Për çfarë shërbejnë kondensatorët në rregullatorët e tensionit? Pse nevojiten kondensatorët? Lidhja e kondensatorit

Një kondensator është një pajisje e zakonshme me dy pole që përdoret në qarqe të ndryshme elektrike. Ka një kapacitet konstant ose të ndryshueshëm dhe karakterizohet nga përçueshmëri e ulët, është në gjendje të grumbullojë ngarkesën e një rryme elektrike dhe ta transmetojë atë në elementë të tjerë në një qark elektrik.
Shembujt më të thjeshtë përbëhen nga dy elektroda pllakash të ndara nga një dielektrik dhe që akumulojnë ngarkesa të kundërta. Në aspektin praktik, ne përdorim kondensatorë me një numër të madh pllakash të ndara nga një dielektrik.

Kondensatori fillon të ngarkohet kur pajisja elektronike lidhet me rrjetin. Në momentin që pajisja është e lidhur, ka shumë hapësirë ​​të lirë në elektrodat e kondensatorit, prandaj rryma elektrike që hyn në qark ka vlerën më të madhe. Ndërsa mbushet, rryma elektrike do të ulet dhe do të zhduket plotësisht kur kapaciteti i pajisjes të mbushet plotësisht.

Në procesin e marrjes së një ngarkese të rrymës elektrike, elektronet (grimcat me ngarkesë negative) mblidhen në njërën pllakë, dhe jonet (grimcat me ngarkesë pozitive) mblidhen në anën tjetër. Ndarësi midis grimcave të ngarkuara pozitivisht dhe negativisht është një dielektrik, i cili mund të përdoret si materiale të ndryshme.

Në momentin që pajisja elektrike është e lidhur me një burim energjie, voltazhi në qarkun elektrik është zero. Me mbushjen e kontejnerëve, voltazhi në qark rritet dhe arrin një vlerë të barabartë me nivelin në burimin aktual.

Kur qarku elektrik shkëputet nga burimi i energjisë dhe ngarkesa lidhet, kondensatori ndalon marrjen e ngarkesës dhe i jep rrymën e akumuluar elementëve të tjerë. Ngarkesa formon një zinxhir midis pllakave të saj, prandaj, në momentin e fikjes, grimcat e ngarkuara pozitivisht do të fillojnë të lëvizin drejt joneve.

Rryma fillestare në qark kur lidhet ngarkesa do të jetë e barabartë me tensionin në grimcat e ngarkuara negativisht, pjesëtuar me vlerën e rezistencës së ngarkesës. Në mungesë të furnizimit me energji elektrike, kondensatori do të fillojë të humbasë ngarkesën, dhe ndërsa ngarkesa në kondensatorë zvogëlohet, niveli i tensionit dhe vlera aktuale në qark do të ulen. Ky proces do të përfundojë vetëm kur nuk ka mbetur asnjë ngarkesë në pajisje.

Figura e mësipërme tregon ndërtimin e një kondensatori letre:
a) dredha-dredha e seksionit;
b) vetë pajisja.
Në këtë foto:

1. Letër;
2. Fletë metalike;
3. Izolues qelqi;
4. Kapak;
5. Kornizë;
6. Rondelë kartoni;
7. mbështjellje;
8. Seksionet.

Kapaciteti i kondensatorit konsiderohet të jetë karakteristika e tij më e rëndësishme, koha për karikimin e plotë të pajisjes varet drejtpërdrejt nga ajo kur pajisja lidhet me një burim të rrymës elektrike. Koha e shkarkimit të pajisjes varet gjithashtu nga kapaciteti, si dhe nga madhësia e ngarkesës. Sa më e lartë të jetë rezistenca R, aq më shpejt do të zbrazet kapaciteti i kondensatorit.

Si shembull i funksionimit të një kondensatori, merrni parasysh funksionimin e një transmetuesi analog ose marrësi radio. Kur pajisja lidhet me rrjetin, kondensatorët e lidhur me induktorin do të fillojnë të grumbullojnë ngarkesë, elektrodat do të mblidhen në disa pllaka dhe jonet në të tjera. Pasi bateria të jetë ngarkuar plotësisht, pajisja do të fillojë të shkarkohet. Një humbje e plotë e ngarkesës do të çojë në fillimin e karikimit, por në drejtim të kundërt, domethënë, pllakat që kishin një ngarkesë pozitive këtë herë do të marrin një ngarkesë negative dhe anasjelltas.

Qëllimi dhe përdorimi i kondensatorëve

Aktualisht, ato përdoren pothuajse në të gjitha inxhinierinë radio dhe qarqet e ndryshme elektronike.
Në një qark të rrymës alternative, ato mund të veprojnë si një rezistencë kondensative. Për shembull, kur lidhni një kondensator dhe një llambë me një bateri (rrymë konstante), drita nuk do të shkëlqejë. Nëse lidhni një qark të tillë me një burim të rrymës alternative, llamba do të shkëlqejë dhe intensiteti i dritës do të varet drejtpërdrejt nga kapaciteti i kondensatorit të përdorur. Për shkak të këtyre veçorive, ato përdoren gjerësisht në qarqet sot si filtra që shtypin ndërhyrjet me frekuencë të lartë dhe me frekuencë të ulët.

Kondensatorët përdoren gjithashtu në përshpejtues të ndryshëm elektromagnetikë, elektrik dore dhe lazer për shkak të aftësisë së tyre për të ruajtur një ngarkesë të madhe elektrike dhe për ta transferuar shpejt atë në elementë të tjerë të rrjetit me rezistencë të ulët, duke krijuar kështu një puls të fuqishëm.

Në furnizimin me energji dytësore, ato përdoren për të zbutur valëzimet gjatë korrigjimit të tensionit.

Aftësia për të mbajtur një tarifë për një kohë të gjatë bën të mundur përdorimin e tyre për ruajtjen e informacionit.

Përdorimi i një rezistence ose gjeneratori të rrymës në një qark me një kondensator lejon rritjen e kohës së karikimit dhe shkarkimit të kapacitetit të pajisjes, në mënyrë që këto qarqe të mund të përdoren për të krijuar qarqe kohore që nuk imponojnë kërkesa të larta për qëndrueshmërinë kohore.

Në pajisje të ndryshme elektrike dhe në filtra me harmonikë më të lartë, ky element përdoret për të kompensuar fuqinë reaktive.

Një kondensator është një komponent elektronik pasiv që ka dy pole me një vlerë të caktuar ose të ndryshueshme të kapacitetit. Ajo gjithashtu ka përçueshmëri të ulët. Shtë e rëndësishme të kuptoni se për çfarë është një kondensator në një motor elektrik dhe, pasi sipas informacionit të paraqitur në forume, shumë njerëz kanë një keqkuptim për këtë, dhe ata thjesht nënvlerësojnë rëndësinë e kësaj pajisjeje.

Për çfarë shërben një kondensator?

Pajisja përdoret në të gjitha qarqet inxhinierike elektrike dhe radio. Për cilat qëllime, një kondensator përfshihet në qark:

1. Ajo vepron si një rezistencë, e cila e lejon atë të përdoret si një filtër për të shtypur ndërhyrjet me frekuencë të lartë dhe me frekuencë të ulët.
2. Ato përdoren për elektrik dore dhe lazer, dhe gjithçka falë aftësisë së pajisjes për të grumbulluar një ngarkesë dhe shkarkim të shpejtë, duke krijuar një puls.
3. Ndihmon në kompensimin e energjisë reaktive, duke e bërë atë të përshtatshëm për aplikime industriale.
4. Për shkak të aftësisë për të grumbulluar dhe mbajtur një ngarkesë për një kohë të gjatë, kondensatori mund të përdoret për të ruajtur informacionin dhe për të fuqizuar pajisjet me fuqi të ulët.

Për çfarë shërben një kondensator i makinës?

Kjo pajisje mund të kryejë disa funksione në një makinë. Për shembull, ato përdoren për të krijuar nivele të larta tensioni në të gjithë sistemin elektrik në një makinë. Më shpesh, një kondensator përdoret për akustikën e automobilave. Duke folur për arsyen pse nevojiten kondensatat në audion e makinës, vërejmë se qëllimi i tij kryesor është të ndihmojë amplifikatorin të japë shpejt fuqinë e disponueshme në majat e frekuencës së ulët.

Nëse një kondensator nuk përdoret në sistemin e altoparlantëve, atëherë tingulli i basit nuk do të jetë aq i qartë, dhe gjithashtu mund të ketë një ndërprerje të furnizimit me energji elektrike në të gjithë rrjetin elektrik të makinës. Rritje të tilla të energjisë mund të çojnë në fund të fundit në faktin se subwoofer thjesht prishet.

Kur zgjidhni një kondensator për një makinë, udhëhiquni nga rregulli që 1 F duhet të bjerë në 1 kW fuqi. Zgjidhni kondensatorë me cilësi të lartë dhe, më e rëndësishmja, nëse kanë një kontroll të karikimit qeshni.

Vlen gjithashtu të kuptoni se si ta instaloni siç duhet kondensatorin. Është më mirë ta bëni këtë sa më afër që të jetë e mundur me amplifikatorin e nënvuferit, pasi ai mbart ngarkesën më të madhe. Distanca nuk duhet të jetë më shumë se 60 cm Lloji i lidhjes - paralel.

Pse keni nevojë për një kondensator në një motor elektrik?

Disa motorë kërkojnë përdorimin e kondensatorëve të fillimit dhe funksionimit për funksionimin e duhur. Qëllimi kryesor i kondensatorit të fillimit është të përmirësojë karakteristikat e fillimit të motorit. Kjo pajisje ndihmon në reduktimin e kohës që motori hyn në modalitetin e tij të funksionimit, në të njëjtën kohë për të rritur çift rrotullues dhe për të lehtësuar procesin e ndezjes së motorit.

Sa i përket kondensatorit të punës, ai është i përfshirë në punë gjatë gjithë kohës së funksionimit të motorit. Kjo pajisje siguron ngrohjen e lejuar të mbështjelljeve, kapacitetin optimal të ngarkesës dhe efikasitetin ekonomik të motorit elektrik. Ai gjithashtu kontribuon në çift rrotullues maksimal dhe jetëgjatësi të zgjatur të motorit.

Tani është e nevojshme të zbuloni se cili kondensator është i nevojshëm për motorin. Kapaciteti i kësaj pajisjeje zakonisht zgjidhet në bazë të faktit që 6.6 mF duhet të bjerë në 100 watts. Ndonjëherë kjo vlerë është e pasaktë, kështu që është mirë të zgjidhni kapacitetin përmes eksperimentimit. Ka disa metoda përzgjedhjeje, por vlerat më të sakta mund të merren duke lidhur motorin përmes një ampermetri. Është e rëndësishme të kontrolloni konsumin aktual në kapacitete të ndryshme. Detyra është të gjesh se në çfarë kapaciteti vlera e rrymës në ampermetër do të jetë minimale.

Elektronika përdor shumë pjesë të ndryshme që, së bashku, lejojnë një sërë veprimesh. Njëri prej tyre është një kondensator. Dhe brenda kornizës së artikullit, ne do të flasim se çfarë mekanizmi është, si funksionon, për çfarë nevojitet një kondensator dhe çfarë bën në qarqe.

Çfarë quhet kondensator?

Një kondensator është një pajisje elektrike pasive që mund të kryejë detyra të ndryshme në qarqe për shkak të aftësisë për të ruajtur ngarkesën dhe energjinë e fushës elektrike. Por gama kryesore e aplikimit është në filtrat ndreqës dhe stabilizues. Pra, falë kondensatorëve, sinjali transmetohet midis fazave përforcuese, vendosen intervalet kohore për vonesën kohore dhe ndërtohen filtra me frekuencë të lartë dhe të ulët. Për shkak të vetive të tij, përdoret gjithashtu për përputhjen e frekuencës në oshilatorë të ndryshëm.

Ky lloj kondensatori krenohet me një kapacitet prej disa qindra mikrofaradësh. Anëtarët e tjerë të familjes së kësaj pjese elektronike janë rregulluar sipas një parimi të ngjashëm. Dhe si ta kontrolloni kondensatorin dhe të siguroheni që gjendja reale e punëve korrespondon me mbishkrimet? Mënyra më e lehtë është të përdorni një multimetër dixhital. Gjithashtu, përgjigja në pyetjen se si të kontrolloni një kondensator mund të jepet nga një ohmmetër.

Parimi i funksionimit dhe për çfarë shërben një kondensator

Nga përcaktimi dhe imazhi skematik, mund të konkludohet se edhe dy pllaka metalike të vendosura krah për krah mund të veprojnë si kondensatori më i thjeshtë. Në këtë rast, ajri do të përballet si një dielektrik. Në teori, nuk ka kufizime në zonën e pllakave dhe distancën midis tyre. Prandaj, edhe kur divorcohen në distanca të mëdha dhe zvogëloni madhësinë e tyre, megjithëse të parëndësishme, ruhet njëfarë kapaciteti.

Kjo pronë ka gjetur përdorim në teknologjinë me frekuencë të lartë. Kështu, ata mësuan se si t'i bënin ato edhe në formën e gjurmëve të zakonshme të qarkut të printuar, si dhe thjesht të përdredhin dy tela që janë në izolim polietileni. Kur përdorni një kabllo, kapaciteti i kondensatorit (μF) rritet me gjatësinë. Por duhet të kuptohet se nëse pulsi i transmetuar është i shkurtër, dhe tela është e gjatë, atëherë thjesht mund të mos arrijë në pikën e destinacionit. Një kondensator mund të përdoret në të dy qarqet AC dhe DC.

Akumulimi i energjisë

Me një rritje të kapacitetit të një kondensatori, proceset si ngarkimi dhe shkarkimi vazhdojnë ngadalë. Tensioni në një pajisje elektrike të caktuar rritet përgjatë një linje të lakuar, e cila në matematikë quhet eksponenciale. Me kalimin e kohës, voltazhi i kondensatorit do të rritet nga një vlerë prej 0V në nivelin e furnizimit me energji elektrike (nëse nuk digjet për shkak të vlerave shumë të larta të kësaj të fundit).

Kondensator elektrolitik

Për momentin, kondensatorët elektrolitikë mburren me kapacitetin më të lartë specifik me raportin e këtij treguesi me vëllimin e pjesës. Treguesi i kapacitetit të tyre arrin vlerat 100 mijë mikrofarad, dhe voltazhi i funksionimit është deri në 600 V. Por ata punojnë mirë vetëm në frekuenca të ulëta. Për çfarë shërben ky lloj kondensatori? Fusha kryesore e aplikimit është filtrat Kondensatorët elektrolitikë janë gjithmonë të lidhur në qarqe në lidhje me polaritetin. Elektrodat janë bërë nga një film i hollë (i cili është bërë nga oksidi i metalit). Meqenëse një shtresë e hollë ajri midis tyre nuk është një izolues mjaft i mirë, këtu shtohet edhe një shtresë elektrolite (si ajo veprojnë tretësirat e përqendruara të alkaleve ose acideve).

Superkondensator

Kjo është një klasë e re e kondensatorëve elektrolitikë të quajtur superkondensatorë. Vetitë e tij e bëjnë atë të duket si një bateri, megjithëse janë vendosur disa kufizime. Pra, përparësia e tyre qëndron në kohën e shkurtër të karikimit (zakonisht disa minuta). Për çfarë shërben ky lloj kondensatori? Superkondensatorët përdoren si furnizime rezervë të energjisë. Kur prodhohen, ato rezultojnë të jenë jo polare, dhe ku është plusi dhe ku është minusi, përcaktohet nga ngarkesa e parë (në fabrikën e prodhimit).

Temperatura dhe voltazhi nominal kanë një efekt të rëndësishëm në performancën. Pra, në 70˚C dhe fuqi 0.8 do të japë vetëm 500 orë funksionim. Me një ulje të tensionit në 0.6 të nominalit, dhe temperaturat në 40 gradë, jeta e tij e shërbimit do të rritet në 40 mijë orë. Ju mund të gjeni superkondensatorë në çipat e memories ose në orët elektronike. Por në të njëjtën kohë, ata kanë perspektiva të mira për përdorimin e tyre në panelet diellore.

Një kondensator (nga latinishtja "condensare" - "për të kondensuar", "trash", në njerëzit e thjeshtë "konder") është një nga elementët më të zakonshëm në radio elektronike, pas një rezistence. Ai përbëhet nga dy pllaka të ndara nga një dielektrik me trashësi të vogël në krahasim me trashësinë e këtyre pllakave. Por në praktikë, këto pllaka janë mbështjellë në një rrotull me shumë shtresa, një rrotull në formën e një cilindri ose paralelipiped, të ndarë nga i njëjti dielektrik.

Parimi i kondensatorit

Ngarkimi. Kur lidhet me një burim energjie, ngarkesat grumbullohen në pllaka. Gjatë karikimit, grimcat e ngarkuara pozitivisht grumbullohen në një pjatë (jonet), dhe nga ana tjetër grimcat e ngarkuara negativisht (elektrone)... Dielektriku shërben si pengesë në mënyrë që grimcat të mos kërcejnë në pllakën tjetër. Gjatë karikimit, së bashku me kapacitetin, tensioni në terminalet gjithashtu rritet dhe arrin një maksimum të barabartë me tensionin e furnizimit me energji elektrike.

Shkarkimi. Nëse, pas karikimit të kondensatorit, fikni energjinë dhe lidhni ngarkesën, kondensatori tashmë do të veprojë si një burim rrymë. Elektronet do të fillojnë të lëvizin përmes ngarkesës, e cila, kur lidhet, formon një qark të mbyllur, te jonet (sipas ligjit të tërheqjes midis shkarkimeve të kundërta).

Parametrat kryesorë të kondensatorit janë:

1. Nominale kapaciteti - kjo është karakteristika kryesore e saj, nënkupton vëllimin e ngarkesave elektrike. Kapaciteti matet në Farads (shkurtuar F), në praktikë, μF ( 1mkF = 0,000001 F), nF ( 1nF = 0.000000001 F), pF (1pF = 0.000000000001 F), pasi kapaciteti 1F është shumë i madh. Por ekziston një komponent i tillë që mund të ketë një kapacitet edhe më shumë se 1 Farad quhet jonist (Për të dhe për të tjerët do të flas më vonë) .
2. Tensioni i vlerësuar - ky është voltazhi maksimal në të cilin një kondensator mund të funksionojë në mënyrë të besueshme dhe për një kohë të gjatë, i matur, natyrisht, në volt (shkurtuar B)... Nëse voltazhi tejkalohet, kondensatori do të dështojë. Në rastet kur është e nevojshme të ndryshoni një kondensator, por me kapacitetin e kërkuar është i disponueshëm, por është projektuar për një tension më të lartë në krahasim me një të dështuar, mund ta vendosni me siguri. (për shembull, kondensatori 450μF 10V "i djegur", ai mund të zëvendësohet me 450μF 25V). Gjëja kryesore është se ajo përshtatet në bordin tuaj në madhësi.
3. Toleranca e devijimit- devijimi i lejuar i vlerës së kapacitetit të tij real nga ai i treguar në rast. Tregohet si përqindje. Kondensatorët kanë një tolerancë deri në 20 - 30%. Për aplikimet ku kërkohet saktësi, përdoren kondensatorë me toleranca të afërta. (1% ose më pak).
4. Koeficienti i temperaturës së rezervuarit - gjendet në kondensatorët elektrolitikë. Kapaciteti i një kondensatori elektrolitik alumini varet nga temperatura. Me ulje të temperaturës (veçanërisht nën 0 ° C) rritet viskoziteti i elektrolitit dhe ESR e tij (rezistenca elektrike), e cila çon në një ulje të kapacitetit të kondensatorit.

Për çfarë shërbejnë kondensatorët dhe me çfarë "hahen".

• Në një qark të rrymës alternative, nevojitet një kondensator në rolin e një rezistence kondensative. Nëse një kondensator është i lidhur në seri me një llambë në një qark të rrymës së drejtpërdrejtë, ai nuk do të ndizet, por në një qark të rrymës alternative do të ndizet. Dhe do të shkëlqejë edhe më shumë dhe sa më i lartë të jetë kapaciteti i kondensatorit, aq më e ndritshme do të jetë drita. Për shkak të kësaj vetie, kondensatorët përdoren shpesh si filtrim i rrymave të valëzimit. (detyra e tij kryesore në shumë qarqe), është i mirë në shtypjen e ndërhyrjeve HF dhe LF, rrymave AC dhe valëzimit të tensionit.
• Për shkak të veçorisë së tyre kryesore, grumbullimi i një ngarkese elektrike dhe më pas lëshimi i saj shpejt, duke krijuar një impuls, i bën ato të domosdoshme në prodhimin e elektrik dore, përshpejtuesit magnetikë, motorët, etj.
• Kondensatorët përdoren gjithashtu për të nisur motorët trefazorë në një furnizim njëfazor, duke u lidhur me terminalin e tretë, ai e zhvendos fazën me 90 gradë.
• Për shkak të aftësisë për të grumbulluar dhe lëshuar ngarkesë, kondensatorët përdoren në qarqe në të cilat informacioni duhet të ruhet për një kohë të gjatë. Por për fat të keq, është dukshëm inferior në aftësinë për të ruajtur energjinë në bateritë e rikarikueshme, për shkak të vetë-shkarkimit dhe pamundësisë për të grumbulluar energji elektrike me përmasa më të mëdha.

Lloje të ndryshme kondensatorësh përdoren gjerësisht në inxhinierinë elektrike dhe radio-elektronikën. Secila prej tyre është një pajisje me dy pole, e cila ka një vlerë të caktuar ose të ndryshueshme të kapacitetit dhe përçueshmëri shumë të ulët. Versioni më i thjeshtë i një kondensatori përfshin dy elektroda në formën e pllakave ose pllakave, ku grumbullohen shkarkime me vlerë të kundërt. Për të shmangur një qark të shkurtër, ato ndahen nga ato të hollë.

Kondensatori i prodhuar standard përbëhet nga elektroda në formën e një rrotull shiriti me shumë shtresa, të ndara nga një dielektrik. Konfigurimi i kondensatorit është më së shpeshti një paralelipiped ose një cilindër.

Si funksionon një kondensator

Krahasuar me një bateri konvencionale, kondensatori ka dallime të konsiderueshme. Ka një kapacitet maksimal krejtësisht të ndryshëm, si dhe shpejtësi karikimi dhe shkarkimi.

Kur lidhet me një burim energjie që në fillim, rryma e karikimit do të ketë një vlerë maksimale. Megjithatë, ndërsa ngarkesa rritet, vërehet një rënie graduale e rrymës, e cila zhduket plotësisht kur ngarkohet plotësisht. Tensioni gjatë karikimit, përkundrazi, rritet dhe në fund të procesit bëhet i barabartë me tensionin në burimin e energjisë.

Përcaktimi i kondensatorëve në diagram.

Nëse ngarkesa është e lidhur me furnizimin me energji të shkëputur, vetë kondensatori bëhet një burim rrymë. Në këtë moment, formohet një zinxhir midis pllakave. Nëpërmjet ngarkesës, elektronet e ngarkuara negativisht lëvizin në jonet me një ngarkesë pozitive. Në këtë rast, hyn në fuqi ligji i tërheqjes së tarifave të ndryshme. Ndërsa rryma rrjedh nëpër ngarkesë, ka një humbje graduale të ngarkesës dhe, në fund të fundit, shkarkimin e kondensatorit. Në të njëjtën kohë, tensioni dhe rryma zvogëlohen. Procesi i shkarkimit konsiderohet i përfunduar kur voltazhi nëpër elektroda është zero.

Koha e karikimit varet tërësisht nga vlera, dhe koha për shkarkimin e saj varet nga madhësia e ngarkesës së lidhur.

Aplikimi i kondensatorëve

Kondensatorët, si dhe transistorët dhe, kanë gjetur aplikim të gjerë për qarqet inxhinierike elektronike dhe radio. Në qarqet elektrike, ato luajnë rolin e rezistencës kapacitore. Për shkak të aftësisë së tyre për të shkarkuar dhe krijuar shpejt impulse, ato përdoren në hartimin e ndezjeve të fotografive, lazerëve dhe përshpejtuesve elektromagnetikë.

Kondensatorët janë shumë efektivë kur ndërroni një motor elektrik nga 380 në 220 volt. Kur kaloni te kunja e tretë, ka një zhvendosje fazore 90 gradë. Kështu, bëhet e mundur lidhja e një motori trefazor me një rrjet njëfazor.