Конденсаторы где применяются: Применение конденсаторов и их видов кратко – в физике и технике, примеры (10 класс)

Применение конденсаторов и их видов кратко – в физике и технике, примеры (10 класс)

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 118.

Обновлено 15 Ноября, 2020

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 118.

Обновлено 15 Ноября, 2020

Одним из видов электротехнических деталей является конденсатор. Он находит применение во многих электрических и практически во всех радиоэлектронных схемах. Кратко рассмотрим различные виды конденсаторов и их применение в технике.

Работа конденсатора

Из курса физики в 10 классе известно, что как электрическое устройство конденсатор способен накапливать некоторый заряд и потом отдавать его. При накоплении заряда через конденсатор проходит ток, и на нём растет напряжение. Когда оно сравняется с внешним напряжением, ток через конденсатор прекратится. Для дальнейшей зарядки внешнее напряжение необходимо увеличить.

Если внешнее напряжение уменьшить, конденсатор сможет отдавать накопленный заряд, при этом ток через него будет протекать в обратном направлении, а напряжение — уменьшаться.

Если приложить к конденсатору переменное напряжение, ток через конденсатор будет проходить постоянно, то заряжая, то разряжая его, хотя конденсатор фактически является разрывом цепи и не проводит постоянный ток.

Все эти особенности предопределили сферы применения конденсаторов.

Сферы применения конденсаторов и их виды

Способность накапливать и очень быстро отдавать заряд находит применение там, где требуются редкие, но мощные импульсы тока. Примеры таких устройств — лампы-вспышки и электрические разрядники.

Способность накапливать заряд важна в «сглаживающих» элементах схем. Если напряжение в схеме имеет пульсации, то подключение конденсатора позволяет значительно их уменьшить: в момент роста напряжения ток будет не только поступать к нагрузке, но и заряжать конденсатор. А в момент снижения напряжения нагрузка получит дополнительное электричество из заряженного конденсатора. Особенно широко сглаживание пульсаций применяется в блоках питания: переменное напряжение из сети после выпрямления имеет «чисто пульсирующий» вид, и, чтобы получить постоянное напряжение, нужен конденсатор с относительно большой емкостью — сотни и тысячи микрофарад. {-14}$ Ф (в зависимости от технологии) и очень малые размеры, что позволяет иметь в микросхемах сотни миллионов таких запоминающих ячеек.

Рис. 3. Интегральный конденсатор в микросхеме.

Что мы узнали?

Конденсаторы большой емкости применяются там, где необходимо быстро отдавать заряд: во вспышках, разрядниках, блоках питания. В радиоэлектронных устройствах используются резонансные и разделительные свойства конденсаторов средних и малых емкостей. Интегральные конденсаторы используются в микросхемах памяти компьютеров.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 118.

---

А какая ваша оценка?

Применение конденсаторов, принцип работы конденсатора, электрическая ёмкость конденсатора

Поиск по сайту Новости Новые синхронные контроллеры DC/DC преобразователей — ADP1851

ГЛАВНАЯ » КОНДЕНСАТОРЫ » Применение конденсаторов 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.

Роль Конденсатора | Tech

Выпуск: 18 марта 2020 г., Обновление: 05 сентября 2022 г., I.R.

Конденсаторы являются важнейшими компонентами большинства электронных устройств. Они широко используются в электронных схемах, силовых цепях, блоках питания и т. д. Конденсаторы
считаются одним из трех пассивных компонентов Большой тройки, наряду с резисторами и катушками индуктивности, которые образуют основные электронные схемы. Пассивные компоненты — это электронные устройства, которые потребляют, накапливают и/или выделяют электроэнергию.

В отличие от интегральных схем (ИС), они не выполняют активных операций, когда малая мощность постоянно усиливается до выходной мощности. Конденсаторы — это простые компоненты, которые принимают и отдают электричество. Однако эти пассивные компоненты имеют решающее значение для точного выполнения активных операций.

Три основных пассивных компонента также известны как LCR, что означает индуктор, конденсатор и резистор.

Базовая конструкция конденсатора с двумя металлическими пластинами и изолятором

[Рис.1] Основная конструкция конденсатора

Конденсатор обычно состоит из изолятора с двумя металлическими пластинами, прикрепленными к изолятору с обеих сторон. Изоляторы не проводят ток. Изолятор, используемый в конденсаторах, называется диэлектриком. Положительные и отрицательные заряды переносятся внутри проводника во время электрического тока.

Заряды текут через конденсатор, когда на него подается электричество, но этот поток блокируется изолятором между металлическими пластинами. Следовательно, заряды накапливаются в одной из двух металлических пластин, а другая пластина индуцируется встречным зарядом.

Таким образом, конструкция конденсаторов позволяет накапливать электричество между двумя металлическими пластинами. Материалы, используемые для изолятора, включают газы, масла, керамику и смолу. Металлические пластины бывают различной формы, включая параллельные пластины, обертку фольгой и многослойные. Количество хранимых зарядов и поддерживаемые частоты варьируются в зависимости от типов изоляторов или конструкции конденсаторов. Поэтому очень важно выбрать подходящий конденсатор, отвечающий заданным требованиям.

Значение конденсаторов

Принцип работы конденсаторов состоит из двух основных частей:

1. Хранение электрических зарядов (электричества)
2. Поток переменного тока вместо постоянного тока

Для получения дополнительной информации об аккумулировании электроэнергии см. Базовую структуру конденсатора.
Поскольку электрический заряд накапливается между металлическими пластинами, передача электрического заряда останавливается, останавливая поток постоянного тока. По сути, постоянный ток может протекать через конденсаторы в течение короткого периода времени, пока они не будут полностью заряжены. В случае переменного тока направление тока переключается через определенный интервал, и конденсатор заряжается, а затем разряжается. Следовательно, кажется, что электричество проходит через конденсатор.
Соответственно, чем выше частота переменного тока, тем легче протекание электричества через конденсаторы. Таким образом, конденсаторы играют три важные роли в электронной схеме.

1) Зарядка и разрядка

Благодаря своей конструкции конденсаторы могут заряжаться и разряжаться. Благодаря электрическому заряду и разряду конденсаторы также могут использоваться в качестве источника питания. Вспышки фотоаппаратов используют эту особенность конденсаторов.
Для достижения высокой светоизлучающей способности необходимо прикладывать высокое напряжение. Это высокое напряжение не требуется в цепи для работы камеры. Затем выбирается конденсатор с подходящей структурой, который может обеспечить высокую мощность излучения света за счет мгновенного разряда накопленных электрических зарядов.

2) Поддержание напряжения на одном уровне

Конденсаторы также используются для поддержания напряжения на определенном уровне. Они полезны для уменьшения пульсации напряжения. При подаче высокого напряжения на параллельную цепь конденсатор заряжается, и, наоборот, разряжается при подаче низкого напряжения.
В то время как электричество вытекает переменным током, большинство электронных схем работают с постоянным током. Следовательно, переменный ток преобразуется в постоянный с помощью схемы выпрямителя. Однако преобразованный постоянный ток представляет собой нестабильный ток с пульсациями. Конденсатор используется для устранения этих пульсаций и поддержания постоянного напряжения.

3) Удаление шума

Поток переменного тока в конденсаторе полезен для снижения шума. В общем, поскольку шум постоянного тока представляет собой высокочастотную составляющую переменного тока, он имеет тенденцию легко проходить через конденсатор.
Между входом и выходом вставлена ​​ответвленная цепь, образующая заземление в конденсаторе. Следовательно, через конденсатор протекает только переменная составляющая, а постоянная составляющая проходит через выходную цепь.

Типы конденсаторов

Алюминиевый электролитический конденсатор

Этот конденсатор изготовлен из алюминия и другого металла. Оксидная пленка используется в качестве диэлектрического материала, так как она блокирует электричество, образуясь на поверхности алюминия. Этот тип конденсатора имеет высокую емкость по доступной цене. Поэтому он широко используется в качестве конденсатора большой емкости. Однако у него есть недостатки, такие как плохие частотные характеристики, большой размер и потеря диэлектрика из-за утечки жидкости.

Танталовый конденсатор

В этом конденсаторе тантал используется в качестве анода, а пятиокись тантала используется в качестве диэлектрического материала. Он имеет относительно большую емкость, несмотря на то, что он меньше, чем алюминиевый электролитический конденсатор. Кроме того, этот конденсатор превосходит алюминиевый конденсатор по характеристикам тока утечки, частотным характеристикам, емкости и температурным характеристикам.

Электрический двухслойный конденсатор

Эти конденсаторы обладают чрезвычайно большой емкостью, которая более чем в 1000–10 000 раз превышает емкость алюминиевых электролитических конденсаторов. Они могут использоваться повторно в течение длительного периода времени и не имеют ограничений, таких как количество циклов зарядки/разрядки. В электрических двухслойных конденсаторах электрические заряды накапливаются на границе электролита и электрода, которая известна как «двойной электрический слой» размером с одну молекулу. Этот слой используется в качестве диэлектрического материала в двухслойных конденсаторах. Электрические двухслойные конденсаторы дороже других конденсаторов.

Керамический конденсатор

Этот конденсатор обычно делится на три типа в зависимости от типа керамики, используемой в качестве диэлектрических материалов: конденсатор с низкой диэлектрической проницаемостью, тип с высокой диэлектрической проницаемостью и полупроводниковый тип. Его емкость изменяется с увеличением напряжения, подаваемого на конденсатор. Он характеризуется небольшими размерами и термостойкостью. Однако он хрупкий и его можно легко разбить или сломать.

Пленочный конденсатор

В этом конденсаторе в качестве диэлектрического материала используются такие пленки, как полиэстер и полиэтилен. Полиэфирные, полипропиленовые и другие пленки зажаты между электродными фольгами с обеих сторон и свернуты в цилиндрическую форму. Это неполярный конденсатор, который больше, чем керамический конденсатор, и имеет высокое сопротивление изоляции, предотвращая электрические потери. Кроме того, он очень надежен и обладает отличными частотными и температурными характеристиками.

Слюдяной конденсатор

В этом конденсаторе в качестве диэлектрического материала используется слюда, природный минерал. Слюда идеально подходит для изготовления конденсаторов, так как обладает высокими диэлектрическими свойствами и легко отделяется. Слюдяные конденсаторы обладают превосходными характеристиками, такими как высокое сопротивление изоляции, тангенс угла диэлектрических потерь и хорошие частотные и температурные характеристики. Однако они имеют определенные недостатки, поскольку являются дорогостоящими и крупногабаритными агрегатами.
Для получения дополнительной информации о типах конденсаторов перейдите по ссылке ниже.
Типы конденсаторов. Базовые знания компонентов

Связанные технические статьи

• Типы конденсаторов. Основные сведения о компонентах
• Как прочитать код резистора и конденсатора
• Электрические двухслойные конденсаторы оптимальны для выравнивания мощности
• Что такое индуктор (катушка)? Объяснение его принципа и роли
• Как работают диоды и для чего они нужны! В каких ситуациях они используются?

Рекомендуемые продукты

Источники питания постоянного тока, высоковольтные источники питания и системы рентгеновского контроля Matsusada Precision являются лучшими решениями для испытаний конденсаторов и электрических компонентов по всему миру.

Что такое конденсатор и для чего он используется?

Автор
Сэмюэл Л. Гарбетт

Опубликовано 18 мая 2022 г.

Узнайте, как работают конденсаторы и для чего они используются, чтобы правильно реализовать их в своем следующем проекте «Сделай сам».

Когда-то известные как конденсаторы, конденсаторы являются одним из наиболее распространенных компонентов, используемых в схемотехнике. Легко следовать руководствам «Сделай сам», в которых используются такие компоненты, не зная, для чего они нужны и как они работают, но для этого не нужно много учиться.

Итак, что такое конденсатор и как он работает? Давай выясним.

Что такое конденсатор?

Конденсаторы (первоначально называемые электрическими конденсаторами) представляют собой аналоговые электрические компоненты, которые могут собирать и хранить электрическую энергию. Когда постоянный ток течет в конденсатор, он заряжается энергией и высвобождает переменный ток обратно в цепь.

Большинство конденсаторов имеют положительную и отрицательную клеммы в виде ножек, площадок или пластин. Ток течет в одну из этих ветвей, через корпус конденсатора и выходит из другой ветви.

Эти компоненты дают инженерам возможность контролировать электрическую энергию в цепи. Всплески напряжения сглаживаются, а энергия может быть сохранена для последующего использования, и все это с использованием умной химии внутри самого конденсатора.

Конденсаторы

часто сравнивают с аккумуляторами, но они совершенно разные. В отличие от батарей, вы можете разрядить конденсатор почти мгновенно, и они не предназначены для длительного хранения энергии.

Что такое емкость?

Емкость — это способность компонента накапливать электрический заряд и может быть измерена в единицах, называемых фарадами. Конденсатор с высокой емкостью (скажем, 1,0 Ф) может хранить больше энергии, чем конденсатор с низкой емкостью (скажем, 1,0 мФ).

Несмотря на то, что емкость важна при выборе конденсатора, ограничения по напряжению компонента также имеют решающее значение.

Для чего используется конденсатор?

Конденсаторы

широко распространены в современном мире. Вы их не видите, но эти компоненты присутствуют практически в каждом электрическом и электронном устройстве, которое вы используете. Итак, что конденсатор делает в этих устройствах?

Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных применений конденсаторов.

• Вспышки для фотокамер: До появления светодиодов в фотовспышках использовались маленькие лампочки накаливания для получения света. Винтажная камера не могла обеспечить достаточную мощность для создания яркой вспышки без слишком большого корпуса. Конденсаторы решили эту проблему, заряжая и накапливая энергию перед каждой вспышкой. Это пример импульсной мощности.
• Компьютеры: Энергозависимая память, такая как ОЗУ, теряет сохраненные данные при отключении питания. Это создает проблему, когда необходимо заменить источники питания, но конденсатор может решить эту проблему, обеспечивая временное питание.