Šta je kondenzator i zašto je potreban? Zašto vam je potreban kondenzator u električnom kolu: karakteristike rada Princip rada kondenzatora u kolu

Kondenzator je pasivni elektronski element koji se sastoji od dva vodiča (poklopca) odvojenih dielektričnim slojem (izolatorom)

Kondenzator na dijagramima je označen na sljedeći način:

Šta je kondenzator?

Glavna funkcija kondenzatora

Funkcija kondenzatora je da akumulira elektrostatički naboj na poklopcima kada je spojen na izvor napona. Nakon isključivanja kondenzatora iz kola, on pohranjuje akumuliranu električnu energiju. Ponovno povezivanje kondenzatora u zatvoreni krug bez izvora napajanja ili s izvorom napona nižeg od napona pohranjenog u kondenzatoru će osloboditi dio ili cijelu energiju.

Električna kapacitivnost je glavni parametar kondenzatora

Glavni parametar je kapacitet, odnosno sposobnost kondenzatora da akumulira naboj. Kapacitet je označen slovom "C", a jedinica kapacitivnosti je F (Farad):

gdje,
C – kapacitet, u faradima
Q - naboj akumuliran na jednom poklopcu, u kulonima *
U - napon između poklopaca, u voltima
* Kulon je količina naelektrisanja koja prolazi kroz provodnik pri struji od 1 A u 1 sekundi.

Paralelno i serijsko povezivanje kondenzatora

sekvencijalno

C = (C1 x C2) / (C1 + C2)

Kapacitet spojenih kondenzatora paralelno(suprotno nego kod otpornika):

Glavne vrste kondenzatora

1. Elektrolitički kondenzatori

Vrsta:

• Aluminijum, imaju kapacitet od 1 µF do 1 f (a);
• Tantal, imaju kapacitet do 3000 µF (b);
• Niobij, imaju uski raspon kapacitivnosti, napon do 10V (c);
• Superkondenzatori(jonistora), imaju veoma veliki kapacitet i brzinu punjenja/pražnjenja (d).

Dizajn:

Aluminijski elektrolitički kondenzator sastoji se od dvije aluminijske trake (ploče) odvojene papirom (dielektrikom, odnosno izolatorom), koji je impregniran elektrolitom (koji djeluje kao negativna elektroda). Jedna od aluminijskih traka igra ulogu anode. Njegova površina je vrlo hrapava, što uvelike povećava njegovu površinu.

Tokom procesa proizvodnje kondenzatora vrši se takozvani proces formiranja - to je kada se kondenzator poveže na izvor napona većeg od nazivnog napona. Kao rezultat toga, na aluminijskoj traci, koja djeluje kao anoda, pod utjecajem negativnih iona iz elektrolita nastaje tanak sloj aluminijevog oksida koji, kao i papir, djeluje kao izolator. Za šta se onda koristi druga aluminijumska traka? Napaja struju na katodu, odnosno na elektrolit.

Posebnosti:

• veliki kapacitet (od 1 µF do 1 f) sa relativno malim veličinama;
• nizak otpor;
• niska induktivnost;
• Prilikom povezivanja potrebno je paziti na polaritet (u suprotnom može doći do eksplozije);
• provoditi struju u jednom smjeru;
• ako se pohranjuju pogrešno ili dugo vremena, mogu se osušiti - tanak sloj aluminijevog oksida je oštećen, a povećani pritisak tijekom rada kondenzatora može dovesti do njegovog smanjenja tlaka;

primjena:

Elektrolitički kondenzatori se koriste u energetskim krugovima kao filter i skladište energije.

2. Keramički kondenzatori

Vrsta:

• tip 1 je najbolji kondenzator koji se koristi među ljudima, imaju strogo definisan temperaturni koeficijent i male gubitke, ali njihov raspon kapacitivnosti je samo od 0,1 pF do 10 nf;
• tip 2 (feroelektrični) - imaju lošije parametre, ali su male veličine i imaju veliki kapacitet od 100 pF do 1 µF;
• tip 3 (poluvodič) - parametri su slični tipu 2, ali su još manji, njihov raspon kapacitivnosti je od 100 pF do 10 μF.

Dizajn:

Glavna komponenta dielektrika je titan dioksid u obliku zbijenog praha.

primjena:

Keramički kondenzatori se široko koriste u visokofrekventnim kolima, kao elementi rezonantnih kola itd.

Možete vidjeti oznake keramičkih kondenzatora.

3. Filmski kondenzatori

Vrsta:

• polistiren (marka KSF, KS, MKS) - najstabilniji filmski kondenzatori, njihova greška ne može biti veća od 0,5%, dostupni u rasponu od 10 pF do 100 nf;
• poliester (MKSE ili MKT) - najčešći filmski kondenzatori, sa parametrima bliskim keramičkim (feroelektričnim) kondenzatorima, u rasponu kapacitivnosti od 100 pF do 100 µF;
• polikarbonat (MKC) - imaju bolje karakteristike od MKT kondenzatora, ali su mnogo veći;
• polipropilen (KMP, KFMP ili MKP) se koristi u impulsnim kolima (sa velikim strujnim i naponskim pikovima), opseg kapacitivnosti od 1 nf do 10 µf.

Dizajn:

Dielektrik je plastična folija, a ploče mogu biti izrađene od aluminijske folije ili plastične folije na koju se u vakuumu nanosi metal - aluminij (metalizirani kondenzatori).

Električni kondenzator je uređaj koji može pohraniti naboj i energiju iz električnog polja. U osnovi se sastoji od para provodnika (ploča) odvojenih dielektričnim slojem. Debljina dielektrika je uvijek mnogo manja od veličine ploča. Na električnim ekvivalentnim kolima, kondenzator je označen sa 2 vertikalna paralelna segmenta (II).

Osnovne veličine i mjerne jedinice

Postoji nekoliko osnovnih veličina koje definiraju kondenzator. Jedan od njih je njegov kapacitet (latinsko slovo C), a drugi radni napon (latinsko slovo U). Električna kapacitivnost (ili jednostavno kapacitivnost) u SI sistemu se mjeri u faradima (F). Štaviše, kao jedinica kapaciteta, 1 farad je puno - gotovo se nikada ne koristi u praksi. Na primjer, električni naboj planete Zemlje je samo 710 mikrofarada. Stoga se u većini slučajeva mjeri u veličinama izvedenim iz farada: u pikofaradima (pF) s vrlo malom vrijednošću kapacitivnosti (1 pF = 1/10 6 μF), u mikrofaradima (μF) s dovoljno velikom vrijednošću (1 μF = 1/ 10 6 F). Da bi se izračunao električni kapacitet, potrebno je podijeliti količinu naboja akumuliranog između ploča s veličinom razlike potencijala između njih (napona na kondenzatoru). Naboj kondenzatora u ovom slučaju je naboj koji se nakuplja na jednoj od ploča dotičnog uređaja. Na 2 provodnika uređaja isti su po veličini, ali različiti po predznaku, tako da je njihov zbir uvijek nula. Naboj na kondenzatoru se mjeri u kulonima (C) i označava se slovom Q.

Električni napon

Jedan od najvažnijih parametara uređaja koji razmatramo je probojni napon - razlika u vrijednostima potencijala dva vodiča kondenzatora, što dovodi do električnog sloma dielektričnog sloja. Maksimalni napon pri kojem ne dolazi do sloma uređaja određen je oblikom vodiča, svojstvima dielektrika i njegovom debljinom. Radni uvjeti pod kojima je napon na pločama električnog uređaja blizu napona proboja su neprihvatljivi. Normalni radni napon na kondenzatoru je nekoliko puta manji od probojnog napona (dva do tri puta). Stoga, prilikom odabira, obratite pažnju na nazivni napon i kapacitet. U većini slučajeva vrijednost ovih količina je naznačena na samom uređaju ili u pasošu. Priključivanje kondenzatora na mrežu na naponu većem od nazivnog prijeti njegovom kvaru, a odstupanje vrijednosti kapacitivnosti od nominalne vrijednosti može dovesti do oslobađanja viših harmonika u mrežu i pregrijavanja uređaja.

Izgled kondenzatora

Dizajn kondenzatora može biti vrlo raznolik. Zavisi od električnog kapaciteta uređaja i njegove namjene. Na parametre uređaja koji se razmatra ne bi trebali utjecati vanjski faktori, stoga ploče imaju oblik u kojem je električno polje stvoreno električnim nabojem koncentrirano u malom razmaku između vodiča kondenzatora. Stoga se mogu sastojati od dvije koncentrične sfere, dvije ravne ploče ili dva koaksijalna cilindra. Stoga kondenzatori mogu biti cilindrični, sferni ili ravni u zavisnosti od oblika provodnika.

Trajni kondenzatori

Na osnovu prirode promjene električne kapacitivnosti, kondenzatori se dijele na uređaje sa konstantnim, promjenjivim kapacitetom ili uređaje za podešavanje. Pogledajmo detaljnije svaki od navedenih tipova. Uređaji čiji se kapacitet ne mijenja tokom rada, odnosno konstantan (vrijednost kapacitivnosti i dalje može fluktuirati u prihvatljivim granicama u zavisnosti od temperature), su trajni kondenzatori. Postoje i električni uređaji koji tokom rada mijenjaju svoj električni kapacitet, nazivaju se promjenjivi.

O čemu ovisi C u kondenzatoru?

Električni kapacitet ovisi o površini njegovih vodiča i udaljenosti između njih. Postoji nekoliko načina za promjenu ovih postavki. Razmislite o kondenzatoru koji se sastoji od dvije vrste ploča: pokretnih i fiksnih. Pokretne ploče se pomiču u odnosu na nepokretne, zbog čega se mijenja električni kapacitet kondenzatora. Analogne varijable se koriste za konfiguriranje analognih uređaja. Štaviše, kapacitet se može menjati tokom rada. U većini slučajeva, kondenzatori za podešavanje se koriste za konfiguraciju tvorničke opreme, na primjer, za empirijski odabir kapacitivnosti kada proračuni nisu mogući.

Kondenzator u kolu

Dotični uređaj u jednosmjernom kolu provodi struju samo kada je uključen u mrežu (u ovom slučaju uređaj se puni ili dopunjava na izvorni napon). Kada je kondenzator potpuno napunjen, struja ne teče kroz njega. Kada je uređaj priključen na krug naizmjenične struje, procesi pražnjenja i punjenja se izmjenjuju. Period njihove izmjene jednak je primijenjenom sinusnom naponu.

Karakteristike kondenzatora

Kondenzator, ovisno o stanju elektrolita i materijala od kojeg se sastoji, može biti suh, tekući, oksid-poluvodički, oksidno-metalni. Tekući kondenzatori su dobro hlađeni, ovi uređaji mogu raditi pod značajnim opterećenjima i imaju tako važno svojstvo kao što je samoizlječenje dielektrika nakon kvara. Električni uređaji suhog tipa koji se razmatraju imaju prilično jednostavan dizajn, nešto manji gubitak napona i struja curenja. U ovom trenutku, suhi aparati su najpopularniji. Glavne prednosti elektrolitskih kondenzatora su njihova niska cijena, kompaktne dimenzije i visok električni kapacitet. Analogi oksida su polarni (nepravilno povezivanje dovodi do kvara).

Kako se povezati

Spajanje kondenzatora na kolo s istosmjernom strujom događa se na sljedeći način: plus (anoda) izvora struje spojena je na elektrodu koja je prekrivena oksidnim filmom. Ako ovaj zahtjev nije ispunjen, može doći do ovoga, zbog čega se tekući kondenzatori moraju povezati u kolo sa izvorom naizmjenične struje, povezujući dva identična dijela u nizu jedan uz drugi. Ili nanesite oksidni sloj na obje elektrode. Tako se dobija nepolarni električni uređaj koji radi u DC i DC mrežama, ali u oba slučaja rezultujuća kapacitivnost postaje upola manja. Unipolarni električni kondenzatori su velikih dimenzija, ali se mogu spojiti na krugove naizmjenične struje.

Glavna primjena kondenzatora

Riječ "kondenzator" može se čuti od zaposlenih u raznim industrijskim preduzećima i projektnim institutima. Nakon što smo shvatili princip rada, karakteristike i fizičke procese, hajde da saznamo zašto su kondenzatori potrebni, na primjer, u sistemima napajanja? U ovim sistemima, baterije se široko koriste tokom izgradnje i rekonstrukcije u industrijskim preduzećima za kompenzaciju reaktivne snage reaktivnog napajanja (rasterećenje mreže od neželjenih tokova), što omogućava smanjenje troškova električne energije, uštedu na kablovskim proizvodima i isporučuju potrošaču kvalitetniju električnu energiju. Optimalan izbor snage, načina i lokacije priključenja izvora (Q) u mreže elektroenergetskih sistema (EPS) ima značajan uticaj na ekonomske i tehničke pokazatelje rada EPS-a. Postoje dvije vrste KRM-a: poprečni i uzdužni. Sa poprečnom kompenzacijom, kondenzatorske baterije su povezane na sabirnice trafostanice paralelno sa opterećenjem i nazivaju se šant baterije (SHBK). Uz uzdužnu kompenzaciju, baterije su uključene u rezanje dalekovoda i nazivaju se LPC (uređaji za uzdužnu kompenzaciju). Baterije se sastoje od pojedinačnih uređaja koji se mogu povezati na različite načine: kondenzatori povezani serijski ili paralelno. Kako se broj uređaja povezanih u seriju povećava, napon raste. UPC se takođe koriste za izjednačavanje opterećenja po fazama, povećanje produktivnosti i efikasnosti lučnih i rudno-termalnih peći (kada je UPC povezan preko posebnih transformatora).

U pretincu za rukavice svakog auto-entuzijasta može se naći par ovih električnih uređaja. Zašto su kondenzatori potrebni u automobilu? Tamo se koriste u opremi za pojačavanje akustičkih sistema za kvalitetnu reprodukciju zvuka.

Kondenzator (od latinskog "condensare" - "zbijati", "zgušnjavati", u običnom govoru "conder") je jedan od najčešćih elemenata u radio elektronici, nakon otpornika. Sastoji se od dvije ploče razdvojene dielektrikom male debljine, u odnosu na debljinu ovih ploča. Ali u praksi, ove obloge su umotane u višeslojni bagel, rolnu u obliku cilindra ili paralelepipeda odvojenu istim dielektrikom.

Princip rada kondenzatora

Napunite. Kada je priključen na izvor napajanja, naboji se nakupljaju na pločama. Prilikom punjenja na jednoj ploči se nakupljaju pozitivno nabijene čestice (joni), a s druge negativno nabijene čestice (elektroni). Dielektrik služi kao prepreka da spriječi čestice da skoče na drugu ploču. Prilikom punjenja, uz kapacitivnost, raste i napon na terminalima i dostiže maksimum jednak naponu izvora napajanja.

Pražnjenje. Ako nakon punjenja kondenzatora isključite napajanje i spojite opterećenje, kondenzator će već djelovati kao izvor struje. Elektroni će se početi kretati kroz opterećenje, koje, kada je spojeno, čini zatvoreni krug, do jona (prema zakonu privlačenja između suprotnih pražnjenja).

Glavni parametri kondenzatora su:

1. Nominalno kapacitet - To je njegova glavna karakteristika i podrazumijeva volumen električnih naboja. Kapacitet se mjeri u Faradima (skraćeno F), u praksi se često nalaze μF ( 1uF = 0,000001 F), nF ( 1nF = 0,000000001 F), pF (1pF = 0,000000000001 F), budući da je kapacitet 1F veoma veliki. Ali postoji komponenta koja može imati kapacitet čak i veći od 1 Farad, to se zove ionstr (O njemu i ostalima ću vam pričati kasnije) .
2. Nazivni napon - ovo je maksimalni napon na kojem kondenzator može raditi pouzdano i dugo vremena, mjereno, naravno, u voltima (skraćeno kao B). Ako je napon prekoračen, kondenzator će pokvariti. U slučajevima kada je potrebno promijeniti kondenzator, a postoji onaj sa potrebnim kapacitetom, ali je predviđen za veći napon u odnosu na neispravni, možete ga sigurno instalirati (na primjer, kondenzator od 450 µF 10V je "pregorio", može se zamijeniti sa 450 µF 25V). Glavna stvar je da se po veličini uklapa u vašu ploču.
3. Tolerancija odstupanja- dozvoljeno odstupanje vrijednosti njegovog stvarnog kapaciteta od one naznačene na tijelu. Označeno kao postotak. Tolerancija za kondenzatore može doseći 20 - 30%. U uređajima gdje je potrebna posebna preciznost koriste se kondenzatori s malom tolerancijom (1% ili manje).
4. Temperaturni koeficijent kapaciteta - nalazi se na elektrolitskim kondenzatorima. Kapacitet aluminijskog elektrolitičkog kondenzatora ovisi o temperaturi. Kako temperatura pada (posebno ispod 0°C) povećava se viskoznost elektrolita i njegov ESR (električna otpornost), što dovodi do smanjenja kapacitivnosti kondenzatora.

Za šta su potrebni kondenzatori i za šta se koriste?

• U krugu naizmjenične struje potreban je kondenzator kao kapacitivnost. Ako je u kolu sa jednosmernom strujom kondenzator spojen serijski sa sijalicom, on neće upaliti, ali će u kolu sa naizmeničnom strujom upaliti. I zasjat će još jače, a što je veći kapacitet kondenzatora, to će svjetlo biti jače. Zbog ovog svojstva, kondenzatori se često koriste za filtriranje pulsirajuće struje. (njegov glavni zadatak u mnogim shemama), dobro potiskuje VF i NF smetnje, AC prenapone i talasanje napona.
• Zbog svoje glavne karakteristike akumuliraju električni naboj, a zatim ga brzo oslobađaju, stvarajući impuls, što ih čini nezamjenjivim u proizvodnji foto bljeskalica, magnetnih akceleratora, startera itd.
• Kondenzatori se također koriste za pokretanje trofaznih motora na jednofazno napajanje; kada su spojeni na treći terminal, pomiče fazu za 90 stupnjeva.
• Zbog svoje sposobnosti akumulacije i oslobađanja naelektrisanja, kondenzatori se koriste u kolima u kojima je potrebno dugo vremena pohranjivati ​​informacije. Ali, nažalost, značajno je inferioran u svojoj sposobnosti skladištenja energije u punjive baterije, zbog samopražnjenja i nemogućnosti skladištenja većih količina električne energije.

Kondenzator je, očigledno, prvi uređaj uz pomoć kojeg su naučili da dugo drže električne naboje na jednom mjestu.

Ako napunite neki dielektrik trenjem, na primjer, isti klasični češalj, trljajući ga vunom, tada će naboj neko vrijeme ostati na njegovoj površini. Međutim, neće ga biti moguće akumulirati ili iskoristiti na bilo koji način: osim par trikova s ​​privlačenjem svih vrsta smeća u češalj, od toga neće biti ništa. Općenito je nemoguće napuniti metal trenjem. Svi naboji koje bi on nekako prihvatio ne zadržavaju se na površini, već se odmah raspršuju po cijeloj masi upotrijebljenog metala. Ili iz nje pobjegnu, zahvaljujući velikoj površini ​​dodira sa zrakom, koji uvijek sadrži vlagu, što čini zadatak nemogućim.

Bilo je moguće doći do akumulacije električne energije zbog svojstva međusobnog privlačenja naboja različitih znakova. Ako se dva lista folije pritisnu jedan na drugi, a između njih je stavljen tanak sloj dobrog dielektrika, onda se takav sendvič može napuniti dodirivanjem različitih listova folije s tijelima koja sadrže naboje različitih znakova. Naboji različitih znakova se međusobno privlače i sigurno će trčati jedan prema drugom u foliji. Ispraznili bi se da između slojeva folije nije postojao dielektrik. A naboji će se samo raširiti svaki preko svog lista folije i, privlačeći se, ostat će u njemu prilično dugo.

Ovo je ono što se zove kondenzator. Što je veća površina folije, veći je kapacitet. Da bi se postigla velika površina, folija sa izolatorom se namotava - dve trake folije i dve trake papira - i stavlja u teglu, izlazeći iz svake trake duž kontakta. Spoljašnja strana staklenke je zatvorena kako bi se spriječilo ulazak vlage u unutrašnjost. Sveprisutna vlaga je razlog zašto je papirna traka impregnirana parafinom.

a) uređaj, b) izgled

1 – folijske ploče, 2 – unutrašnji terminali ploča,
3 – voštani papir, 4 – metalno kućište, 5 – žica

Slika pokazuje kako radi jednostavan automobilski kondenzator od folije. Ima jedan kontakt izvučen žicom iz jedne ploče prema van, a drugi je metalno kućište, iznutra povezano sa drugom pločom.

Rad kondenzatora u električnom kolu

Odavno smo se udaljili od razumijevanja elektriciteta u smislu kretanja, djelovanja naelektrisanja i tako dalje. Sada razmišljamo u terminima električnih kola, gdje su uobičajene stvari naponi, struje, snaga. I pribjegavamo razmatranju ponašanja naboja samo da bismo razumjeli kako neki uređaj radi u kolu.

Na primjer, kondenzator u najjednostavnijem kolu jednosmjerne struje je jednostavno otvoreni krug. Ploče se ne dodiruju. Stoga, da biste razumjeli princip rada kondenzatora u kolu, još se morate vratiti na ponašanje naboja.

Punjenje kondenzatora

Sastavimo jednostavan električni krug koji se sastoji od baterije, kondenzatora, otpornika i prekidača.

ε c – emf baterije, C – kondenzator, R – otpornik, K – prekidač

Kada prekidač nigdje nije uključen, u strujnom kolu nema struje. Ako ga spojite na pin 1, napon iz baterije će teći do kondenzatora. Kondenzator će se početi puniti onoliko koliko je njegov kapacitet dovoljan. U krugu će teći struja punjenja, koja će u početku biti prilično velika, a kako se kondenzator puni, smanjivat će se sve dok potpuno ne padne na nulu.

Kondenzator će dobiti punjenje istog znaka kao i sama baterija. Nakon što smo sada otvorili prekidač K, dobili smo prekinut krug, ali sada ima dva izvora energije: bateriju i kondenzator.

Pražnjenje kondenzatora

Ako sada pomaknete prekidač u položaj 2, naelektrisanje nakupljeno na pločama kondenzatora počeće da se prazni kroz otpor R.

Štaviše, prvo, pri maksimalnom naponu, struja će biti maksimalna, čija se vrijednost može izračunati, znajući napon na kondenzatoru, prema Ohmovom zakonu. Struja će teći, odnosno kondenzator će se isprazniti, a napon će mu pasti. Shodno tome, struja će biti sve manja. A kada u kondenzatoru nema naboja, struja će prestati.

Situacija opisana u ova dva slučaja ima zanimljive karakteristike:

1. Električna baterija konstantnog napona, koja radi u krugu s kondenzatorom, ipak proizvodi naizmjeničnu struju: pri punjenju se mijenja od maksimalne vrijednosti do 0.
2. Kondenzator, koji ima određeno punjenje, kada se isprazni kroz otpornik, također će dati naizmjeničnu struju, koja varira od maksimalne vrijednosti do 0.
3. U oba slučaja, nakon kratkog djelovanja struja prestaje. Kondenzator u oba slučaja tada pokazuje otvoreni krug - struja više ne teče.

Opisani procesi se nazivaju tranzicijskim. Javljaju se u električnim krugovima sa konstantnim naponom napajanja kada su u njih ugrađeni reaktivni elementi. Nakon prolaska prelaznih procesa, reaktivni elementi prestaju da utiču na strujne i naponske režime u električnom kolu. Vrijeme u kojem je prolazni proces završen ovisi i o kapacitetu kondenzatora C i o aktivnom otporu opterećenja R. Očigledno, što su oni veći, to je duži vremenski interval potreban dok se prijelazni proces ne završi.

Parametar koji karakterizira vrijeme procesa tranzicije naziva se "vremenska konstanta" za dati krug, označena grčkim slovom "tau":

Proizvod otpora u omima i kapacitivnosti u faradima, ako pažljivo pogledate ove mjerne jedinice, zapravo daje vrijednost u sekundama.

Međutim, prolazni proces pražnjenja kondenzatora je glatki proces. To jest, grubo govoreći, nikad ne završava.

U c – napon na kondenzatoru (volti), U 0 – početni napon napunjenog kondenzatora, t – vrijeme (sek)

Slika pokazuje da će se kondenzator "uvijek" prazniti, budući da što manje naelektrisanja ostane na njemu, manje struje će teći kroz krug, pa će proces pražnjenja biti sporiji. Proces je eksponencijalan. Vrijednosti vremena su iscrtane u sekundama za vrijednosti koje su višekratne vremenske konstante. Pri nekim vrijednostima proces se može smatrati gotovo završenim, na primjer, na 5t, kada napon na kondenzatoru ostaje oko 0,7%.

Režim kada je prolazni proces završen naziva se stacionarni ili režim konstantne struje.

Princip rada na izmjeničnom naponu

Kao što u mehanici masa ima svojstvo inercije, u elektricitetu naelektrisanje u kondenzatoru takođe pokazuje inerciju. Zaista, tijekom bilo kojeg električnog procesa, počinje se puniti (ako napon na njegovim kontaktima ima isti polaritet kao naboj u njemu) ili se prazni (ako je polaritet suprotan). Ovo utječe na obrazac struja u kolu, a na sinusnoj struji se pojavljuje kao fazni pomak između napona i struje.

U stvari, prolazni proces se odvija kontinuirano u kolu naizmjenične struje.

Naizmenični napon U ili puni ili prazni kondenzator, usled čega u njemu teče struja I, vremenski pomerena za 90° u odnosu na period oscilovanja napona.

Vjeruje se da kondenzator propušta naizmjeničnu struju, a uvodi se parametar "prividni otpor kondenzatora". Zavisi od kapacitivnosti kondenzatora C i od frekvencije naizmjeničnog napona ω.

Ovo je reaktancija, koja se koristi u proračunima kola koja sadrže inercijalne, reaktivne komponente. Odnosno, gdje god se koriste kondenzatori i induktori.

Svrha komponente

Iz razmatranih svojstava jasno je da kondenzatori nisu potrebni kao izvori električne energije, već upravo kao reaktivni elementi kola da bi se stvorili određeni modovi naizmjenične/pulsne struje.

Kondenzatori se koriste na toliko različitih načina da ovdje, na nivou "kondenzator za lutke", možemo samo ukratko navesti njihovu primjenu:

• U ispravljačima se koriste za izglađivanje talasa struje.
• U filterima (zajedno s otpornicima i/ili induktivitetima) djeluju kao frekvencijski ovisan element za odabir ili potiskivanje određenog frekvencijskog pojasa.
• Oscilatorna kola koriste kondenzator koji radi za stvaranje sinusoidnog napona.
• Služe kao uređaji za pohranu u uređajima gdje je potrebno osigurati trenutno oslobađanje velike energije u obliku impulsa - na primjer, u foto bljeskalicama, laserima itd.
• Koriste se u kolima za precizno upravljanje vremenskim događajima koristeći najjednostavnija RC kola u strukturi - vremenske releje, generatore pojedinačnih impulsa, itd.
• Fazni kondenzator se koristi u strujnim krugovima za sinhrone i asinhrone, kao i jednofazne i trofazne motore na izmjeničnu struju.

Pored samog uređaja "kondenzator", fenomeni zasnovani na električnoj kapacitivnosti prilično se uspješno koriste u tehnologiji.

Nivo se može mjeriti korištenjem činjenice da tekućina, koja se diže u senzoru između provodnika koji djeluju kao ploče, mijenja dielektričnu konstantu medija, a samim tim i kapacitivnost uređaja, što pokazuje kao promjenu nivoa.

Slično tome, ultra-male debljine se mogu mjeriti mijenjanjem udaljenosti između dvije provodničke ploče ili njihove efektivne površine.

Koriste se u tajmerima jer otpornici omogućavaju sporo punjenje i pražnjenje. Induktori zajedno sa kondenzatorima prisutni su u krugovima oscilatornih kola prijemnih i predajnih uređaja. U različitim dizajnima napajanja, oni efikasno izglađuju talasanje napona nakon procesa ispravljanja.

Lako prolazi kroz kondenzatore, ali kasni. To omogućava proizvodnju filtera za različite namjene. U električnim i elektronskim kolima, kondenzatori pomažu u usporavanju procesa kao što su povećanje ili smanjenje napona.

Kondenzator: princip rada

Osnovni princip rada kondenzatora je njegova sposobnost pohranjivanja električnog naboja. Odnosno, može se napuniti ili isprazniti u pravo vrijeme. Ovo svojstvo se najjasnije očituje kada je kondenzator spojen paralelno ili serijski s induktorom u krugovima predajnika ili radio prijemnika.

Ova veza vam omogućava da dobijete periodičnu promjenu polariteta na pločama. Prvo, prva ploča je nabijena pozitivnim nabojem, a zatim druga ploča preuzima negativan naboj. Nakon potpunog pražnjenja, punjenje se odvija u suprotnom smjeru. Umjesto pozitivnog naboja, ploča prima negativan naboj i obrnuto, negativna ploča postaje pozitivno nabijena. Ova promjena polariteta se događa nakon svakog punjenja i pražnjenja. Ovaj princip rada je osnova za generatore ugrađene u analogne primopredajne uređaje.

Glavna karakteristika je električni kapacitet

Kada se razmatra princip rada kondenzatora, ne treba zaboraviti na takvu karakteristiku kao što je električni kapacitet. Prije svega, to leži u sposobnosti kondenzatora da zadrži električni naboj. To jest, što je veći kapacitet, to se može pohraniti veća vrijednost punjenja.

Električna kapacitivnost kondenzatora mjeri se u faradima i označava se slovom F. Međutim, jedan farad je vrlo velika kapacitivnost, pa se u praksi koriste manje jedinice kao što su mikro-, nano- i pikofaradi.

Predstavlja određenu složenost zbog različitih opcija označavanja.