Что такое конденсатор

    Конденсатор Что такое конденсатор? Как он устроен? Кто изобрёл первый в мире конденсатор? — все эти вопросы мы сегодня подробно раскроем. Итак, что же это за устройство. Многие из школы помнят, что конденсатор — это устройство, предназначенное для накапливания и передачи заряда. Состоит оно из двух металлических пластин, между которыми находится слой диэлектрика.
История этого устройства началась с 1745 года, когда немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и голландский физик Питер ван Мушенбрук случайно создали лейденскую банку. Она то и стала первым в мире конденсатором. Самое главное в конденсаторе это его ёмкость и номинальное напряжение.
      Ёмкость — это способность конденсатора накапливать в себе электрический заряд. Ёмкость измеряется в Фарадах (Ф). Наиболее часто встречаемые величины при расчётах это:

  • пикофарад (10-12);
  • нанофарад (10-9);
  • микрофарад (10-6).

       Приведу пример: ёмкость нашей планеты Земля составляет 710мкФ. Для того что бы получить 1 Фарад необходим такой проводник, потенциал которого возрастал бы на 1В при передаче ему заряда в 1 Кулон. Т.е. ясно, что 1 Фарад это очень большая ёмкость, поэтому при расчётах или при проектировании чаще применяют небольшие величины (пкФ, нФ, мкФ). Кстати вот маленькая шпаргалка: 1мкФ = 1000нФ = 1000000пкФ. Конденсаторы встречаются почти в любых электрических устройствах: в приборах, в компьютерах, в сетевых фильтрах, в платах и т.п.
И знайте, что ёмкость увеличивается с площадью обкладок и уменьшается с расстоянием между ними. С ёмкостью вроде бы всё понятно, теперь перейдём к номинальному напряжению.

Номинальное напряжение конденсатора

    Номинальное напряжение конденсатора — это напряжение, при превышении которого наступает пробой диэлектрика. Номинальное напряжение конденсатораСледовательно, работа устройства прекратится, т.к. при пробое диэлектрика возникнет короткое замыкание.
     Номинальное напряжение зависит как от самого диэлектрика (материала), так и от расстояния между обкладками. Необходимо также знать, что номинальное напряжение должно быть не менее чем в 2 раза выше чем то, которое будет к нему приложено во время работы. Иными словами, если источник питания рассчитан на 12В, то номинальное напряжение конденсатора должно быть не ниже 12*2=24В. С номинальным напряжением, надеюсь всё понятно идём дальше.
       Как Вы думаете, от чего зависит время зарядки и разрядки самого конденсатора? Вы, наверное, уже догадались, что от ёмкости и общего сопротивления цепи. То есть чем больше ёмкость и сопротивление, тем больше времени потребуется на зарядку. Ведь если ёмкость большая, следственно количество вмещаемого заряда в неё будет больше, а значит и время на зарядку и разрядку будет тоже больше. Это как с батарейками. Ну а сопротивление уменьшает ток, а если ток небольшой, то потребуется больше времени на зарядку.
         В настоящей жизни необходимо помнить, что есть так называемый ток утечки. Не многие знают, что диэлектрик всё же пропускает малый ток между пластинами. А если пропускает, то со временем это приводит к потере первоначального заряда. Т.е. если конденсатор был полностью заряжен, то через некий промежуток времени заряда в нём станет меньше и будет уменьшаться до следующего включения в сеть.

Типы конденсаторов

      Мы рассмотрели основные характеристики, а также узнали, от чего зависит время зарядки и разрядки и как влияет ток утечки на заряд конденсатора. Все конденсаторы различаются по габаритам и внутренним характеристикам. Поэтому лучше знать типы конденсаторов, это пригодится в радиотехнике, электронике… Слева краткое обозначение (БМ, КД, БМТ и т.д.), а справа его расшифровка:

БМ — бумажный малогабаритный

БМТ — бумажный малогабаритный теплостойкий

КД — керамический дисковый

КЛС — керамический литой секционный

КМ — керамический монолитный

КПК-М — подстроечный керамический малогабаритный

КСО — слюдянной опресованный

КТ — керамический трубчатый

МБГ — металлобумажный герметизированный

МБГО — металлобумажный герметизированный однослойный

МБГТ — металлобумажный герметизированный теплостойкий

МБГЧ — металлобумажный герметизированный однослойный

МБМ — металлобумажный малогабаритный

ПМ — полистироловый малогабаритный

ПО — пленочный открытый

ПСО — пленочный стирофлексный открытый

 

Поляризированные и неполяризированные конденсаторы

       При внимательном осмотре корпуса можно увидеть обозначение на полюсах «+» и «–». Те конденсаторы, у которых имеются такие обозначения, называются поляризированные, а те у которых их нет — неполяризированные. Эти обозначения обязательно следует учитывать (плюс к плюсу, мину к минусу), иначе при неправильном подключении конденсатор выйдет из строя. Но такое обозначение имеется не у всех устройств. К примеру, те устройства, ёмкость которых более 0,5 мкФ – поляризированные, а к неполяризированным можно отнести керамические дисковые и другие ёмкостные конденсаторы.

Потери в конденсаторах

     Основным элементом потерь является диэлектрик. При повышении частоты, влажности окружающей среды или Потери в конденсаторахтемпературы потери возрастают. Например, при изменении температуры расстояние между обкладками изменяется и свойства конденсатора соответственно тоже. Минимальные потери имеют те устройства, диэлектрик которого выполнен из высокочастотной керамики, а также бумажные и сегнетокерамические диэлектрики.
       В зависимости от конструкции и диэлектрика конденсаторы характеризуются различным температурным коэффициентом ёмкости (ТКЕ). Он показывает относительное изменение ёмкости при изменении температуры на 1°C. Причём температурный коэффициент ёмкости может быть как положительным, так и отрицательным. По значению и знака ТКЕ все конденсаторы делят на группы, которым присваивают буквенные обозначения и цвет корпуса.
      Потери нужно учитывать при замене повреждённого конденсатора.

Прочтя этот текст, Вы узнали, что такое конденсатор и чем он характеризуется. Спасибо за внимание)))

2 комментария: Что такое конденсатор

  1. Дамир пишет:

    Добрый день, подскажите, можно ли в замен выгоревшего конденсатора поставить более мощный и по вольтажу и по ёмкости, в данном случае конденсатор фильтрующий на блоке питания.?

    • myzelen пишет:

      Дамир, доброго вам дня. Думаю что люди которые разрабатывали блок питания не зря рассчитывали конденсаторы именно той ёмкости и напряжения. Ведь изменив ёмкость и напряжения, это отразится на остальных элементах блока питания, и не известно что и как будет греться, работать и служить оставшийся срок. Я бы не рискнул поменять на более мощные конденсаторы… постарался бы найти новые с прежними номинальными значениями. Всего доброго)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *