Ha bármilyen elektromos készülék házába néz, sok különféle alkatrészt láthat a modern áramkörökben. Nagyon nehéz megérteni, hogy ezek az ellenállások, tranzisztorok, diódák és mikroáramkörök hogyan működnek egyetlen rendszerben. Annak megértéséhez azonban, hogy miért van szükség kondenzátorra az elektromos áramkörökben, elegendő az iskolai fizika tanfolyamának ismerete.
Cikk tartalma
- Kondenzátor eszköz és tulajdonságai
- Energiatárolás
- Az ellenállás függése az áram frekvenciájától
- Hol használnak kondenzátorokat??
Kondenzátor eszköz és tulajdonságai
A kondenzátor két vagy több elektródalemezből áll, amelyek között dielektromos réteg helyezkedik el. Ez a kialakítás képes elektromos töltést felhalmozni, amikor feszültségforráshoz van csatlakoztatva. Levegő vagy szilárd anyagok használhatók dielektromos anyagként: papír, csillám, kerámia, oxid filmek.
A kondenzátor fő jellemzője egy állandó vagy változó elektromos kapacitás, fradorban mérve. Ez a lemezek területétől, a köztük lévő réstől és az dielektrikum típusától függ. A kondenzátor kapacitása meghatározza annak két legfontosabb tulajdonságát: az energia felhalmozódásának képességét és a vezetőképesség függését az átvitt jel frekvenciájáról, amelynek következtében ezt az összetevőt széles körben használják az elektromos áramkörökben.
Energiatárolás
Ha egy lapos kondenzátort állandó feszültségforráshoz csatlakoztat, az egyik elektródján a negatív töltések fokozatosan, a másikon pedig a pozitív töltések halmozódnak fel. Ez a folyamat, az úgynevezett töltés, látható az ábrán. Időtartama az áramköri elemek kapacitásának és aktív ellenállásának értékétől függ.
hirdetés
A lemezek közötti dielektrikum jelenléte megakadályozza a töltött részecskék áramlását az eszközön belül. De magában az áramkörben ebben az időben elektromos áram fog fennállni, amíg a kondenzátor és a forrás feszültsége egyenlővé nem válik. Most, ha leválasztja az akkumulátort a tartálytól, önmagában egyfajta akkumulátor lesz, amely energiát bocsát ki a rakomány csatlakoztatása esetén..
a tartalomhoz ↑Az ellenállás függése az áram frekvenciájától
A váltakozó áramú áramkörhöz csatlakoztatott kondenzátor rendszeresen újratölti a tápfeszültség polaritásának megváltozásával összhangban. Így a vizsgált elektronikai alkatrész, ellenállásokkal és induktorokkal együtt, Rс = 1 / (2πfC) ellenállást hoz létre, ahol f a frekvencia, C a kapacitás.
Amint az a bemutatott függőségből kiderül, a kondenzátor nagy vezetőképességgel rendelkezik a magas frekvenciájú jelekkel szemben, és gyengén vezet az alacsony frekvenciájú vezetékekhez. A DC-áramkörben a kapacitív elem ellenállása végtelenül nagy lesz, ami megegyezik annak megszakításával.
Miután megvizsgáltuk ezeket a tulajdonságokat, mérlegelhetjük, hogy miért van szükség kondenzátorra, és hol használják..
a tartalomhoz ↑Hol használnak kondenzátorokat??
- Szűrők - elektronikus, energia-, akusztikai és más rendszerekben működő eszközök, amelyek jelek továbbítására szolgálnak bizonyos frekvenciatartományokban. Például egy szokásos mobiltelefon-töltőben a kondenzátorokat a feszültség simítására használják a nagyfrekvenciás alkatrészek elnyomásával.
- Az elektronikus berendezések oszcillációs kontúrjai. Munkájuk azon a tényen alapul, hogy amikor a kondenzátorok az áramkörben egy induktorral bekapcsolnak, periodikus feszültségek és áramok fordulnak elő.
- Impulzus alakítók, időzítők, analóg számítástechnikai eszközök. Ezen rendszerek munkájában a kondenzátor töltési idejének a kapacitás értékétől való függését használjuk.
- Egyenirányítók feszültségszorzóval, ideértve a röntgenberendezésekben alkalmazott lézereket, töltött részecskegyorsítókat is. Ebben az esetben döntő szerepet játszik a kapacitív elem energia felhalmozása, megtakarítása és adása..
Természetesen ezek csak a leggyakoribb eszközök, amelyek kondenzátorokat használnak. Egyetlen komplex háztartási, autóipari, ipari, telekommunikációs, erőelektronikai berendezés sem képes megbirkózni nélkülük.
