Ce este un condensator și de ce este necesar? De ce aveți nevoie de un condensator într-un circuit electric: caracteristici de funcționare Principiul de funcționare a condensatorului într-un circuit

Un condensator este un element electronic pasiv format din doi conductori (capac) separati de un strat dielectric (izolator)

Condensatorul din diagrame este desemnat după cum urmează:

Ce este un condensator?

Funcția principală a unui condensator

Funcția unui condensator este de a acumula sarcina electrostatică pe capace atunci când este conectat la o sursă de tensiune. După deconectarea condensatorului de la circuit, acesta stochează electricitatea acumulată. Reconectarea condensatorului la un circuit închis fără sursă de alimentare sau cu o sursă de tensiune mai mică decât tensiunea stocată în condensator va elibera o parte sau toată energia.

Capacitatea electrică este parametrul principal al unui condensator

Parametrul principal este capacitatea, adică capacitatea unui condensator de a acumula sarcină. Capacitatea este desemnată prin litera „C”, iar unitatea de capacitate este F (Farad):

Unde,
C – capacitate, în farazi
Q - sarcina acumulată pe un capac, în coulombi *
U - tensiunea între capace, în volți
* Un coulomb este cantitatea de sarcină trecută printr-un conductor la un curent de 1 A într-o secundă.

Conectarea în paralel și în serie a condensatoarelor

secvenţial

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

Capacitatea condensatoarelor conectate paralel(opus decât cu rezistențele):

Principalele tipuri de condensatoare

1. Condensatoare electrolitice

Tip:

• Aluminiu, au o capacitate de la 1 µF la 1 f (a);
• Tantal, au o capacitate de până la 3000 µF (b);
• Niobiu, au o gamă îngustă de capacitate, tensiune de până la 10V (c);
• Supercondensatoare(ionistori), au o capacitate foarte mare și o viteză de încărcare/descărcare (d).

Proiecta:

Un condensator electrolitic din aluminiu este format din două benzi (plăci) de aluminiu separate de hârtie (un dielectric, adică un izolator), care este impregnat cu un electrolit (acționând ca un electrod negativ). Una dintre benzile de aluminiu joacă rolul unui anod. Suprafața sa este foarte aspră, ceea ce îi mărește foarte mult suprafața.

În timpul procesului de producție a condensatorilor, se realizează așa-numitul proces de formare - acesta este atunci când condensatorul este conectat la o sursă de tensiune mai mare decât tensiunea nominală. Ca urmare, pe banda de aluminiu, care acționează ca un anod, sub influența ionilor negativi din electrolit, se formează un strat subțire de oxid de aluminiu, care, ca și hârtia, acționează ca un izolator. Atunci pentru ce este folosită cealaltă bandă de aluminiu? Furnizează curent catodului, adică electrolitului.

Particularitati:

• capacitate mare (de la 1 µF la 1 f) cu dimensiuni relativ mici;
• rezistență scăzută;
• inductanță scăzută;
• Este necesar să respectați polaritatea la conectare (în caz contrar, poate duce la o explozie);
• conduce curentul într-o singură direcție;
• dacă sunt depozitate incorect sau pentru o perioadă lungă de timp, se pot usca - stratul subțire de oxid de aluminiu este deteriorat, iar presiunea crescută în timpul funcționării condensatorului poate duce la depresurizarea acestuia;

Aplicație:

Condensatorii electrolitici sunt utilizați în circuitele de putere ca filtru și stocare de energie.

2. Condensatoare ceramice

Tip:

• tipul 1 este cel mai bun condensator folosit în rândul oamenilor, au un coeficient de temperatură strict definit și pierderi mici, dar domeniul lor de capacitate este doar de la 0,1 pF la 10 nf;
• tip 2 (feroelectric) - au parametri mai proai, dar au dimensiuni mici și au o capacitate mare de la 100 pF la 1 µF;
• tip 3 (semiconductor) - parametrii sunt similari cu tipul 2, dar sunt chiar mai mici, domeniul lor de capacitate este de la 100 pF la 10 μF.

Proiecta:

Componenta principală a dielectricului este dioxidul de titan sub formă de pulbere compactată.

Aplicație:

Condensatoarele ceramice sunt utilizate pe scară largă în circuitele de înaltă frecvență, ca elemente ale circuitelor rezonante etc.

Puteți vedea marcajele condensatoarelor ceramice.

3. Condensatoare cu film

Tip:

• polistiren (marca KSF, KS, MKS) - cei mai stabili condensatori de film, eroarea lor nu poate fi mai mare de 0,5%, disponibil în intervalul de la 10 pF la 100 nf;
• poliester (MKSE sau MKT) - cei mai obișnuiți condensatori cu peliculă, cu parametri apropiați de condensatorii ceramici (feroelectrici), interval de capacitate de la 100 pF la 100 µF;
• policarbonat (MKC) - au caracteristici mai bune decât condensatoarele MKT, dar sunt mult mai mari;
• polipropilena (KMP, KFMP sau MKP) este utilizată în circuitele cu impulsuri (cu vârfuri mari de curent și tensiune), intervalul de capacitate de la 1 nf la 10 µf.

Proiecta:

Dielectricul este o peliculă de plastic, iar plăcile pot fi făcute din folie de aluminiu sau dintr-o folie de plastic pe care se aplică metal - aluminiu (condensatori metalizați) în vid.

Un condensator electric este un dispozitiv care poate stoca sarcina și energia dintr-un câmp electric. Practic este alcătuit dintr-o pereche de conductoare (plăci) separate printr-un strat dielectric. Grosimea dielectricului este întotdeauna mult mai mică decât dimensiunea plăcilor. Pe circuitele electrice echivalente, condensatorul este indicat prin 2 segmente paralele verticale (II).

Mărimi de bază și unități de măsură

Există mai multe mărimi de bază care definesc un condensator. Una dintre ele este capacitatea sa (litera latină C), iar a doua este tensiunea de funcționare (litera latină U). Capacitatea electrică (sau pur și simplu capacitatea) în sistemul SI este măsurată în faradi (F). Mai mult, ca unitate de capacitate, 1 farad este mult - nu este aproape niciodată folosit în practică. De exemplu, sarcina electrică a planetei Pământ este de doar 710 microfaradi. Prin urmare, în majoritatea cazurilor se măsoară în cantități derivate din farad: în picofarads (pF) cu o valoare a capacității foarte mică (1 pF = 1/10 6 μF), în microfarads (μF) cu o valoare suficient de mare (1 μF = 1/ 10 6 F). Pentru a calcula capacitatea electrică, este necesar să împărțiți cantitatea de sarcină acumulată între plăci la mărimea diferenței de potențial dintre ele (tensiune pe condensator). Încărcarea condensatorului în acest caz este încărcarea acumulată pe una dintre plăcile dispozitivului în cauză. Pe 2 conductori ai dispozitivului au aceeași mărime, dar diferiți ca semn, deci suma lor este întotdeauna zero. Sarcina unui condensator se măsoară în coulombi (C) și se notează cu litera Q.

Tensiune electrică

Unul dintre cei mai importanți parametri ai dispozitivului pe care îl luăm în considerare este tensiunea de defalcare - diferența de valori de potențial a celor doi conductori ai condensatorului, ceea ce duce la defectarea electrică a stratului dielectric. Tensiunea maximă la care nu are loc defectarea dispozitivului este determinată de forma conductorilor, proprietățile dielectricului și grosimea acestuia. Condițiile de funcționare în care tensiunea de pe plăcile unui dispozitiv electric este aproape de tensiunea de defectare sunt inacceptabile. Tensiunea normală de funcționare a condensatorului este de câteva ori mai mică decât tensiunea de avarie (de două până la trei ori). Prin urmare, atunci când alegeți, ar trebui să acordați atenție tensiunii nominale și capacității. În cele mai multe cazuri, valoarea acestor cantități este indicată pe dispozitiv în sine sau în pașaport. Conectarea unui condensator la rețea la o tensiune care depășește cea nominală amenință defectarea acestuia, iar o abatere a valorii capacității de la valoarea nominală poate duce la eliberarea de armonici mai mari în rețea și la supraîncălzirea dispozitivului.

Aspectul condensatorilor

Designul condensatorilor poate fi foarte divers. Depinde de capacitatea electrică a dispozitivului și de scopul acestuia. Parametrii dispozitivului luat în considerare nu trebuie influențați de factori externi, prin urmare plăcile au o formă în care câmpul electric creat de sarcinile electrice este concentrat într-un mic spațiu între conductorii condensatorului. Prin urmare, ele pot consta din două sfere concentrice, două plăci plate sau doi cilindri coaxiali. Prin urmare, condensatoarele pot fi cilindrice, sferice sau plate în funcție de forma conductorilor.

Condensatoare permanente

Pe baza naturii modificării capacității electrice, condensatoarele sunt împărțite în dispozitive cu capacitate constantă, variabilă sau de reglare. Să ne uităm la fiecare dintre tipurile menționate mai detaliat. Dispozitivele a căror capacitate nu se modifică în timpul funcționării, adică este constantă (valoarea capacității poate varia în continuare în limite acceptabile în funcție de temperatură), sunt condensatoare permanenți. Există și aparate electrice care își modifică capacitatea electrică în timpul funcționării; ele se numesc variabile.

De ce depinde C într-un condensator?

Capacitatea electrică depinde de suprafața conductorilor săi și de distanța dintre aceștia. Există mai multe moduri de a modifica aceste setări. Luați în considerare un condensator care constă din două tipuri de plăci: mobil și fix. Plăcile în mișcare se mișcă în raport cu cele staționare, drept urmare capacitatea electrică a condensatorului se modifică. Variabilele analogice sunt folosite pentru a configura dispozitive analogice. În plus, capacitatea poate fi modificată în timpul funcționării. În cele mai multe cazuri, condensatorii de reglare sunt utilizați pentru a configura echipamentele din fabrică, de exemplu, pentru a selecta capacitatea empiric atunci când calculele nu sunt posibile.

Condensator într-un circuit

Dispozitivul în cauză într-un circuit DC conduce curent numai atunci când este conectat la rețea (în acest caz, dispozitivul este încărcat sau reîncărcat la tensiunea sursei). Odată ce condensatorul este complet încărcat, nu trece curent prin el. Când dispozitivul este conectat la un circuit de curent alternativ, procesele de descărcare și încărcare alternează unele cu altele. Perioada de alternanță a acestora este egală cu tensiunea sinusoidală aplicată.

Caracteristicile condensatoarelor

Condensatorul, în funcție de starea electrolitului și de materialul din care constă, poate fi uscat, lichid, oxid-semiconductor, oxid-metal. Condensatoarele lichide sunt bine răcite, aceste dispozitive pot funcționa la sarcini semnificative și au o proprietate atât de importantă precum auto-vindecarea dielectricului la defecțiune. Dispozitivele electrice de tip uscat luate în considerare au un design destul de simplu, pierderi de tensiune și curent de scurgere puțin mai mici. În acest moment, aparatele uscate sunt cele mai populare. Principalele avantaje ale condensatoarelor electrolitice sunt costul redus, dimensiunile compacte și capacitatea electrică mare. Analogii de oxid sunt polari (conexiunea incorectă duce la defecțiune).

Cum să te conectezi

Conectarea unui condensator la un circuit cu curent continuu are loc după cum urmează: plusul (anodul) sursei de curent este conectat la un electrod, care este acoperit cu o peliculă de oxid. Dacă această cerință nu este îndeplinită, acest lucru se poate întâmpla. Din acest motiv, condensatoarele lichide trebuie conectate la un circuit cu o sursă de curent alternativ, conectând două secțiuni identice în serie back-to-back. Sau aplicați un strat de oxid la ambii electrozi. Astfel, se obține un dispozitiv electric nepolar care funcționează atât în ​​rețele DC, cât și în DC.Dar, în ambele cazuri, capacitatea rezultată devine la jumătate. Condensatoarele electrice unipolare au dimensiuni mari, dar pot fi conectate la circuite de curent alternativ.

Aplicația principală a condensatorilor

Cuvântul „condensator” poate fi auzit de la angajații diferitelor întreprinderi industriale și institute de proiectare. După ce am înțeles principiul funcționării, caracteristicile și procesele fizice, să aflăm de ce sunt necesari condensatori, de exemplu, în sistemele de alimentare cu energie? În aceste sisteme, bateriile sunt utilizate pe scară largă în timpul construcției și reconstrucției la întreprinderile industriale pentru a compensa puterea reactivă a sursei de alimentare reactive (descărcarea rețelei din fluxurile sale nedorite), ceea ce face posibilă reducerea costurilor cu electricitatea, economisirea produselor prin cablu și furniza consumatorului energie electrică de mai bună calitate. Alegerea optimă a puterii, metodei și locației de conectare a surselor (Q) în rețelele de sisteme de energie electrică (EPS) are un impact semnificativ asupra indicatorilor de performanță economică și tehnică a EPS. Există două tipuri de KRM: transversal și longitudinal. Cu compensare transversală, băncile de condensatoare sunt conectate la barele substației paralele cu sarcina și se numesc baterii shunt (SHBK). Cu compensare longitudinală, bateriile sunt incluse în tăierea liniilor electrice și se numesc LPC (dispozitive de compensare longitudinală). Bateriile constau din dispozitive individuale care pot fi conectate în diferite moduri: condensatoare conectate în serie sau în paralel. Pe măsură ce numărul dispozitivelor conectate în serie crește, crește tensiunea. UPC-urile sunt, de asemenea, folosite pentru a egaliza sarcinile între faze, pentru a crește productivitatea și eficiența cuptoarelor cu arc și minereu-termic (când UPC-ul este conectat prin transformatoare speciale).

În torpedoul fiecărui pasionat de mașini puteți găsi câteva dintre aceste aparate electrice. De ce sunt necesari condensatori într-o mașină? Acolo sunt utilizate în echipamentele de amplificare ale sistemelor acustice pentru reproducerea sunetului de înaltă calitate.

Un condensator (din latinescul „condensare” - „a compacta”, „îngroșa”, în limbajul obișnuit „conder”) este unul dintre cele mai comune elemente din electronica radio, după rezistor. Este format din două plăci separate printr-un dielectric de grosime mică, în comparație cu grosimea acestor plăci. Dar, în practică, aceste învelișuri sunt rulate într-un bagel multistrat, o rolă în formă de cilindru sau paralelipiped separat de același dielectric.

Principiul de funcționare al unui condensator

Încărca. Când sunt conectate la o sursă de alimentare, încărcăturile se acumulează pe plăci. La încărcare, particulele încărcate pozitiv se acumulează pe o placă (ioni), iar pe celelalte particule încărcate negativ (electroni). Dielectricul servește ca un obstacol pentru a împiedica particulele să sară pe cealaltă placă. La încărcare, împreună cu capacitatea, crește și tensiunea la borne și atinge un maxim egal cu tensiunea sursei de alimentare.

Descarcare. Dacă, după încărcarea condensatorului, opriți alimentarea și conectați sarcina, condensatorul va acționa deja ca o sursă de curent. Electronii vor începe să se deplaseze prin sarcină, care, atunci când este conectată, formează un circuit închis, către ioni (conform legii de atracție între descărcări opuse).

Principalii parametri ai condensatorului sunt:

1. Nominal capacitate - Aceasta este caracteristica sa principală și implică volumul sarcinilor electrice. Capacitatea se măsoară în Farads (prescurtat F), în practică se găsesc adesea μF ( 1uF = 0,000001 F), nF ( 1nF = 0,000000001 F), pF (1pF = 0,000000000001 F), deoarece capacitatea de 1F este foarte mare. Dar există o componentă care poate avea o capacitate chiar mai mare de 1 Farad, se numește ionstr (Îți voi spune despre el și despre alții mai târziu) .
2. Tensiune nominală - aceasta este tensiunea maximă la care condensatorul poate funcționa în mod fiabil și pentru o lungă perioadă de timp, măsurată, desigur, în volți (abreviat ca B). Dacă tensiunea este depășită, condensatorul se va defecta. În cazurile în care este necesară schimbarea unui condensator și există unul cu capacitatea necesară, dar este proiectat pentru o tensiune mai mare în comparație cu cel defectat, îl puteți instala în siguranță (de exemplu, un condensator de 450 µF 10V „ars”, poate fi înlocuit cu un condensator de 450 µF 25V). Principalul lucru este că se potrivește în dimensiunea plăcii dvs.
3. Toleranță de abatere- abaterea admisibilă a valorii capacităţii sale efective de la cea indicată pe caroserie. Indicat ca procent. Toleranța pentru condensatori poate ajunge la 20 – 30%. În dispozitivele în care este necesară o precizie specială, se folosesc condensatoare cu o toleranță mică (1% sau mai puțin).
4. Coeficientul de temperatură al capacității - găsite pe condensatoarele electrolitice. Capacitatea unui condensator electrolitic din aluminiu depinde de temperatură. Pe măsură ce temperatura scade (mai ales sub 0°C) vâscozitatea electrolitului și VSH-ul acestuia crește (rezistență electrică), ceea ce duce la o scădere a capacității condensatorului.

Pentru ce sunt necesari condensatorii si cu ce se folosesc?

• Într-un circuit de curent alternativ, este nevoie de un condensator ca capacitate. Dacă într-un circuit cu curent continuu un condensator este conectat în serie cu un bec, acesta nu se va aprinde, dar într-un circuit cu curent alternativ se va aprinde. Și va străluci și mai puternic, iar cu cât capacitatea condensatorului este mai mare, cu atât lumina va fi mai strălucitoare. Datorită acestei proprietăți, condensatorii sunt adesea folosiți pentru a filtra curentul pulsatoriu. (sarcina sa principală în multe scheme), suprimă bine interferența HF și LF, supratensiunile AC și ondulația de tensiune.
• Datorită caracteristicii lor principale, acumulează o sarcină electrică și apoi o eliberează rapid, creând un impuls, făcându-le indispensabile în fabricarea blițurilor foto, acceleratoarelor magnetice, demaroarelor etc.
• Condensatorii sunt, de asemenea, folosiți pentru a porni motoare trifazate cu putere monofazată; atunci când sunt conectați la al treilea terminal, schimbă faza cu 90 de grade.
• Datorită capacității lor de a acumula și elibera sarcina, condensatorii sunt utilizați în circuite în care informațiile trebuie stocate pentru o perioadă lungă de timp. Dar, din păcate, este semnificativ inferior în capacitatea sa de a stoca energie bateriilor reîncărcabile, datorită autodescărcării și incapacității de a stoca cantități mai mari de energie electrică.

Condensatorul, aparent, este primul dispozitiv cu ajutorul căruia au învățat să mențină încărcăturile electrice într-un singur loc pentru o lungă perioadă de timp.

Dacă încărcați niște dielectric prin frecare, de exemplu, același pieptene clasic, frecându-l cu lână, atunci încărcarea va rămâne pe suprafața sa pentru ceva timp. Cu toate acestea, nu va fi posibil să îl acumulați sau să îl folosiți în niciun fel: în afară de câteva trucuri cu atragerea a tot felul de gunoi la pieptene, nu va ieși nimic din el. În general, este imposibil să încărcați metalul prin frecare. Toate sarcinile care ar fi cumva acceptate de acesta nu sunt reținute la suprafață, ci se împrăștie imediat în întreaga masă a metalului utilizat. Sau scapă din el, datorită zonei mari de contact cu aerul, care conține întotdeauna umiditate, ceea ce face ca sarcina să fie imposibilă.

A fost posibil să se vină cu acumularea de energie electrică datorită proprietății de a atrage între ele sarcini de diferite semne. Dacă două foi de folie sunt presate una pe cealaltă, cu un strat subțire de dielectric bun plasat între ele, atunci un astfel de sandviș poate fi încărcat prin atingerea diferitelor foi de folie cu corpuri care conțin sarcini de semne diferite. Încărcăturile de diferite semne sunt atrase unele de altele și vor alerga cu siguranță una spre alta în folie. S-ar fi descărcat dacă nu ar fi existat un dielectric între straturile de folie. Iar încărcăturile se vor răspândi numai pe propria lor foaie de folie și, atrăgându-se, vor rămâne în ea destul de mult timp.

Acesta este ceea ce se numește condensator. Cu cât suprafața foliei este mai mare, cu atât capacitatea este mai mare. Pentru a obține o suprafață mare, folia cu izolatorul este rulată - două benzi de folie și două benzi de hârtie - și plasată într-un borcan, ieșind din fiecare bandă de-a lungul contactului. Exteriorul borcanului este sigilat pentru a preveni intrarea umezelii în interior. Umiditatea omniprezentă este motivul pentru care banda de hârtie este impregnată cu parafină.

a) dispozitiv, b) aspect

1 – plăci de folie, 2 – bornele interne ale plăcilor,
3 – hârtie cerată, 4 – carcasă metalică, 5 – sârmă

Figura arată cum funcționează un condensator auto cu folie simplu. Are un contact scos dintr-o placă spre exterior printr-un fir, iar celălalt este o carcasă metalică, conectată intern la a doua placă.

Funcționarea unui condensator într-un circuit electric

Ne-am îndepărtat de mult de înțelegerea electricității în termeni de mișcare, acțiunea sarcinilor și așa mai departe. Acum gândim în termeni de circuite electrice, unde lucrurile obișnuite sunt tensiunile, curenții, puterea. Și recurgem la luarea în considerare a comportamentului încărcărilor doar pentru a înțelege cum funcționează un dispozitiv într-un circuit.

De exemplu, un condensator din cel mai simplu circuit de curent continuu este pur și simplu un circuit deschis. Plăcile nu se ating între ele. Prin urmare, pentru a înțelege principiul funcționării unui condensator într-un circuit, mai trebuie să reveniți la comportamentul sarcinilor.

Încărcarea condensatorului

Să asamblam un circuit electric simplu format dintr-o baterie, condensator, rezistor și comutator.

ε c – emf baterie, C – condensator, R – rezistor, K – comutator

Când întrerupătorul nu este pornit nicăieri, nu există curent în circuit. Dacă îl conectați la pinul 1, tensiunea de la baterie va curge către condensator. Condensatorul va începe să se încarce atât de mult cât capacitatea lui este suficientă. În circuit va curge un curent de încărcare, care la început va fi destul de mare, iar pe măsură ce condensatorul este încărcat, acesta va scădea până când ajunge complet la zero.

Condensatorul va dobândi o încărcare de același semn ca și bateria în sine. După ce am deschis întrerupătorul K, obținem un circuit rupt, dar acum are două surse de energie: o baterie și un condensator.

Descărcarea condensatorului

Dacă mutați acum comutatorul în poziția 2, sarcina acumulată pe plăcile condensatorului va începe să se descarce prin rezistența R.

Mai mult, mai întâi, la tensiunea maximă, curentul va fi maxim, a cărui valoare poate fi calculată, cunoscând tensiunea de pe condensator, conform legii lui Ohm. Curentul va curge, adică condensatorul se va descărca, iar tensiunea acestuia va scădea. În consecință, curentul va deveni din ce în ce mai mic. Și când nu mai rămâne încărcare în condensator, curentul se va opri.

Situația descrisă în aceste două cazuri are caracteristici interesante:

1. O baterie electrică de tensiune constantă, care funcționează într-un circuit cu un condensator, produce totuși curent alternativ: la încărcare, se schimbă de la valoarea maximă la 0.
2. Condensatorul, având o anumită sarcină, atunci când este descărcat printr-un rezistor, va da și un curent alternativ, variind de la valoarea maximă la 0.
3. În ambele cazuri, după o scurtă acțiune curentul se oprește. Condensatorul în ambele cazuri arată apoi un circuit deschis - curentul nu mai curge.

Procesele descrise se numesc tranziționale. Ele apar în circuitele electrice cu o tensiune de alimentare constantă atunci când în ele sunt instalate elemente reactive. După trecerea proceselor tranzitorii, elementele reactive încetează să influențeze regimurile de curent și tensiune din circuitul electric. Timpul în care procesul tranzitoriu este finalizat depinde atât de capacitatea condensatorului C, cât și de rezistența activă a sarcinii R. Evident, cu cât sunt mai mari, cu atât intervalul de timp necesar până la finalizarea procesului tranzitoriu este mai lung.

Parametrul care caracterizează timpul procesului de tranziție se numește „constantă de timp” pentru un circuit dat, notat cu litera greacă „tau”:

Produsul rezistenței în ohmi și capacității în faradi, dacă te uiți cu atenție la aceste unități de măsură, dă de fapt o valoare în secunde.

Cu toate acestea, procesul tranzitoriu de descărcare a unui condensator este un proces fără probleme. Adică, aproximativ vorbind, nu se termină niciodată.

U c – tensiunea la condensator (volți), U 0 – tensiunea inițială a condensatorului încărcat, t – timpul (sec)

Figura arată că condensatorul se va descărca „întotdeauna”, deoarece cu cât rămân mai puține încărcări pe el, cu atât mai puțin curent va curge prin circuit, prin urmare, cu atât procesul de descărcare va fi mai lent. Procesul este exponențial. Valorile de timp sunt reprezentate în secunde pentru valorile care sunt multipli ai constantei de timp. La unele valori, procesul poate fi considerat aproape complet, de exemplu, la 5t, când tensiunea la condensator rămâne de aproximativ 0,7%.

Modul în care procesul tranzitoriu este finalizat se numește mod staționar sau curent constant.

Principiul de funcționare pe tensiune alternativă

Așa cum în mecanică masa are proprietatea de inerție, în electricitate și sarcina dintr-un condensator prezintă inerție. Într-adevăr, în timpul oricăror procese electrice, începe să se reîncarce (dacă tensiunea la contactele sale are aceeași polaritate cu încărcarea din el) sau să se descarce (dacă polaritatea este inversă). Acest lucru afectează modelul curenților din circuit, iar pe un curent sinusoidal apare ca o schimbare de fază între tensiune și curent.

De fapt, un proces tranzitoriu are loc continuu într-un circuit de curent alternativ.

Tensiunea alternativă U fie încarcă, fie descarcă condensatorul, în urma căruia circulă un curent I, decalat în timp cu 90° față de perioada oscilațiilor tensiunii.

Se crede că condensatorul trece curent alternativ și este introdus parametrul „rezistența aparentă a condensatorului”. Depinde de capacitatea condensatorului C și de frecvența tensiunii alternative ω.

Aceasta este reactanța, care este utilizată în calculele circuitelor care conțin componente inerțiale, reactive. Adică, oriunde sunt folosiți condensatori și inductori.

Scopul componentei

Din proprietățile luate în considerare, este clar că condensatorii sunt necesari nu ca surse de energie electrică, ci tocmai ca elemente reactive ale circuitelor pentru a crea anumite moduri de curent alternativ/puls.

Condensatorii sunt utilizați într-o asemenea varietate de moduri, încât aici, la nivel de „condensator pentru manechin”, putem enumera doar pe scurt aplicațiile lor:

• În redresoare, acestea sunt folosite pentru a netezi ondulațiile curentului.
• În filtre (împreună cu rezistențele și/sau inductanțe) ele acționează ca un element dependent de frecvență pentru selectarea sau suprimarea unei anumite benzi de frecvență.
• Circuitele oscilatorii folosesc un condensator care funcționează pentru a genera o tensiune sinusoidală.
• Ele servesc ca dispozitiv de stocare în dispozitive în care este necesar să se asigure eliberarea instantanee de energie mare sub formă de impuls - de exemplu, în blițuri foto, lasere etc.
• Sunt utilizate în circuite pentru controlul precis al evenimentelor de timp folosind cele mai simple circuite RC din structură - relee de timp, generatoare de impulsuri unice etc.
• Condensatorul de defazare este utilizat în circuitele de alimentare pentru motoare sincrone și asincrone, precum și pentru motoarele de curent alternativ monofazate și trifazate.

Pe lângă dispozitivul „condensator” în sine, fenomenele bazate pe capacitatea electrică sunt folosite cu succes în tehnologie.

Nivelul poate fi măsurat utilizând faptul că lichidul, urcând în senzor între conductorii care acționează ca plăci, modifică constanta dielectrică a mediului și, în consecință, capacitatea dispozitivului, pe care o arată ca o schimbare de nivel.

În mod similar, grosimile ultra-mici pot fi măsurate prin variarea distanței dintre două plăci conductoare sau a ariei lor efective.

Ele sunt folosite în cronometre, deoarece rezistențele permit încărcarea și descărcarea lentă. Inductorii împreună cu condensatorii sunt prezenți în circuitele circuitelor oscilatorii ale dispozitivelor de recepție și de transmisie. În diferite modele de surse de alimentare, ele netezesc în mod eficient ondulația de tensiune după procesul de rectificare.

Trece ușor prin condensatori, dar este întârziat. Acest lucru face posibilă producerea de filtre pentru diverse scopuri. În circuitele electrice și electronice, condensatorii ajută la încetinirea proceselor, cum ar fi creșterea sau scăderea tensiunii.

Condensator: principiu de funcționare

Principiul de bază al funcționării unui condensator este capacitatea sa de a stoca o sarcină electrică. Adică poate fi încărcat sau descărcat la momentul potrivit. Această proprietate se manifestă cel mai clar atunci când un condensator este conectat în paralel sau în serie cu un inductor în circuitele emițătorului sau receptorului radio.

Această conexiune vă permite să obțineți o schimbare periodică a polarității pe plăci. Mai întâi, prima placă este încărcată cu o sarcină pozitivă, iar apoi a doua placă ia o sarcină negativă. După descărcarea completă, încărcarea are loc în direcția opusă. În loc de o sarcină pozitivă, placa primește o sarcină negativă și, invers, placa negativă devine încărcată pozitiv. Această schimbare de polaritate are loc după fiecare încărcare și descărcare. Acest principiu de funcționare stă la baza generatoarelor instalate în dispozitivele transceiver analogice.

Caracteristica principală este capacitatea electrică

Când luăm în considerare principiul de funcționare a unui condensator, nu ar trebui să uităm de o astfel de caracteristică precum capacitatea electrică. În primul rând, constă în capacitatea unui condensator de a reține o sarcină electrică. Adică, cu cât capacitatea este mai mare, cu atât valoarea de încărcare poate fi stocată mai mare.

Capacitatea electrică a unui condensator se măsoară în faradi și este desemnată prin litera F. Cu toate acestea, un farad este o capacitate foarte mare, așa că în practică se folosesc unități mai mici, cum ar fi micro-, nano- și picofaradi.

Prezinta o anumita complexitate datorita diferitelor optiuni de etichetare.