Az egység kondenzátor célját, jellemzőit és paramétereit
Kondenzátor - elektronikus alkatrész felhalmozódása elektromos töltés. Az a képesség, hogy egy kapacitást felhalmozódnak az elektromos töltés függ a főbb jellemzői - a tartályba. A kondenzátor (C) úgy definiáljuk, mint az aránya elektromos töltés (Q), hogy a feszültség (U).
Azonban a medál egy nagyon nagy mennyiségű töltés, hogy mennyire képes megtartani a legtöbb kondenzátorok. Emiatt, a kapacitásmérő általánosan használt microfarad (uF vagy uF), nF (NF), és a pF (pF).
- 1μF = 0,000001 = 10 -6 F
- 1 nF = 0,000000001 = 10 -9 F
- 1pF = 0,000000000001 = 10 -12 F
Sok fajta kondenzátorok különböző alakú és belső szerkezetét. Tekintsük a legegyszerűbb és elvi - lemezkondenzátor. Lapos kondenzátor két párhuzamos vezető lemez (elektróda) van elektromosan szigetelve egymástól levegővel vagy egy speciális dielektromos anyag (például papír, üveg vagy csillám).
A töltés a kondenzátor. jelenlegi
Szerint a céljuk kondenzátor hasonlít egy akkumulátor, de még mindig nagyon eltérő elve szerint a munka, a maximális kapacitás és díj mértéke / mentesítést.
Tekintsük azt az elvet a párhuzamos lemezkondenzátor. Amikor csatlakoztatva tápegység vezetőt egy tányéron összegyűjti negatívan töltött részecskéket formájában elektronok, a másik - pozitív töltésű részecskék formájában ionok. Mivel a dielektrikum a lemezek között kell töltött részecskék nem „ugrás”, hogy az ellenkező oldalon a kondenzátor. Azonban, az elektronok mozgassa az áramforrásról - a kondenzátor lemezeket. Ezért az áramkör az elektromos áram.
Elején a kapcsoló kondenzátor áramkör, a lemezeket a legtöbb szabad hely. Következésképpen a kezdeti áram ezen a ponton találkozik a legkisebb ellenállás, és a legnagyobb. Mivel a töltelék a kondenzátor aktuális töltött részecskék fokozatosan csökken, amíg a végén a szabad hely a lemezeket, és a jelenlegi nem áll meg.
Az idő az államok közötti „üres” kondenzátor maximális áramérték, és a „teljes” kondenzátor és minimum értéket (azaz annak hiánya) nazyvayutperehodnym kondenzátor töltési idő.
A legelején az átmeneti időszak a töltés, a feszültség a lemezek között a kondenzátor nulla. Miután a lemezeket kezdenek megjelenni töltött részecskék, feszültség keletkezik között ellentétes töltéseket. Ennek az az oka dielektromos a lemezek között, amely „megakadályozza” keresi együtt a díjak ellenkező előjelű a másik oldalon a kondenzátor.
A kezdeti szakaszban a töltés, a feszültség gyorsan növekszik, mert a nagy áram gyorsan növekszik a száma a töltött részecskék a lemezeken. Minél nagyobb a kondenzátor feltöltődik, a kevesebb áramot és tem lassabban növekvő feszültséget. Végén az átmeneti időszak, a kondenzátor feszültsége teljesen megáll a növekedés, és egyenlő lesz a feszültséget az áramforrást.
Mint látható a grafikonon, az elektromos kondenzátor áram függ a feszültség változás.
A képlet a megállapítás a kondenzátor aktuális időpontjában átmenet:
- Ic - jelenlegi kondenzátor
- C - Kondenzátor
- ?? Vc / t - Állítható kondenzátor feszültsége az időtartamot
Miután egy kondenzátor feltöltődött, húzzuk ki a tápegységet, és csatlakoztassa a terhelést R. Mivel a kondenzátor feltöltődött, megfordult maga áramforráshoz. Terhelés R vezetőpályában a lemezek között. Negatív töltésű elektronok felhalmozódott egy lemez, szerint, hogy az erő a vonzás közötti ellentétes töltésű elmozdulni a pozitív töltésű ionok a másik lemezt.
A csatlakozási pont R, a kondenzátor feszültsége megegyezik, és hogy az átállás után töltési időtartam. A kezdeti áramerősség Ohm-törvény lesz a feszültség a lemezeket, osztva a terhelési ellenállás.
Amint az áram az áramkörben, a kondenzátor elkezd mentesítést. A veszteség töltés, a feszültség csökkenni kezd. Következésképpen a jelenlegi csökkenése is. Például csökkenti a feszültség értékeinek és áram csökkenni fog az eső sebesség.
A töltési idő és ürítését a kondenzátor függ két paraméter - a teljes C kapacitás és az ellenállás R. A nagyobb kapacitás áramkörként kapacitása, annál több töltés át kell haladnia az áramkör, és hosszabb ideig lesz szükség a töltési / kisütési folyamat (a meghatározás szerint a jelenlegi mennyiségű töltés, átengedjük vezető egységnyi idő alatt). A nagyobb R ellenállás, a kisebb áram. Ennek megfelelően a hosszabb ideig tart a díjat.
RC terméket (rezisztencia szorozva kapacitás) képez időállandó? (Tau). Egy? A kondenzátor feltöltése és kisütése a 63%. Öt? A kondenzátor feltöltődik, vagy teljesen lemerült.
Az egyértelműség helyettesítő értékek: kondenzátor 20 uF, ellenállás 1 kilo-ohm és egy áramforrást 10B. A töltési folyamat a következő:
kapacitív eszköz. Mi határozza meg a kapacitása?
Kapacitás lakás kondenzátor függ három fő tényező:
- Szögletes lemezek - A
- A lemezek közötti távolság - d
- A relatív dielektromos állandója az anyag a lemezek közötti -
Minél nagyobb a terület a kondenzátor lemezek, annál több töltéssel rendelkező részecskék lehet helyezni őket, és annál nagyobb a kapacitás.
A lemezek közötti távolság
A kapacitív fordítottan arányos a távolság a lemezek között. Annak érdekében, hogy ismertesse az e tényező, meg kell felidézni szerelő kölcsönhatását díjak a térben (elektrosztatika).
Ha a kondenzátor nem az áramkörben, a a feltöltött részecskék elhelyezve annak lemezeken befolyásolja két erő. Először - a taszító erő között, mint a díjak szomszédos részecskék egyetlen lapkán. A második - a vonzóerő részecskéi között ellentétes töltések a szemközti lemezeken. Kiderült, hogy az egymáshoz közelebb vannak a lemezen, annál nagyobb a teljes vonzóerő a díjak ellenkező előjelűek, és minél több töltést lehet elhelyezni az ugyanazon a lemezen.
relatív dielektromos
Egy másik jelentős tényező a kondenzátor kapacitása, egy tulajdonsága az anyag az elektródák között, mint a relatív permittivitás ?. Ez dimenzió fizikai mennyiség, amely azt jelzi, hogy hányszor kölcsönhatás erősségét két szabad töltések a szigetelő kevesebb, mint vákuumban.
Anyagok nagyobb dielektromos állandója lehetővé teszi a nagyobb kapacitást. Ez azzal magyarázható, a hatás a polarizációs - elmozdulás dielektromos elektronok atomok felé pozitív töltésű lemezt a kondenzátor.
Polarizációs teremt belső elektromos tér a dielektromos, amely csillapítja a teljes lehetséges különbséget (feszültség) a kondenzátor. Feszültség U megakadályozza a beáramló a Q töltésű egy kondenzátor. Következésképpen a feszültségesés a kondenzátor elrendezés megkönnyíti a nagyobb mennyiségű elektromos töltés.
Az alábbiakban példák dielektromos állandó értékeket bizonyos szigetelőanyagok használt kondenzátorok.
- Air - 1,0005
- Papír - 2,5 és 3,5
- Üveg - 3-10
- Mica - 5-7
- Porok fém-oxidok - 6-20
A második fontos jellemzője a tartály után maximális névleges kondenzátor feszültsége. Ez a paraméter jelzi a maximális feszültség a kondenzátort ellenáll. Ezt az értéket meghaladó, a „behatolás” a szigetelő a lemezek között és a rövidzárlatot. Névleges feszültség anyagától függ a szigetelő és a vastagsága (elektródák közötti távolság).
Meg kell jegyezni, hogy ha dolgozik, váltakozó feszültséget meg kell vizsgálni a csúcsérték (a legnagyobb pillanatnyi értéke az időszak feszültség). Például, ha a tényleges tápfeszültség 50 V, a csúcs érték több mint 70V. Ennek megfelelően szükség, hogy egy kondenzátor névleges feszültsége több mint 70V. A gyakorlatban azonban, ajánlott, hogy egy kondenzátor névleges feszültsége legalább kétszer a lehető legnagyobb feszültség, amelyet alkalmazhatnánk.
Továbbá, ha a kondenzátor figyelembe véve olyan paraméter, mint a szivárgási áram. Ahogy az életben, a dielektromos a lemezek között is átmegy egy kis áram, ez vezet a veszteség idővel a kezdeti kondenzátortöltődési.