Навіщо потрібен конденсатор?
Якщо заглянути всередину корпусу будь-якого електроприладу, можна побачити безліч різних компонентів, що застосовуються в сучасній схемотехніці. Розібратися, як працюють всі ці з'єднані в єдину систему резистори, транзистори, діоди і мікросхеми, досить складно. Однак для того щоб зрозуміти, навіщо потрібен конденсатор в електричних ланцюгах, достатньо знань шкільного курсу фізики.
Зміст
Пристрій конденсатора і його властивості
Конденсатор складається з двох або більше електродів - обкладок, між якими поміщений шар діелектрика. Така конструкція має здатність накопичувати електричний заряд при підключенні до джерела напруги. В якості діелектрика можуть використовуватися повітря або тверді речовини: папір, слюда, кераміка, оксидні плівки.
Основна характеристика конденсатора - постійна або змінна електрична ємність, яка вимірюється у Фарада. Вона залежить від площі обкладок, зазору між ними і виду діелектрика. Ємність конденсатора визначає два найважливіших його властивості: здатність накопичувати енергію і залежність провідності від частоти сигналу, що пропускається, завдяки яким цей компонент отримав широке застосування в електричних ланцюгах.
Накопичення енергії
Якщо підключити плоский конденсатор до джерела постійної напруги, на одному з його електродів будуть поступово збиратися негативні заряди, а на іншому - позитивні. Даний процес, званий зарядкою, показаний на малюнку. Його тривалість залежить від значень ємності та активного опору елементів ланцюга.
Наявність діелектрика між обкладинками перешкоджає протіканню заряджених частинок всередині пристрою. Але в самій ланцюга в цей час електричний струм буде існувати до тих пір, поки напруги на конденсаторі і джерелі не стануть рівними. Тепер, якщо відключити елемент живлення від ємності, вона сама буде своєрідною батарейкою, здатної віддавати енергію в разі приєднання навантаження.
Залежність опору від частоти струму
Підключений до ланцюга змінного струму конденсатор буде періодично перезаряджатимуться відповідно до зміни полярності напруги живлення. Таким чином, розглянутий електронний компонент, поряд з резисторами і котушками індуктивності, створює опір Rс = 1 / (2? FC), де f - частота, С - ємність.
Як видно з представленої залежності, конденсатор має високу провідність по відношенню до високочастотним сигналам і слабо проводить низькочастотні. Опір ємнісного елемента в ланцюзі постійного струму буде нескінченно великою, що еквівалентно її розриву.
Вивчивши ці властивості, можна розглянути, навіщо потрібен конденсатор і де він використовується.
Де застосовуються конденсатори?
- Фільтри - пристрої в радіоелектронних, енергетичних, акустичних та інших системах, призначені для пропускання сигналів в певних діапазонах частот. Наприклад, у звичайному зарядному пристрої для мобільного телефону застосовуються конденсатори для згладжування напруги за рахунок придушення високочастотних складових.
- Коливальні контури електронної апаратури. Їх робота заснована на тому, що при включенні конденсаторів в сукупності з котушкою індуктивності в ланцюзі виникають періодичні напруги і струми.
- Формувачі імпульсів, таймери, аналогові обчислювальні пристрої. У роботі цих систем використовується залежність часу заряду конденсатора від величини ємності.
- Випрямлячі з множенням напруги, застосовувані в тому числі в рентгенотехніческіх установках, лазерах, прискорювачах заряджених частинок. Тут найважливішу роль відіграє властивість ємнісного компонента накопичувати енергію, зберігати і віддавати її.
Звичайно, це тільки найпоширеніші пристрої, де використовуються конденсатори. Без них не обійдеться жодна складна побутова, автомобільна, промислова, телекомунікаційна, силова електронна апаратура.
Як зробити з асинхронного електродвигуна генератор Асинхронний електродвигун змінного струму не має магніту на роторі, замість нього там розташовані короткозамкнені витки. Здавалося б, з цієї причини звернути його в генератор неможливо. Але один спосіб є - використовувати…
Як розрахувати внутрішній опір джерела живлення До джерела живлення з відомою електрорушійної силою (ЕРС) підключили навантаження, що споживає відомий струм. Після цього напруга на виході джерела (а значить, і на навантаженні) стало менше вихідного, і теж відомо, яким. Як же розрахувати…
Як перевірити блок живлення пк Необхідність перевірки блоку живлення виникає у разі появи збоїв і неполадок в роботі комп'ютера. Симптомами несправного БП можуть бути спонтанні зависання, перезавантаження ПК, а також відмова комп'ютера включатися. Драйвера, на щастя блоку…
Як зробити шокер Простий і недорогий ліцензований шокерНа підставі Закону РФ "Про зброю" громадянин, який досяг 18-річного віку, має право іспользоватьелектрошокер в якості зброї самооборони без спеціального дозволу. Це означає, що ви, маєте право на придбання,…
Чим відрізняється струм від напруги Як тільки ми починаємо вивчати за шкільною програмою фізику, практично відразу ж нам вчителі починають говорити про те, що між струмом і напругою дуже велика різниця, і її знання вкрай нам знадобитися в подальшому житті. І все ж, зараз про…
Чим відрізняється вольт від ват Одними з основних характеристик будь-якого електроустаткування є напруга і споживана потужність, у зв'язку, з чим на будь-якому приладі (або в паспорті до нього) є інформація про потужності (Ват) і напрузі (Вольт).Що таке Вольт і ВаттВатт (Вт або W)…
Чим відрізняється заземлення від занулення Якщо в силу технічних умов певні частини електроустановки повинні бути під напругою, то їх обов'язково захищають відповідно до вимог техніки безпеки, наприклад, сітчастими загородженнями, бар'єрами або спеціальними кожухами. А ось для того, щоб…
Чим відрізняються діелектрики від провідників Для того щоб дослідити явища, які відбуваються при введенні різних речовин в електричне поле, розглянемо властивості цих речовин.Що таке діелектрики і провідникиПровідник - Тіло, в обсязі якого знаходиться велика кількість вільних зарядів, які…
Що вимірюється в Омасі? Один з фундаментальних законів електротехніки, що описує зв'язок між напругою або електрорушійної силою джерела (ерс), силою струму і опором, іменується в честь німецького фізика Георга Ома. Прізвищем цього вченого також названа одна з похідних…
Як користуватися мультиметром? Цифровий мультиметр є одним з найбільш потрібних приладів, застосовуваних для ремонту різноманітного обладнання. За допомогою цього девайса можна отримати потрібну інформацію, провести велику кількість вимірювань, що в багатьох випадках дозволяє…
Чим відрізняється інверторний генератор від звичайного? При відсутності електрики не може бути ніякого комфорту. Не працюють телевізор, холодильник, та й вся інша побутова техніка. Щоб уникнути таких незручностей, найчастіше використовуються автономні генератори, які є резервними джерелами…
Чим відрізняється трансформатор від автотрансформатора Для роботи електрообладнання різного призначення потрібна різна напруга. Так, наприклад, побутове обладнання розраховане на 220 або 110 В. Промислове - зазвичай на 380 В. А так як при передачі електричного струму на великі відстані потрібна висока…
Чим відрізняється зарядний пристрій від блоку живлення З появою величезного числа мобільних пристроїв із залежністю від електромереж люди, на перший погляд, покінчили. Для роботи з комп'ютером, наприклад, більше не потрібна наявність розетки з написом "220". Акумуляторні батареї дали можливість вільного…
Як перевірити транзистор мультиметром? Звичайним цифровим мультиметром можна не тільки вимірювати напруги, струми і опору, але і визначати справність напівпровідникових приладів, а також оцінювати деякі їхні технічні характеристики. Перш ніж розбиратися, як перевірити транзистор…
Навіщо потрібно заземлення? Зазвичай заземленням цікавляться на промислових підприємствах, де досить багато електроустановок самого різного призначення. В першу чергу таке занепокоєння викликано міркуваннями безпеки, а також проблемами підвищення завадостійкості при роботі…
Варистор Варистор - це простий, але в теж час дуже ефективний прилад, який призначений для того, щоб захищати техніку від перепадів напруги .. Саме по собі назву бере свій початок з англійської мови та дослівно перекладається як «змінний резистор», що…