Čo je to kondenzátor a na čo slúži?

Keď vysvetlíme, čo je to kondenzátor, musíme jasne pochopiť fyzické základy fungovania a dizajn tohto nepostrádateľného prvku každého viac či menej vážneho elektronického zariadenia.

Kondenzátor je prvkom elektrického obvodu,pozostávajúce z dvoch vodivých dosiek, z ktorých každá obsahuje opačný elektrický náboj. Dosky sú oddelené dielektrikom, ktorý im pomáha udržiavať tento náboj.

Существует несколько типов изоляционных materiály používané v kondenzátoroch, vrátane keramiky, sľudy, tantalu a polystyrénu. Izolátory ako vzduch, papier a plasty sú tiež široko používané pri výrobe kondenzátorov. Každý z týchto materiálov účinne zabraňuje tomu, aby sa dosky kondenzátorov dostali do vzájomného kontaktu.

Aká je kapacita kondenzátora?

Pojem „kapacita“ charakterizuje jeho schopnosť akumulovať elektrický náboj. Jednotkou kapacity je Farad.

Ak si kondenzátor udrží náboj 1 coulomb pripotenciálny rozdiel medzi jeho doskami je 1 Volt, potom má kapacitu jedného Farada. V skutočnosti je táto jednotka pre väčšinu praktických aplikácií príliš veľká. Typické hodnoty kapacity pri použití kondenzátorov spadajú do rozmedzí milifaradov (10-3 F), mikrofaradov (10-6 F) a pikofaradov (10-12 F).

Čo sú to kondenzátory?

Aby sme pochopili, čo je kondenzátor, je potrebné zvážiť hlavné typy tejto súčasti v závislosti od účelu, podmienok použitia a typu dielektrika.

Elektrolytické kondenzátory sa používajú vokruhy, kde sa vyžaduje veľká kapacita. Väčšina z týchto prvkov je polárna. Bežným materiálom pre tieto materiály je tantal alebo hliník. Hliníkové elektrolytické kondenzátory sú oveľa lacnejšie a širšie používané. Tantal má však výrazne vyššiu objemovú účinnosť a vynikajúci elektrický výkon.

Tantalové kondenzátory súdielektrický oxid tantalitý. Vyznačujú sa vysokou spoľahlivosťou, dobrými frekvenčnými charakteristikami a širokým rozsahom prevádzkových teplôt. Používajú sa často v elektronických zariadeniach, kde sa vyžaduje vysoká kapacita malých rozmerov. Pre svoje výhody sa vyrábajú vo veľkých objemoch pre potreby elektronického priemyslu.

Medzi nevýhody tantalových kondenzátorov patrí citlivosť na zvlnenie prúdu a prepätie, ako aj relatívne vysoké náklady na tieto výrobky.

Výkonové kondenzátory sa všeobecne používajú vvysokonapäťové systémy. Používajú sa často na kompenzáciu strát v elektrických vedeniach, ako aj na zlepšenie účinníka v priemyselných elektrických inštaláciách. Vyrobené z vysoko kvalitnej metalizovanej propylénovej fólie so špeciálnou impregnáciou netoxickým izolačným olejom.

Môžu mať funkciu samolikvidácie vnútorného poškodenia, čo im dáva ďalšiu spoľahlivosť a zvyšuje životnosť.

Keramické kondenzátory majú keramiku ako dielektrický materiál. Vyznačujú sa vysokou funkčnosťou z hľadiska prevádzkového napätia, spoľahlivosti, nízkych strát a nízkych nákladov.

Rozsah ich kapacít sa líši od niekoľkýchpikofarad na asi 0,1 μF. V súčasnosti sú jedným z najbežnejšie používaných typov kondenzátorov používaných v elektronických zariadeniach.

Strieborné sľudové kondenzátory nahradili predtým rozšírené sľudové prvky. Majú vysokú stabilitu, utesnené puzdro a veľkú kapacitu na jednotku objemu.

Širokému použitiu kondenzátorov striebornej sľudy bránia ich relatívne vysoké náklady.

Pre kondenzátory papier a kov-papierkryty sú vyrobené z tenkej hliníkovej fólie a ako dielektrikum sa používa špeciálny papier impregnovaný pevným (roztaveným) alebo tekutým dielektrikom. Používajú sa v nízkofrekvenčných obvodoch rádiových zariadení pri vysokých prúdoch. Líšia sa relatívnou lacnosťou.

Na čo slúži kondenzátor?

Existuje niekoľko prípadov použitiakondenzátory na rôzne účely. Najmä sa často používajú na ukladanie analógových signálov a digitálnych údajov. Variabilné kondenzátory sa používajú v telekomunikáciách na reguláciu frekvencie a ladenie telekomunikačných zariadení.

Typickým príkladom ich použitia jepoužitie v napájacích zdrojoch. Tam tieto prvky plnia funkciu vyhladzovania (filtrovania) usmerneného napätia na výstupe z týchto zariadení. Môžu sa tiež použiť v napäťových multiplikátoroch na generovanie vysokého napätia mnohonásobne vyššieho ako vstupné napätie. Kondenzátory sa široko používajú v rôznych druhoch prevodníkov napätia, neprerušiteľných zdrojoch napájania pre počítačové vybavenie atď.

Keď vysvetlíme, čo je kondenzátor, nemožno si pomôcťpovedať, že tento prvok môže slúžiť aj ako vynikajúca zásoba elektrónov. Avšak v skutočnosti má táto funkcia určité obmedzenia z dôvodu nedokonalých izolačných charakteristík použitého dielektrika. Napriek tomu má kondenzátor vlastnosť dostatočne dlhej doby na uchovanie elektrickej energie po odpojení od nabíjacieho obvodu, takže ho možno použiť ako dočasný zdroj energie.

Vďaka svojim jedinečným fyzikálnym vlastnostiamtieto prvky našli také rozšírené použitie v elektronickom a elektrotechnickom priemysle, že dnes zriedka obsahuje elektrický výrobok aspoň jednu takúto súčasť na akýkoľvek účel.

Keď to zhrnieme, môžeme to konštatovaťkondenzátor je neoceniteľnou súčasťou širokej škály elektronických a elektrických zariadení, bez ktorých by bol ďalší pokrok vo vede a technike nemysliteľný.

To je kondenzátor!