно: совместно с резисторами в таймерах, потому, что резисторы позволяет им медленно заряжаться и/или разряжаться; в колебательных контурах приёмопередающих устройств совместно с катушками индуктивности; в блоках питания для сглаживания пульсаций напряжения после выпрямления; в различных фильтрах потому, что конденсаторы легко пропускают переменный ток и не пропускают постоянный; просто в схемах, где необходимо замедлить процесс увеличения или падения напряжения и др.

Принцип работы конденсатора

Принципом работы конденсатора считается способность конденсатора сохранять электрический заряд, т.е. заряжаться и в нужный момент разряжаться. Например в колебательном контуре радиоприёмника или передатчика, когда он соединён (как правило параллельно, но может и последовательно) с катушкой индуктивности. При таком соединении получается, что на пластинах конденсатора периодически происходит смена полярности. Сначала одна пластина заряжается положительным зарядом, а вторая отрицательным. После того, как он зарядится полностью, он начинает разряжаться. После полного разряда он начинает заряжаться в обратном направлении. Та пластина, что была с положительным зарядом, заряжается отрицательным, а другая - положительным. Так до полного заряда и снова разряд. На этом принципе работы конденсатора основана работа всех генераторов аналоговых приёмопередающих устройств.

Электрическая ёмкость конденсатора

Электрическая ёмкость конденсатора характеризует способность конденсатора сохранять электрический заряд. Чем больше ёмкость, тем больший заряд может быть сохранен. Электрическая ёмкость конденсатора измеряется в Фарадах, обозначается F. Однако 1F - очень большая емкость, поэтому для обозначения ёмкости как правило используются префиксы, обозначающие меньшие значения емкости.

Используются три префикса: µ (микро), n (нано) и p (пико):

µ (микро) означает 10-6 (одна миллионная часть), т.е. 1000000µF = 1F
n (нано) означает 10-9 (одна миллиардная часть), т.е. 1000nF = 1µF
p (пико) означает 10-12 (одна триллионная часть), т.е. 1000pF = 1nF

Ёмкость конденсатора не всегда просто определить, т.к. существует множество типов конденсаторов с различными системами маркировки.

Все существующие типы конденсаторов разделяются на две основные группы: электролитические конденсаторы (так же называемые полярными) и неполярные. Неполярные в свою очередь подразделяются на конденсаторы постоянной ёмкости и конденсаторы переменной ёмкости, разновидностью которых являются подстроечные конденсаторы. Каждая группа имеет собственное схематическое обозначение.

katod-anod.ru