Устройството кондензатор си предназначение, характеристики и параметри
Кондензатора - електронен компонент за натрупване на електрически заряд. Способността на кондензатор да се натрупват електрически заряд, зависи от неговите основни характеристики - в контейнера. В кондензатор (С) се определя като съотношението на електрически заряд (Q) на напрежение (U).
Въпреки това, медальонът е много голям размер на такса за това как много е в състояние да се запази по-голямата част от кондензатори. Поради тази причина, измерването на капацитет обикновено се използва microfarad (μF или UF), nanofarads (NF) и picofarads (PF).
- 1μF = 0.000001 = 10 -6 F
- 1NF = 0.000000001 = 10 -9 F
- 1pF = .000000000001 = 10 -12 F
Има много видове кондензатори с различна форма и вътрешна структура. Помислете за най-прост и принципна - кондензатор табела. Плосък кондензатор се състои от две успоредни проводници плаки (електроди) са електрически изолирани един от друг от въздух или специален диелектричен материал (например хартия, стъкло или слюда).
Обвинението на кондензатора. ток
Според предназначението, кондензатор прилича на батерията, но все още е много по-различна в зависимост от принципа на работа, максималният капацитет и скорост на подаване / извеждане.
Разглеждане на принципа на кондензатор паралелно плоча. При свързване на проводник на захранване на една плоча ще събира отрицателно заредени частици във формата на електрони, от друга - положително заредени частици във формата на йони. Тъй като диелектрик между плочите да бъдат заредени частици не може да "прескочи" към противоположната страна на кондензатора. Въпреки това, електроните се движат от източника на захранване - към кондензатор плочи. Ето защо, веригата е електрически ток.
В началото на преминаването кондензатор схема, плочите на най-свободната си пространство. Следователно, първоначалното ток в този момент отговаря на най-малкото съпротивление и е максимална. Тъй като запълването на кондензатор ток на заредени частици намалява постепенно до края на свободното пространство на плаките и токът не спира.
Времето между състоянията на "празен" кондензатор с максимален ток, и "пълен" кондензатор с минимален ток (т.е., липса) период nazyvayutperehodnym кондензатор зареждане.
В началото на прехода на зареждане, напрежението между плочите на кондензатора е нула. След като на пластините започват да се появяват заредени частици, напрежение възниква между противоположни заряди. Причината за това е диелектрик между плочите, които "предотвратява" търси заедно таксите на обратен знак до другата страна на кондензатора.
В началния етап на зареждане, напрежението нараства бързо, тъй като голям ток бързо увеличава броя на заредените частици на плочите. Колкото по-голям кондензатор се зарежда, на по-малко ток и ТЕМ бавно нараства щам. В края на преходния период, напрежението върху кондензатора е напълно спре растежа, и ще бъде равна на напрежението на източника на захранване.
Както се вижда от графиката, мощност кондензатор ток зависи от промяната на напрежението.
Формулата за намиране на кондензатор ток по време на преход:
- Ic - ток кондензатор
- С - Кондензатор
- ?? Vc / т - регулируемо напрежение на кондензатора за продължителността на времето
След зареждане на кондензатор, изключете от електрическата мрежа и свързване на Р. зареждане като кондензатор е заредена, той се превърна в източник на захранване. Заредете R канал, образуван между плочите. Отрицателно заредени електрони натрупани върху една плоча, по силата на привличане между противоположни заряди ще се премести към положително заредени йони от другата плоча.
връзка точка R В, кондензатор напрежение е същото, и че след преходен период на зареждане. Първоначалният ток от закона на Ом ще бъде равна на напрежението върху плочите, разделено на съпротивлението на товара.
Веднага след като токът протича във веригата, кондензатор започва да се освобождава. Със загубата на заряд, напрежението започва да спада. Следователно, настоящата есента също. Както понижаване на стойностите на напрежението и тока ще се намали тяхното падане на скоростта.
Времето за зареждане и разреждане на кондензатор зависи от два параметъра - общ капацитет С и съпротивление R. Колкото по-голям кондензатор верига капацитет, по-заряд трябва да премине през веригата, и по-дълго ще изискват процес на зареждане / изпразване (дефиниран като настоящото количество на зареждане, преминава през проводника за единица време). По-голямата устойчивост R, по-малко ток. Съответно, колкото по-дълго ще отнеме да се зарежда.
RC продукт (съпротивление, умножено по капацитет) образува постоянна време? (Tau). От една страна? кондензатор се зареждат и разреждат с 63%. За пет? кондензатор се зареждат и разреждат напълно.
За стойности яснота заместители: кондензатор 20 microfarads, устойчивост на 1 килограм-ома и 10В източник на енергия. Процесът на зареждане е както следва:
кондензатор устройство. Какво определя капацитета?
Капацитет плосък кондензатор зависи от три главни фактора:
- Квадратни плочи - А
- Разстоянието между плочите - г
- Относителната диелектрична константа на материала между плочите -
Колкото по-голяма площ на кондензатор плочи, по-заредените частици могат да бъдат поставени върху тях и по-голям капацитет.
Разстоянието между плочите
Капацитетът е обратно пропорционална на разстоянието между плочите. За да се обясни същността на този фактор, ние трябва да си припомним механик взаимодействие на такси в пространството (електростатика).
Ако не е кондензатор във веригата, относно заредени частици, разположени на неговите плочи влиянието две сили. Първо - отблъскваща сила между подобни обвинения в съседните частици на една вафла. Второ - е силата на привличане между частиците на противоположни заряди върху противоположните плочи. Оказва се, че близо един до друг са плочата, по-голямата от общата сила на привличане на обвиненията с обратен знак, а по-таксата може да бъде поставена на една и съща плоча.
диелектрична константа
Друг важен фактор в капацитет на кондензатор, е свойство на материала между електродите като относителната проницаемост ?. Това безразмерна физична величина, която показва колко пъти силата на взаимодействието на два безплатни такси в изолатора е по-малко, отколкото във вакуум.
Материалите с по-висока диелектрична константа дава по-голям капацитет. Това се обяснява с ефекта на поляризация - изместване диелектрични електрони атоми към положително заредена плоча на кондензатор.
Поляризация създава вътрешно електрическо поле на диелектрика, което отслабва общо потенциална разлика (напрежение) на кондензатор. Напрежение U позволява притока на заряд Q на кондензатор. Вследствие на това на напрежението в кондензаторната улеснява по-голямо количество електрически заряд.
По-долу са примери за диелектрична константа стойности за някои изолационни материали, използвани в кондензатори.
- Air - 1.0005
- Хартия - от 2.5-3.5
- Стъкло - от 3 до 10
- Слюда - от 5 до 7
- Прахове от метални оксиди - от 6 до 20
Вторият важната характеристика на контейнера след максимално номинално напрежение на кондензатора. Този параметър показва максималното напрежение, което кондензатор може да издържи. Надвишаването тази стойност, толкова по-"проникване" на изолатора между плочите и късо съединение. Напрежение зависи от материала на изолатора и дебелината (разстояние между електродите).
Трябва да се отбележи, че когато се работи с променливо напрежение, че е необходимо да се разгледа пиковата стойност (най-голямата стойност на моментния период напрежение). Например, ако ефективното напрежение е 50 V, нейната максимална стойност е повече от 70V. Следователно, необходимостта да се използва кондензатор с номинално напрежение над 70V. Въпреки това, на практика, се препоръчва да се използва кондензатор с номинално напрежение от най-малко два пъти максималния възможен напрежение, което се прилага към него.
Също така, когато кондензатора се взема предвид такива параметри като тока на утечка. Както и в реалния живот, диелектрик между плочите все още минава малък ток, това води до загуба с течение на времето на първоначалното зареждане на кондензатора.