Туйлт ба туйлтгүй конденсаторууд - ялгаа нь юу вэ. Ямар төрлийн конденсаторууд байдаг вэ? Конденсаторын төрөл, тэдгээрийн шинж чанар Хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор

Конденсаторын талаар маш их зүйл бичсэн, одоо байгаа сая сая үгэнд хэдэн мянган үг нэмэх нь зүйтэй болов уу? Би нэмэх болно! Миний илтгэл хэрэг болно гэдэгт итгэж байна. Эцсийн эцэст үүнийг харгалзан үзэх болно.

Цахилгаан конденсатор гэж юу вэ

Орос хэлээр ярихад конденсаторыг "хадгалах төхөөрөмж" гэж нэрлэж болно. Энэ нь бүр ч ойлгомжтой. Түүгээр ч барахгүй энэ нэрийг манай хэлэнд яг ингэж орчуулсан байдаг. Шилийг мөн конденсатор гэж нэрлэж болно. Зөвхөн энэ нь шингэнийг өөртөө хуримтлуулдаг. Эсвэл цүнх. Тиймээ, цүнх. Энэ нь бас хадгалах төхөөрөмж юм. Тэнд бидний оруулсан бүх зүйл хуримтлагддаг. Цахилгаан конденсатор үүнтэй ямар холбоотой вэ? Энэ нь шил, ууттай адилхан боловч зөвхөн цахилгаан цэнэгийг хуримтлуулдаг.

Зургийг төсөөлөөд үз дээ: цахилгаан гүйдэл нь хэлхээгээр дамжин өнгөрч, резистор ба дамжуулагчууд түүний зам дагуу уулзаж, конденсатор (шил) гарч ирнэ. Юу тохиолдох вэ? Таны мэдэж байгаагаар гүйдэл бол электронуудын урсгал бөгөөд электрон бүр нь цахилгаан цэнэгтэй байдаг. Тиймээс хэн нэгэн хэлхээгээр гүйдэл гүйж байна гэж хэлэхэд та хэлхээгээр хэдэн сая электрон урсаж байна гэж төсөөлдөг. Тэдний замд конденсатор гарч ирэхэд эдгээр электронууд хуримтлагддаг. Бид конденсатор руу илүү их электрон оруулах тусам түүний цэнэг их байх болно.

Асуулт гарч ирнэ: ийм байдлаар хичнээн электрон хуримтлагдаж болох вэ, конденсаторт хэд нь багтах вэ, хэзээ "хангалттай" болох вэ? Үүнийг олж мэдье. Ихэнхдээ цахилгааны энгийн үйл явцыг хялбаршуулсан тайлбарын хувьд ус, хоолойтой харьцуулах аргыг ашигладаг. Энэ аргыг бас ашиглацгаая.

Ус урсдаг хоолойг төсөөлөөд үз дээ. Хоолойн нэг төгсгөлд энэ хоолой руу усыг хүчээр шахдаг насос байдаг. Дараа нь хоолойн дундуур резинэн мембраныг оюун ухаанаар байрлуулна. Юу тохиолдох вэ? Мембран нь хоолой дахь усны даралтын нөлөөн дор сунаж, чангарч эхэлнэ (насосоор үүсгэгдсэн даралт). Энэ нь сунах, сунах, сунах, эцэст нь мембраны уян хатан хүч нь насосны хүчийг тэнцвэржүүлж, усны урсгал зогсох эсвэл мембран хагарах болно (Хэрэв энэ нь тодорхойгүй бол бөмбөлөгийг төсөөлөөд үз дээ. Хэт их шахагдсан бол тэсрэх)! Үүнтэй ижил зүйл цахилгаан конденсаторуудад тохиолддог. Зөвхөн тэнд мембраны оронд цахилгаан талбарыг ашигладаг бөгөөд энэ нь конденсатор цэнэглэгдэх тусам нэмэгдэж, тэжээлийн эх үүсвэрийн хүчдэлийг аажмаар тэнцвэржүүлдэг.

Тиймээс конденсатор нь тодорхой хязгаарлагдмал цэнэгтэй бөгөөд энэ нь хуримтлагдах боломжтой бөгөөд үүнээс хэтэрсэн тохиолдолд энэ нь үүснэ. конденсатор дахь диэлектрик задрал энэ нь эвдэрч, конденсатор байхаа болино. Конденсатор хэрхэн ажилладагийг танд хэлэх цаг болсон байх.

Цахилгаан конденсатор хэрхэн ажилладаг вэ?

Сургуульд байхдаа конденсатор бол хоёр хавтан ба тэдгээрийн хоорондох хоосон зайнаас бүрддэг зүйл гэж хэлдэг байсан. Эдгээр ялтсуудыг конденсаторын хавтан гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд конденсаторыг хүчдэлээр хангахын тулд тэдгээрт утсыг холбосон. Тиймээс орчин үеийн конденсаторууд нь тийм ч их ялгаатай биш юм. Тэд бүгд ялтсуудтай бөгөөд ялтсуудын хооронд диэлектрик байдаг. Диэлектрик байгаа тул конденсаторын шинж чанар сайжирсан. Жишээлбэл, түүний хүчин чадал.

Орчин үеийн конденсаторууд нь янз бүрийн төрлийн диэлектрикуудыг ашигладаг (доорх талаар дэлгэрэнгүй), тодорхой шинж чанарыг олж авахын тулд конденсаторын ялтсуудын хооронд чихмэл байдаг.

Үйл ажиллагааны зарчим

Үйл ажиллагааны ерөнхий зарчим нь маш энгийн: хүчдэлийг хэрэглэж, цэнэг нь хуримтлагддаг. Одоо болж байгаа физик процессууд таныг нэг их сонирхохгүй байх ёстой, гэхдээ та хүсвэл энэ тухай физикийн аль ч номноос электростатик хэсгээс уншиж болно.

DC хэлхээний конденсатор

Хэрэв бид конденсатораа цахилгаан хэлхээнд (доорх зураг) байрлуулж, амперметрийг цувралаар холбож, хэлхээнд шууд гүйдэл хийвэл амперметрийн зүү богино хугацаанд эргэлдэж, дараа нь хөлдөж, 0А-г харуулна - хэлхээнд гүйдэл байхгүй. Юу болов?

Бид хэлхээнд гүйдэл хэрэглэхээс өмнө конденсатор хоосон (цэнэглэсэн) байсан бөгөөд гүйдэл хэрэглэх үед маш хурдан цэнэглэгдэж эхэлсэн бөгөөд цэнэглэгдсэн үед (конденсаторын ялтсуудын хоорондох цахилгаан орон нь тэжээлийн эх үүсвэрийг тэнцвэржүүлсэн) гэж бид таамаглах болно. ), дараа нь гүйдэл зогссон (энд конденсаторын цэнэгийн график байна).

Ийм учраас конденсатор нь шууд гүйдэл дамжуулахыг зөвшөөрдөггүй гэж хэлдэг. Үнэн хэрэгтээ энэ нь дамждаг, гэхдээ маш богино хугацаанд t = 3*R*C томъёогоор тооцоолж болно (Нэрлэсэн эзэлхүүний 95% хүртэл конденсаторыг цэнэглэх хугацаа. R нь хэлхээний эсэргүүцэл, C нь конденсаторын багтаамж) Тогтмол гүйдлийн хэлхээнд конденсатор ингэж ажилладаг. Энэ нь хувьсах хэлхээнд огт өөрөөр ажилладаг!

Хувьсах гүйдлийн хэлхээний конденсатор

Хувьсах гүйдэл гэж юу вэ? Энэ нь электронууд эхлээд тийшээ "гүйж", дараа нь буцаж ирдэг. Тэдгээр. тэдний хөдөлгөөний чиглэл байнга өөрчлөгддөг. Дараа нь конденсатор бүхий хэлхээгээр хувьсах гүйдэл гүйж байвал түүний хавтан тус бүр дээр "+" цэнэг эсвэл "-" цэнэг хуримтлагдана. Тэдгээр. Хувьсах гүйдэл үнэхээр урсах болно. Энэ нь хувьсах гүйдэл нь конденсатороор "саадгүй" урсдаг гэсэн үг юм.

Энэ бүх үйл явцыг гидравлик аналогийн аргыг ашиглан загварчилж болно. Доорх зураг нь хувьсах гүйдлийн хэлхээний аналогийг харуулж байна. Поршен нь шингэнийг урагш хойш нь түлхэж өгдөг. Энэ нь импеллерийг нааш цааш эргүүлэхэд хүргэдэг. Энэ нь шингэний ээлжлэн урсах урсгал болж хувирдаг (бид ээлжит гүйдлийг уншдаг).

Одоо конденсаторын меделийг хүчний эх үүсвэр (поршений) болон сэнсний хооронд мембран хэлбэрээр байрлуулж, юу өөрчлөгдөхийг шинжье.

Юу ч өөрчлөгдөхгүй юм шиг байна. Шингэн нь хэлбэлзэлтэй хөдөлгөөн хийдэгтэй адил, сэнс нь үүнээс болж хэлбэлздэгтэй адил үргэлжлүүлэн хэлбэлзэх болно. Энэ нь бидний мембран нь хувьсах урсгалд саад болохгүй гэсэн үг юм. Цахим конденсаторын хувьд ч мөн адил байх болно.

Баримт нь гинжин хэлхээнд ажилладаг электронууд нь конденсаторын ялтсуудын хоорондох диэлектрикийг (мембран) хөндлөн огтолдоггүй ч конденсаторын гаднах хөдөлгөөн нь хэлбэлзэлтэй байдаг (нааш, нааш цааш), өөрөөр хэлбэл. хувьсах гүйдлийн урсгал. Ээ!

Тиймээс конденсатор нь ээлжит гүйдлийг дамжуулж, шууд гүйдлийг блоклодог. Энэ нь дохионы тогтмол гүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсгийг арилгах, жишээлбэл, аудио өсгөгчийн гаралт/оролт дээр эсвэл дохионы зөвхөн хувьсах хэсгийг харах шаардлагатай үед маш тохиромжтой. хүчдэлийн эх үүсвэр).

Конденсаторын урвал

Конденсатор эсэргүүцэлтэй байна! Зарчмын хувьд, энэ нь маш өндөр эсэргүүцэлтэй резистор шиг шууд гүйдэл дамжин өнгөрөхгүй гэж үзэж болно.

Хувьсах гүйдэл бол өөр асуудал юм - энэ нь дамждаг, гэхдээ конденсаторын эсэргүүцлийг мэдэрдэг:

f - давтамж, C - конденсаторын багтаамж. Хэрэв та томьёог анхааралтай ажиглавал гүйдэл тогтмол байвал f = 0, дараа нь (цэргийн математикчид намайг уучлаарай!) X c = гэдгийг харах болно. хязгааргүй.Мөн конденсатороор шууд гүйдэл байхгүй.

Гэхдээ хувьсах гүйдлийн эсэргүүцэл нь түүний давтамж, конденсаторын багтаамжаас хамааран өөрчлөгдөнө. Гүйдлийн давтамж ба конденсаторын багтаамж өндөр байх тусам энэ гүйдлийг эсэргүүцэх чадвар бага байх болно. Хүчдэл хурдан өөрчлөгдөнө
хүчдэл, конденсатороор дамжин өнгөрөх гүйдэл их байх тусам давтамж нэмэгдэх тусам Xc-ийн бууралтыг тайлбарлаж байна.

Дашрамд хэлэхэд, конденсаторын өөр нэг онцлог нь энэ нь хүчийг суллахгүй, халаахгүй байх явдал юм! Тиймээс заримдаа резистор тамхи татдаг хүчдэлийг багасгахад ашигладаг. Жишээлбэл, сүлжээний хүчдэлийг 220 В-оос 127 В хүртэл бууруулах. Мөн цааш нь:

Конденсатор дахь гүйдэл нь түүний терминалуудад хэрэглэсэн хүчдэлийн хурдтай пропорциональ байна

Конденсаторыг хаана ашигладаг вэ?

Тиймээ, тэдгээрийн шинж чанар шаардлагатай газар (шууд гүйдэл дамжуулахгүй, хуримтлуулах чадвар цахилгаан эрчим хүчдавтамжаас хамааран эсэргүүцлийг өөрчлөх), шүүлтүүр, хэлбэлзлийн хэлхээ, хүчдэлийн үржүүлэгч гэх мэт.

Ямар төрлийн конденсаторууд байдаг вэ?

Тус үйлдвэр нь олон төрлийн конденсатор үйлдвэрлэдэг. Тэд тус бүр нь тодорхой давуу болон сул талуудтай байдаг. Зарим нь гүйдэл багатай, бусад нь том хүчин чадалтай, бусад нь өөр зүйлтэй байдаг. Эдгээр үзүүлэлтүүдээс хамааран конденсаторыг сонгоно.

Радио сонирхогчид, ялангуяа бидэн шиг анхлан суралцагчид нэг их санаа зовдоггүй, юу олж чадах талаар бооцоо тавьдаг. Гэсэн хэдий ч та байгальд ямар үндсэн төрлийн конденсатор байдгийг мэдэх хэрэгтэй.

Зураг дээр конденсаторыг маш уламжлалт байдлаар салгаж байгааг харуулж байна. Би үүнийг өөрийн үзэмжээр эмхэтгэсэн бөгөөд хувьсах конденсаторууд байгаа эсэх, ямар төрлийн байнгын конденсаторууд байдаг, нийтлэг конденсаторуудад ямар диэлектрик ашигладаг нь шууд тодорхой болсон тул надад таалагдаж байна. Ерөнхийдөө радио сонирхогчдод хэрэгтэй бүх зүйл.

Эдгээр нь алдагдал багатай, жижиг хэмжээтэй, бага индукцтэй, өндөр давтамж, тогтмол гүйдэл, импульсийн болон хувьсах гүйдлийн хэлхээнд ажиллах чадвартай.

Эдгээр нь 2-оос 20,000 пФ хүртэл янз бүрийн хүчдэл, хүчин чадлаар үйлдвэрлэгддэг бөгөөд загвараас хамааран 30 кВ хүртэлх хүчдэлийг тэсвэрлэдэг. Гэхдээ ихэнхдээ та 50В хүртэлх хүчдэлтэй керамик конденсаторуудыг олох болно.

Үнэнийг хэлэхэд, тэднийг одоо суллаж байгаа эсэхийг би мэдэхгүй. Гэхдээ өмнө нь гялтгануурыг ийм конденсаторуудад диэлектрик болгон ашигладаг байсан. Конденсатор нь өөрөө нэг багц гялтгануур хавтангаас бүрдэх бөгөөд тус бүр дээр ялтсуудыг хоёр талдаа нааж, дараа нь ийм ялтсуудыг "багц" болгон цуглуулж, хайрцагт хийжээ.

Тэд ихэвчлэн хэдэн мянгаас хэдэн арван мянган пикофорадын багтаамжтай байсан бөгөөд 200 В-оос 1500 В хүртэлх хүчдэлийн мужид ажилладаг байв.

Цаас конденсатор

Ийм конденсаторууд нь диэлектрикийн хувьд конденсатор цаас, хавтан хэлбэрээр хөнгөн цагаан туузтай байдаг. Хөнгөн цагаан тугалган цаасны урт туузыг хооронд нь хавчуулсан цаасыг өнхрүүлж, орон сууцанд хийнэ. Энэ л башир арга юм.

Ийм конденсаторууд нь олон мянган пикофорадаас 30 микрофорад хүртэлх хүчин чадалтай бөгөөд 160-1500 В хүчдэлийг тэсвэрлэх чадвартай.

Одоо тэднийг аудиофилууд үнэлдэг гэсэн цуу яриа байдаг. Би гайхсангүй - тэд бас нэг талт дамжуулагч утастай ...

Зарчмын хувьд диэлектрикийн хувьд полиэфир бүхий энгийн конденсаторууд. 50 В-оос 1500 В хүртэл ажиллах хүчдэлд багтаамжийн хүрээ нь 1 нФ-ээс 15 мФ хүртэл байна.

Энэ төрлийн конденсатор нь маргаангүй хоёр давуу талтай. Нэгдүгээрт, тэдгээрийг зөвхөн 1% -ийн маш бага хүлцэлтэйгээр хийж болно. Тиймээс, хэрэв энэ нь 100 pF гэж хэлбэл түүний багтаамж нь 100 pF +/- 1% байна. Хоёр дахь нь тэдний ажиллах хүчдэл 3 кВ хүртэл (ба багтаамж нь 100 пФ-аас 10 мФ хүртэл) хүрч чаддаг.

Электролитийн конденсатор

Эдгээр конденсаторууд нь зөвхөн шууд эсвэл импульсийн гүйдлийн хэлхээнд холбогдох боломжтой гэдгээрээ бусад бүх конденсаторуудаас ялгаатай. Тэд туйлтай. Тэдэнд нэмэх ба хасах тал бий. Энэ нь тэдний дизайнтай холбоотой юм. Хэрэв ийм конденсаторыг урвуугаар асаавал энэ нь хавдах болно. Өмнө нь тэд хөгжилтэй, гэхдээ аюултай байдлаар дэлбэрчээ. Хөнгөн цагаан, танталаар хийсэн электролитийн конденсаторууд байдаг.

Хөнгөн цагааны электролитийн конденсаторууд нь бараг цаасан конденсатор шиг бүтээгдсэн бөгөөд цорын ганц ялгаа нь ийм конденсаторын ялтсууд нь цаас, хөнгөн цагаан тууз юм. Цаасыг электролитээр шингээж, диэлектрикийн үүрэг гүйцэтгэдэг хөнгөн цагаан туузан дээр нимгэн исэл давхаргыг хэрэглэнэ. Хэрэв та ийм конденсаторт ээлжит гүйдэл өгөх эсвэл гаралтын туйлшрал руу буцаавал электролит буцалж, конденсатор ажиллахгүй болно.

Электролитийн конденсаторууд нь нэлээд том хүчин чадалтай тул жишээлбэл, Шулуутгагч хэлхээнд ихэвчлэн ашиглагддаг.

Энэ л байх. Хөшигний ард поликарбонат, полистирол, магадгүй бусад олон төрлийн диэлектрик бүхий конденсаторууд үлдсэн. Гэхдээ энэ нь илүүц байх болно гэж би бодож байна.

Үргэлжлэл бий...

Хоёрдугаар хэсэгт би конденсаторын ердийн хэрэглээний жишээг харуулахаар төлөвлөж байна.

Конденсаторууд нь резисторуудын нэгэн адил радио инженерийн төхөөрөмжүүдийн хамгийн олон тооны элементүүдийн нэг юм. Конденсаторын зарим шинж чанарын тухай- "хадгалах" Би цахилгаан цэнэгийн талаар аль хэдийн ярьсан. Үүний зэрэгцээ конденсаторын багтаамж их байх тусам түүний ялтсуудын талбай том байх ба тэдгээрийн хоорондох диэлектрик давхарга нимгэн байх болно гэж тэр хэлэв.

Цахилгаан багтаамжийн үндсэн нэгж нь фарад (товчилсон F, Английн физикч М. Фарадейгийн нэрэмжит. Гэсэн хэдий ч 1 F ​​- Энэ бол маш том хүчин чадал юм. Жишээлбэл, дэлхийн бөмбөрцөг нь 1 F-ээс бага багтаамжтай. Цахилгаан ба радио инженерчлэлд фарадын саяны нэгтэй тэнцэх багтаамжийн нэгжийг ашигладаг бөгөөд үүнийг микрофарад (товчилсон μF) гэж нэрлэдэг. Нэг фарад 1,000,000 микрофарад байдаг, өөрөөр хэлбэл 1 микрофарад = 0,000001 F. Гэхдээ энэ багтаамжийн нэгж нь ихэвчлэн хэт том байдаг. Тиймээс пикофарад (товчилсон pF) гэж нэрлэгддэг багтаамжийн бүр ч жижиг нэгж байдаг бөгөөд энэ нь микрофарадын саяны нэг, өөрөөр хэлбэл 0.000001 мкФ; 1 μF = 1,000,000 pF. Тогтмол эсвэл хувьсах боломжтой бүх конденсаторууд нь үндсэндээ пикофарад ба микрофарадаар илэрхийлэгдсэн багтаамжаараа тодорхойлогддог.

Асаалттай хэлхээний диаграммууд 1-ээс 9999 пФ хүртэлх конденсаторын багтаамжийг pF тэмдэглэгээгүйгээр эдгээр нэгжийн багтаамжтай харгалзах бүхэл тоогоор, 0.01 мкФ (10000 пФ) ба түүнээс дээш конденсаторын багтаамжийг зааж өгсөн болно.— μF тэмдэглэгээгүй микрофарад эсвэл микрофарадын фракцаар. Хэрэв конденсаторын багтаамж нь бүхэл тооны микрофарадтай тэнцүү бол пикофарадын багтаамжийн тэмдэглэгээнээс ялгаатай нь сүүлчийн чухал цифрийн дараа таслал, тэгийг байрлуулна. Диаграмм дахь конденсаторын багтаамжийг тодорхойлох жишээ: C1 = 47 нь 47 pF, C2 = 3300 нь 3300 pF-тэй тохирч байна; C3 = 0.47 нь 0.047 μF (47000 pF) -тай тохирч байна; C4 = 0.1 нь 0.1 μF-тэй тохирч байна; C5 = 20.0 нь 20 мкФ-тэй тохирч байна.

Хамгийн энгийн хэлбэрийн конденсатор нь диэлектрикээр тусгаарлагдсан хоёр хавтангаас бүрдэнэ. Хэрэв конденсатор тогтмол гүйдлийн хэлхээнд холбогдсон бол энэ хэлхээний гүйдэл зогсох болно. Тиймээ, энэ нь ойлгомжтой: конденсаторын диэлектрик болох тусгаарлагчаар шууд гүйдэл урсаж чадахгүй. Конденсаторыг тогтмол гүйдлийн хэлхээнд оруулах нь түүнийг таслахтай тэнцүү юм (хэлхээнд богино хугацааны конденсаторыг цэнэглэх гүйдэл гарч ирэх үед бид асаах мөчийг тооцохгүй). Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд конденсатор ийм байдлаар ажилладаггүй. Санаж байна уу: хувьсах гүйдлийн эх үүсвэрийн терминал дээрх хүчдэлийн туйлшрал үе үе өөрчлөгддөг. Энэ нь хэрэв та ийм гүйдлийн эх үүсвэрээр ажилладаг хэлхээнд конденсаторыг оруулбал түүний ялтсууд энэ гүйдлийн давтамжаар ээлжлэн цэнэглэгдэнэ гэсэн үг юм. Үүний үр дүнд хэлхээнд хувьсах гүйдэл урсах болно.

Конденсатор нь резистор ба ороомог шиг хувьсах гүйдлийн эсэргүүцлийг хангадаг боловч өөр өөр давтамжийн гүйдлийн хувьд өөр өөр байдаг. Энэ нь өндөр давтамжийн гүйдлийг сайн дамжуулж чаддаг бөгөөд үүний зэрэгцээ бага давтамжийн гүйдлийн бараг тусгаарлагч болдог. Жишээлбэл, радио сонирхогчид заримдаа гадны антенны оронд цахилгаан гэрэлтүүлгийн сүлжээний утсыг ашиглаж, хүлээн авагчийг 220 багтаамжтай конденсатороор холбодог.– 510 пФ. Энэ конденсаторыг санамсаргүй байдлаар сонгосон уу? Үгүй ээ, тохиолдлоор биш. Ийм багтаамжтай конденсатор нь хүлээн авагчийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай өндөр давтамжийн гүйдлийг сайн дамжуулдаг боловч сүлжээнд урсах 50 Гц давтамжтай ээлжит гүйдлийн эсэргүүцэлтэй байдаг. Энэ тохиолдолд конденсатор нь өндөр давтамжийн гүйдлийг дамжуулж, бага давтамжийн гүйдлийг хаадаг нэг төрлийн шүүлтүүр болж хувирдаг.

Хувьсах гүйдлийн конденсаторын багтаамж нь түүний багтаамж ба гүйдлийн давтамжаас хамаарна: конденсаторын багтаамж ба гүйдлийн давтамж их байх тусам түүний багтаамж бага байна. Энэхүү конденсаторын эсэргүүцлийг дараах хялбаршуулсан томъёог ашиглан хангалттай нарийвчлалтайгаар тодорхойлж болно

RC = 1/6fC
π (илүү нарийвчлалтай 6.28, оноос хойшπ = 3.14).

Энд RC нь конденсаторын багтаамж, Ом; f - одоогийн давтамж, Гц; C нь энэ конденсаторын багтаамж, F; цифр 6 - 2-р утгыг бүхэл нэгж болгон дугуйрсанπ (илүү нарийвчлалтай 6.28, оноос хойшπ = 3.14).

Энэ томъёог ашиглан цахилгааны утсыг антен болгон ашигладаг бол конденсатор хувьсах гүйдэлтэй холбоотой хэрхэн ажилладагийг олж мэдье. Энэ конденсаторын багтаамж нь 500 pF (500 pF = 0.0000000005 F) гэж үзье. Сүлжээний давтамж 50 Гц. 1 МГц (1,000,000 Гц) радио станцын дундаж дамжуулагч давтамжийг авч үзье, энэ нь 300 м долгионы урттай тохирч байна.Энэ конденсатор нь радио давтамжид ямар эсэргүүцэлтэй байдаг вэ?

Rc = = 1/(6·1000000·0.0000000005) ~=300 Ом.

Хувьсах гүйдлийн талаар юу хэлэх вэ?

Rc = 1/(6·50·0.0000000005) ~= 7 МОм.

Үр дүн нь энд байна: 500 pF багтаамжтай конденсатор нь бага давтамжийн гүйдэлтэй харьцуулахад өндөр давтамжийн гүйдэлд 20,000 дахин бага эсэргүүцэл үзүүлдэг. Чин сэтгэлээсээ? Бага багтаамжтай конденсатор нь сүлжээний хувьсах гүйдлийн эсрэг илүү их эсэргүүцлийг өгдөг.

Хувьсах гүйдлийн конденсаторын багтаамж нь түүний багтаамж ба гүйдлийн давтамж нэмэгдэх тусам буурч, эсрэгээр түүний багтаамж ба гүйдлийн давтамж буурах тусам нэмэгддэг.

Конденсаторын тогтмол гүйдэл дамжуулахгүй байх, янз бүрийн давтамжийн ээлжит гүйдлийг янз бүрийн аргаар дамжуулах шинж чанарыг импульсийн гүйдлийг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нь салгах, зарим давтамжийн гүйдлийг хадгалах, бусад давтамжийн гүйдлийг дамжуулахад ашигладаг.

Тогтмол конденсаторыг хэрхэн бүтээдэг вэ?

Тогтмол хүчин чадалтай бүх конденсаторууд нь дамжуулагч хавтантай бөгөөд тэдгээрийн хооронд - керамик, гялтгануур, цаас эсвэл бусад хатуу диэлектрик. Ашигласан диэлектрикийн төрлөөс хамааран конденсаторыг керамик, гялтгануур эсвэл цаас гэж нэрлэдэг. Зарим керамик тогтмол конденсаторуудын дүр төрхийг Зураг дээр үзүүлэв. 1

Цагаан будаа. 1. Керамик тогтмол багтаамжтай конденсатор

Тэд тусгай керамик эдлэлийг диэлектрик, ялтсуудтай хамт ашигладаг— керамик эдлэлийн гадаргуу дээр мөнгөн бүрсэн металлын нимгэн давхаргууд, тугалга нь гуулин мөнгөн бүрсэн утас эсвэл хавтан дээр гагнасан тууз юм. Конденсаторын орон сууц нь дээд талд нь паалангаар хучигдсан байдаг.

Хамгийн түгээмэл керамик конденсаторууд нь KDK (Ceramic Disc Capacitor) ба KTK (Ceramic Tubular Capacitor) төрөл юм: KTK төрлийн конденсаторын хувьд нэг хавтанг нимгэн ханатай керамик хоолойн дотор талд, хоёр дахь нь гадна гадаргуу дээр хэрэглэнэ. Заримдаа гуурсан конденсаторыг битүүмжилсэн шаазан "хавтан" дотор байрлуулдаг. төгсгөлд нь металл тагтай. Эдгээр нь KGK төрлийн конденсаторууд юм.

Керамик конденсаторууд нь харьцангуй бага багтаамжтай байдаг. хэдэн мянган пикофарад хүртэл. Тэдгээрийг хооронд нь харилцахын тулд өндөр давтамжийн гүйдэл (антенны хэлхээ, хэлбэлзлийн хэлхээ) урсдаг хэлхээнд байрлуулна.

Жижиг хэмжээтэй, гэхдээ харьцангуй том багтаамжтай конденсаторыг авахын тулд үүнийг хоёроос биш, хэд хэдэн хавтангаар хийж, овоолсон, бие биенээсээ диэлектрикээр тусгаарласан (Зураг 2). Энэ тохиолдолд зэргэлдээх хавтан бүр нь конденсатор үүсгэдэг. Эдгээр хос хавтанг зэрэгцээ холбосноор их хэмжээний багтаамжтай конденсаторыг олж авна.

Цагаан будаа. 2. Гялтгануурын конденсатор

Гялтгануур диэлектрик бүхий бүх конденсаторууд ийм байдлаар хийгдсэн байдаг. Тэдний хавтан— Хавтангууд нь гялтгануур дээр шууд наасан хөнгөн цагаан тугалган цаас эсвэл мөнгөн давхаргууд бөгөөд хар тугалга нь мөнгөн бүрсэн утас юм. Ийм конденсаторыг хуванцараар цутгадаг. Эдгээр нь KSO конденсаторууд юм. Тэдний нэр нь конденсаторын хэлбэр, хэмжээг тодорхойлсон тоог агуулдаг, жишээлбэл: KSO-1, KSO-5. Энэ тоо их байх тусам конденсаторын хэмжээ их байх болно. Зарим гялтгануурын конденсаторыг керамик, ус нэвтэрдэггүй тохиолдолд үйлдвэрлэдэг. Тэдгээрийг SGM төрлийн конденсатор гэж нэрлэдэг. Гялтгануурын конденсаторын багтаамж нь 47-50,000 pF (0.05 μF) хооронд хэлбэлздэг. Керамикуудын нэгэн адил тэдгээр нь өндөр давтамжийн хэлхээнд зориулагдсан бөгөөд өндөр давтамжийн хэлхээг хооронд нь холбох, холбоход зориулагдсан.

Цаасан конденсаторуудад (Зураг 3) диэлектрик нь парафин шингээсэн нимгэн цаас, ялтсууд нь тугалган цаас. Хавтасны хамт цаасан туузыг өнхрүүлэн өнхрүүлэн картон эсвэл металл хайрцагт хийнэ. Хавтан нь илүү өргөн, урт байх тусам конденсаторын багтаамж их байх болно.

Цагаан будаа. 3. Тогтмол багтаамжтай цаас ба металл цаасан конденсатор

Цаас конденсаторыг ихэвчлэн бага давтамжийн хэлхээнд, мөн тэжээлийн хангамжийг хаахад ашигладаг. Цаасан диэлектрик бүхий олон төрлийн конденсаторууд байдаг. Тэд бүгдээрээ тэмдэглэгээнд B үсэг (Цаас) байдаг. BM төрлийн конденсаторууд (жижиг цаас) нь металл хоолойд хаалттай, төгсгөлд нь тусгай давирхайгаар дүүргэгдсэн байдаг.

KB конденсатор нь картон цилиндр хайрцагтай. KBG-I төрлийн конденсаторууд нь нарийн тугалганы дэлбээнүүд гарч ирдэг ялтсуудтай холбогдсон металл таглаатай шаазан хайрцагт байрладаг.

Хэд хэдэн микрофарад хүртэлх багтаамжтай конденсаторыг металл хайрцагт үйлдвэрлэдэг. Эдгээрт KBG-MP, KBG-MN, KBGT төрлийн конденсаторууд орно. Нэг байранд хоёр, гурав байж болно.

MBM төрлийн конденсаторын диэлектрик (жижиг хэмжээтэй металл цаас) нь лакаар бүрсэн конденсатор цаас бөгөөд ялтсууд нь цаасны нэг тал дээр микроноос бага зузаантай металлын давхаргууд. Энэ төрлийн конденсаторуудын онцлог шинж чанар— диэлектрикийн цахилгаан эвдрэлийн дараа өөрийгөө эдгээх чадвар.

Тогтмол хүчин чадалтай конденсаторуудын тусгай бүлэг нь электролитийн конденсатор юм (Зураг 4).

Цагаан будаа. 4. Электролитийн конденсатор

Дотоод бүтцийн хувьд электролитийн конденсатор нь цаасан конденсаторыг зарим талаар санагдуулдаг. Энэ нь хоёр хөнгөн цагаан тугалган туузыг агуулдаг. Тэдний нэгнийх нь гадаргуу нь нимгэн исэл давхаргаар хучигдсан байдаг. Хөнгөн цагаан туузны хооронд тусгай зузаан шингэнээр шингээсэн сүвэрхэг цаасан тууз байдаг.— электролит. Энэхүү дөрвөн давхаргатай туузыг өнхрүүлж, хөнгөн цагаан цилиндр аяга эсвэл хайрцагт хийнэ.

Конденсаторын диэлектрик нь оксидын давхарга юм. Эерэг хавтан (анод) нь оксидын давхаргатай соронзон хальс юм. Энэ нь биеэс тусгаарлагдсан дэлбээтэй холбогддог. Хоёр дахь, сөрөг хавтан (катод) цаас, оксидын давхарга байхгүй соронзон хальсаар дамжуулан электролитээр шингээсэн, металл биед холбогдсон байна. Тиймээс бие нь сөрөг терминал бөгөөд үүнээс тусгаарлагдсан дэлбээ нь байдаг электролитийн конденсаторын эерэг хавтангийн терминал. Ялангуяа KE ба K50-3 төрлийн конденсаторуудыг ингэж зохион бүтээсэн. KE-2 конденсаторууд нь KE төрлийн конденсаторуудаас зөвхөн хавтан дээр суурилуулах зориулалттай утас, самар бүхий хуванцар бутаар ялгаатай байдаг. K50-3 конденсаторын хөнгөн цагаан корпус нь 4.5 диаметртэй хайрцаг хэлбэртэй байдаг.– 6 ба урт нь 15-20 мм. дүгнэлт— утас K50-6 төрлийн конденсаторууд ижил төстэй загвараар хийгдсэн. Гэхдээ тэдгээрийн электродын терминалууд (хавтангууд) нь орон сууцнаас тусгаарлагдсан байдаг.

Хэлхээний диаграмм дээр электролитийн конденсаторыг тогтмол багтаамжтай бусад конденсаторуудтай ижил аргаар дүрсэлсэн болно - хоёр " зураас, гэхдээ эерэг нүүрний ойролцоо тэмдэг тавина« + » .

Электролитийн конденсаторууд нь их хэмжээний багтаамжтай байдаг— фракцаас хэдэн мянган микрофарад хүртэл. Эдгээр нь бага давтамжийн хэлхээг хооронд холбоход зориулагдсан хувьсах гүйдлийн Шулуутгагч шүүлтүүр гэх мэт импульсийн гүйдэлтэй хэлхээнд ашиглах зориулалттай. Энэ тохиолдолд конденсаторын сөрөг электрод нь хэлхээний сөрөг туйлтай холбогдсон ба эерэг— эерэг туйлаараа. Хэрэв шилжих туйлшрал ажиглагдаагүй бол электролитийн конденсатор ажиллахгүй болно.

Электролитийн конденсаторуудын нэрлэсэн багтаамжийг тэдгээрийн хайрцаг дээр бичсэн болно. Бодит хүчин чадал нь нэрлэсэн хүчин чадлаасаа хамаагүй их байж болно.

Аливаа конденсаторын хамгийн чухал шинж чанар нь багтаамжаас гадна түүний нэрлэсэн хүчдэл, өөрөөр хэлбэл конденсатор нь шинж чанараа алдалгүйгээр удаан хугацаанд ажиллах боломжтой хүчдэл юм. Энэ хүчдэл нь конденсаторын диэлектрик давхаргын шинж чанар, зузаанаас хамаарна. Төрөл бүрийн төрлийн керамик, гялтгануур, цаас, металл цаасан конденсаторууд нь 150-1000 В ба түүнээс дээш нэрлэсэн хүчдэлд зориулагдсан.

Электролитийн конденсаторыг хэд хэдэн вольтоос 30 хүртэлх нэрлэсэн хүчдэлээр үйлдвэрлэдэг– 50 В ба 150-аас 450 хүртэл – 500 V. Үүнтэй холбоотойгоор тэдгээрийг бага хүчдэл, өндөр хүчдэл гэж хоёр бүлэгт хуваадаг. Эхний бүлгийн конденсаторыг харьцангуй бага хүчдэлтэй хэлхээнд, хоёрдугаар бүлгийн конденсаторыг ашигладаг.— харьцангуй өндөр хүчдэлтэй хэлхээнд.

Загварын конденсаторыг сонгохдоо тэдгээрийн нэрлэсэн хүчдэлийг үргэлж анхаарч үзээрэй. Нэрлэсэн хэмжээнээс доогуур хүчдэлтэй хэлхээнд конденсаторыг асааж болох боловч нэрлэсэн хүчдэлээс өндөр хүчдэлтэй хэлхээнд тэдгээрийг асаах боломжгүй. Хэрэв конденсаторын ялтсууд нь түүний нэрлэсэн хүчдэлээс хэтэрсэн хүчдэл байвал диэлектрик нь эвдэрнэ. Эвдэрсэн конденсаторыг ашиглах боломжгүй.

Одоо хувьсах конденсаторуудын тухай.

Хамгийн энгийн хувьсах конденсаторын бүтцийг Зураг дээр үзүүлэв. 5. Түүний доторлогооны нэг нь - статор нь хөдөлгөөнгүй байна. Хоёр дахь ротор— тэнхлэгт залгагдсан. Тэнхлэг эргэх үед ялтсуудын давхцах талбай, түүнтэй хамт конденсаторын багтаамж өөрчлөгддөг.

Цагаан будаа. 5. Хамгийн энгийн хувьсах конденсатор

Хүлээн авагчийн тохируулсан хэлбэлзлийн хэлхээнд ашигладаг хувьсах конденсаторууд нь хөнгөн цагаан эсвэл гуулинаар хийсэн хоёр бүлэг хавтангаас бүрдэнэ (Зураг 6, а). Роторын хавтангууд нь тэнхлэгээр холбогддог. Статорын хавтангууд нь мөн ротортой холбогдож, тусгаарлагдсан байдаг. Тэнхлэг эргэх үед статорын бүлгийн ялтсууд аажмаар роторын бүлгийн ялтсуудын хоорондох агаарын цоорхойд орж, конденсаторын багтаамж жигд өөрчлөгдөхөд хүргэдэг. Роторын ялтсуудыг stator ялтсуудын хоорондох зайнаас бүрэн арилгахад конденсаторын багтаамж хамгийн бага байна; конденсаторын анхны багтаамж гэж нэрлэдэг. Роторын хавтанг статорын хавтангийн хооронд бүрэн оруулах үед конденсаторын багтаамж хамгийн их байх болно, өөрөөр хэлбэл тухайн конденсаторын хувьд хамгийн их байх болно. Конденсаторын хамгийн их багтаамж нь илүү их байх тусам илүү олон хавтан байх ба хөдөлгөөнт болон хөдөлгөөнгүй хавтангийн хоорондох зай бага байх болно.

Зурагт үзүүлсэн конденсаторуудад. 5 ба 6, a, диэлектрик нь агаар юм. Жижиг хэмжээтэй хувьсах конденсаторуудад (Зураг 6, б) диэлектрик нь цаас, хуванцар хальс, керамик байж болно. Ийм конденсаторыг хатуу диэлектрик хувьсах конденсатор гэж нэрлэдэг. Агаарын диэлектрик конденсаторуудаас бага хэмжээтэй бол тэдгээр нь хамгийн их багтаамжтай байж болно. Эдгээр конденсаторууд нь жижиг хэмжээтэй транзистор хүлээн авагчийн хэлбэлзлийн хэлхээг тохируулахад ашиглагддаг.

Цагаан будаа. 7. Хувьсах конденсаторын блокийн загваруудын нэг

Агаарын диэлектрик бүхий нэг конденсатор ба хувьсах конденсаторын блокууд нь болгоомжтой ажиллахыг шаарддаг. Бага зэрэг гулзайлгах эсвэл ялтсуудын бусад гэмтэл нь тэдгээрийн хооронд богино холболт үүсгэдэг. Ижил конденсаторын хавтанг засах- төвөгтэй асуудал.

Хатуу диэлектрик бүхий конденсаторууд нь хувьсах конденсаторуудын нэг төрөл болох тааруулах конденсаторуудыг агуулдаг. Ихэнхдээ ийм конденсаторыг хэлхээг резонансаар тохируулахад ашигладаг тул тааруулах конденсатор гэж нэрлэдэг. Хамгийн түгээмэл тааруулах конденсаторуудын загварыг Зураг дээр үзүүлэв. 8. Тэд тус бүр нь харьцангуй их хэмжээний керамик суурь ба нимгэн керамик дискээс бүрдэнэ. Суурийн гадаргуу (дискний доор) болон дискэн дээр металл давхаргууд нь конденсаторын ялтсууд болох сектор хэлбэрээр ашиглагддаг. Диск нь тэнхлэгийнхээ эргэн тойронд эргэлдэж байх үед хавтангийн салбаруудын давхцах талбай өөрчлөгдөж, конденсаторын багтаамж өөрчлөгддөг.

Тохируулах конденсаторын хүчин чадлыг тэдгээрийн тохиолдлуудад бутархай тоо хэлбэрээр зааж өгсөн бөгөөд энд тоологч нь хамгийн бага, хуваагч нь өгөгдсөн конденсаторын хамгийн том хүчин чадал юм. Жишээлбэл, конденсатор дээр 6/30 гэж заасан бол энэ нь түүний хамгийн бага багтаамж нь 6 pF, хамгийн том нь 30 pF байна гэсэн үг юм. Trimmer конденсаторууд нь ихэвчлэн хамгийн бага багтаамжтай байдаг 2 - 5 pF, хамгийн өндөр нь 100 хүртэл– 150 пФ. KPK-2 гэх мэт заримыг нь энгийн нэг хэлхээтэй хүлээн авагчийг тохируулахын тулд хувьсах конденсатор болгон ашиглаж болно.

Конденсаторууд нь резисторууд шиг зэрэгцээ эсвэл цуваа холболттой байж болно. Конденсаторыг холбох нь ихэвчлэн шаардлагатай утгын конденсатор байхгүй тохиолдолд ашиглагддаг, гэхдээ шаардлагатай багтаамжийг хийх боломжтой бусад зүйлүүд байдаг. Хэрэв та конденсаторуудыг зэрэгцээ холбосон бол (Зураг 8, а), дараа нь тэдгээрийн нийт багтаамж нь бүх холбогдсон конденсаторуудын багтаамжийн нийлбэртэй тэнцүү байх болно, өөрөөр хэлбэл.

Commun = C1 + C2 + C3 гэх мэт.

Жишээлбэл, хэрэв C1 = 33 pF ба C2 = 47 pF бол эдгээр хоёр конденсаторын нийт багтаамж нь: Нийт = 33 + 47 = 80 pF байна. Конденсаторыг цувралаар холбоход (Зураг 8, б) тэдгээрийн нийт багтаамж нь гинжин хэлхээнд багтсан хамгийн бага багтаамжаас үргэлж бага байдаг. Үүнийг томъёогоор тооцоолно

Comm = C1 · C2/(C1 + C2)

Жишээлбэл, C1 = 220 pF ба C2 = 330 pF гэж үзье; Дараа нь Нийт = 220 · 330/(220 + 330) = 132 pF. Ижил багтаамжтай хоёр конденсаторыг цувралаар холбоход тэдгээрийн нийт багтаамж нь тус бүрийн багтаамжийн тал хувьтай тэнцэнэ.

Цагаан будаа. 8. Конденсаторуудын зэрэгцээ (a) ба цуврал (b) холболтууд

Конденсатор нь цахилгаан хэлхээний элемент бөгөөд цэнэгийг хадгалах төхөөрөмж юм.

Одоо энэ төхөөрөмжийн хэрэглээний олон талбар байдаг бөгөөд энэ нь тэдний өргөн хүрээг тайлбарлаж байна. Тэдгээр нь хийсэн материал, зорилго, үндсэн параметрийн хүрээ зэргээрээ ялгаатай. Гэхдээ гол шинж чанарКонденсатор нь түүний багтаамж юм.

Конденсаторын ажиллах зарчим

Дизайн

Диаграммд конденсаторыг хоорондоо холбоогүй хоёр зэрэгцээ шугамаар зааж өгсөн болно.

Энэ нь түүний хамгийн энгийн загвартай тохирч байна - диэлектрикээр тусгаарлагдсан хоёр хавтан (хавтан). Энэхүү бүтээгдэхүүний бодит загвар нь ихэвчлэн диэлектрик давхарга эсвэл бусад гоёмсог хэлбэртэй өнхрөх хэлбэрээр ороосон ялтсуудаас бүрддэг боловч мөн чанар нь ижил хэвээр байна.

Цахилгаан багтаамж гэдэг нь дамжуулагчийн цахилгаан цэнэгийг хуримтлуулах чадварыг хэлнэ. Өгөгдсөн боломжит зөрүүгээр дамжуулагч илүү их цэнэг барьж чадах тусам багтаамж их байх болно. Q цэнэг ба потенциал φ хоорондын хамаарлыг дараах томъёогоор илэрхийлнэ.

Энд Q нь кулон (C) дахь цэнэг, φ нь вольтоор (V) потенциаль юм.

Багтаамжийг фарадаар (F) хэмждэг бөгөөд үүнийг та физикийн хичээлээс санаж байна. Практикт жижиг нэгжүүд илүү түгээмэл байдаг: миллифарад (mF), микрофарад (μF), нанофарад (nF), пикофарад (pF).

Хадгалах багтаамж нь дамжуулагчийн геометрийн параметрүүд болон түүний байрлах орчны диэлектрик дамжуулалтаас хамаарна. Тиймээс дамжуулагч материалаар хийсэн бөмбөрцгийн хувьд үүнийг дараах томъёогоор илэрхийлнэ.

C=4πεε0R

Энд ε0-8.854·10^−12 F/m нь цахилгаан тогтмол, ε нь орчны диэлектрик дамжуулалт (бодис тус бүрийн хүснэгтийн утга).

Бодит амьдрал дээр бид ихэвчлэн нэг дамжуулагчтай биш, харин ийм системтэй харьцдаг. Тиймээс ердийн хавтгай конденсаторын багтаамж нь хавтангийн талбайтай шууд пропорциональ ба тэдгээрийн хоорондох зайтай урвуу хамааралтай байх болно.

C=εε0S/d

Энд ε нь ялтсуудын хоорондох зайны диэлектрик тогтмол юм.

Зэрэгцээ болон цуваа системийн хүчин чадал

Конденсаторуудын зэрэгцээ холболт нь ижил диэлектрик давхаргатай нэг том конденсатор ба хавтангийн нийт талбайг илэрхийлдэг тул системийн нийт багтаамж нь элемент бүрийн нийлбэр юм. Зэрэгцээ холболтын хүчдэл ижил байх ба цэнэгийг хэлхээний элементүүдийн хооронд хуваарилах болно

C=C1+C2+C3

Конденсаторуудын цуврал холболт нь элементүүдийн хоорондох нийтлэг цэнэг ба тархсан хүчдэлээр тодорхойлогддог. Тиймээс энэ нь чадавхийг нэгтгэн дүгнэх биш харин урвуу юм.

1/C=1/С1+1/С2+1/С3

Нэг конденсаторын багтаамжийн томъёоноос харахад ижил элементүүдийг цувралаар холбосноор тэдгээрийг ижил хавтангийн талбайтай, гэхдээ диэлектрикийн нийт зузаантай нэг том хэлбэрээр илэрхийлж болно гэж дүгнэж болно.

Урвалын урвал

Конденсатор нь шууд гүйдэл дамжуулж чадахгүй бөгөөд үүнийг дизайнаас нь харж болно. Ийм хэлхээнд энэ нь зөвхөн цэнэглэх боломжтой. Гэхдээ хувьсах гүйдлийн хэлхээнд энэ нь маш сайн ажилладаг, байнга цэнэглэдэг. Хэрэв диэлектрикийн шинж чанараас үүдэлтэй хязгаарлалт байхгүй бол (хүчдэлийн хязгаараас хэтэрсэн үед үүнийг эвдэж болно) энэ элемент нь тодорхойгүй хугацаагаар цэнэглэгдэх болно (идеал конденсатор гэж нэрлэгддэг, туйлын хар бие ба хамгийн тохиромжтой хий гэх мэт зүйл). ) тогтмол гүйдлийн хэлхээнд байх ба түүгээр дамжин өнгөрөх гүйдэл өнгөрөхгүй. Энгийнээр хэлбэл, тогтмол гүйдлийн хэлхээний конденсаторын эсэргүүцэл нь хязгааргүй юм.

Хувьсах гүйдлийн хувьд нөхцөл байдал өөр байна: хэлхээний давтамж өндөр байх тусам элементийн эсэргүүцэл бага байна. Энэ эсэргүүцлийг реактив гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь давтамж ба багтаамжтай урвуу пропорциональ байна:

Z=1/2πfC

Энд f нь герц дэх давтамж юм.

Эрчим хүчний хадгалалт

Цэнэглэгдсэн конденсаторт хуримтлагдсан энергийг дараах томъёогоор илэрхийлж болно.

E=(CU^2)/2=(q^2)/2C

Энд U нь ялтсуудын хоорондох хүчдэл, q нь хуримтлагдсан цэнэг юм.

Хэлбэлзэх хэлхээний конденсатор

Ороомог ба конденсаторыг агуулсан хаалттай гогцоонд хувьсах гүйдэл үүсгэж болно.

Конденсаторыг цэнэглэсний дараа энэ нь өөрөө цэнэггүй болж, нэмэгдэж буй гүйдлийг өгнө. Цэнэглэсэн конденсаторын энерги тэг болох боловч ороомгийн соронзон энерги хамгийн их байх болно. Гүйдлийн утгын өөрчлөлт нь ороомгийн өөрөө индуктив EMF-ийг үүсгэдэг бөгөөд инерцийн улмаас бүрэн цэнэглэгдэх хүртэл хоёр дахь хавтан руу гүйдэл дамжуулдаг. Тохиромжтой тохиолдолд ийм хэлбэлзэл нь төгсгөлгүй боловч бодит байдал дээр тэд хурдан унтардаг. Хэлбэлзлийн давтамж нь ороомог ба конденсаторын параметрүүдээс хамаарна.

Энд L нь ороомгийн индукц юм.

Конденсатор нь өөрийн гэсэн индукцтэй байж болох бөгөөд энэ нь хэлхээний гүйдлийн давтамж нэмэгдэх тусам ажиглагдаж болно. Тохиромжтой тохиолдолд энэ утга нь ач холбогдолгүй бөгөөд үл тоомсорлож болох боловч бодит байдал дээр ялтсуудыг өнхрүүлж байх үед, ялангуяа өндөр давтамжтай үед энэ параметрийг үл тоомсорлож болохгүй. Ийм тохиолдолд конденсатор нь хоёр функцийг нэгтгэж, өөрийн резонансын давтамжтай нэг төрлийн хэлбэлзлийн хэлхээг илэрхийлдэг.

Гүйцэтгэлийн шинж чанар

Дээр дурдсан багтаамж, өөрөө индукц ба энергийн эрчмээс гадна бодит конденсаторууд (мөн хамгийн тохиромжтой биш) нь хэлхээний энэ элементийг сонгохдоо анхаарах ёстой хэд хэдэн шинж чанартай байдаг. Үүнд:

Алдагдал хаанаас гарч байгааг ойлгохын тулд энэ элементийн синусоид гүйдэл ба хүчдэлийн графикууд юу болохыг тайлбарлах шаардлагатай. Конденсаторыг хамгийн их цэнэглэх үед түүний ялтсуудын гүйдэл тэг болно. Үүний дагуу гүйдэл хамгийн их байх үед хүчдэл байхгүй болно. Өөрөөр хэлбэл хүчдэл ба гүйдэл нь 90 градусын өнцгөөр фазаас гадуур байна. Хамгийн тохиромжтой нь конденсатор нь зөвхөн реактив чадалтай:

Q=UI-ийн 90

Бодит байдал дээр конденсаторын хавтан нь өөрийн гэсэн эсэргүүцэлтэй байдаг бөгөөд эрчим хүчний нэг хэсэг нь диэлектрикийг халаахад зарцуулагддаг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний алдагдал үүсгэдэг. Ихэнхдээ тэдгээр нь ач холбогдолгүй байдаг ч заримдаа тэдгээрийг үл тоомсорлож болохгүй. Энэ үзэгдлийн гол шинж чанар нь диэлектрикийн алдагдлын тангенс бөгөөд энэ нь идэвхтэй хүч (диэлектрик дэх бага алдагдлаар хангагдсан) ба реактив чадлын харьцаа юм. Энэ утгыг онолын хувьд бодит хүчин чадлыг эквивалент хэлхээний хэлбэрээр харуулах замаар хэмжиж болно - параллель эсвэл цуваа.

Диэлектрик алдагдлын тангенсыг тодорхойлох

Зэрэгцээ холболтын хувьд алдагдлын хэмжээг гүйдлийн харьцаагаар тодорхойлно.

tgδ = Ir/Ic = 1/(ωCR)

Цуваа холболтын хувьд өнцгийг хүчдэлийн харьцаагаар тооцоолно.

tgδ = Ur/Uc = ωCR

Бодит байдал дээр tgδ-ийг хэмжихийн тулд тэд гүүрний хэлхээг ашиглан угсарсан төхөөрөмжийг ашигладаг. Энэ нь өндөр хүчдэлийн тоног төхөөрөмжийн тусгаарлагчийн алдагдлыг оношлоход хэрэглэгддэг. Хэмжих гүүрийг ашиглан сүлжээний бусад параметрүүдийг хэмжиж болно.

Нэрлэсэн хүчдэл

Энэ параметрийг шошгон дээр зааж өгсөн болно. Энэ нь ялтсуудад хэрэглэж болох хамгийн их хүчдэлийг харуулж байна. Нэрлэсэн утгаас хэтэрсэн нь конденсаторын эвдрэл, эвдрэлд хүргэдэг. Энэ параметр нь диэлектрикийн шинж чанар, түүний зузаанаас хамаарна.

Туйлшрал

Зарим конденсаторууд нь туйлшралтай байдаг, өөрөөр хэлбэл хэлхээнд хатуу тодорхойлогдсон байдлаар холбогдсон байх ёстой. Энэ нь зарим төрлийн электролитийг ялтсуудын нэг болгон ашигладаг бөгөөд нөгөө электрод дээрх оксидын хальс нь диэлектрик болж үйлчилдэгтэй холбоотой юм. Туйлшрал өөрчлөгдөхөд электролит нь хальсыг устгаж, конденсатор ажиллахаа болино.

Багтаамжийн температурын коэффициент

Энэ нь ΔC/CΔT харьцаагаар илэрхийлэгдэх бөгөөд ΔT нь температурын өөрчлөлт юм орчин. Ихэнхдээ энэ хамаарал нь шугаман бөгөөд ач холбогдолгүй байдаг боловч түрэмгий нөхцөлд ажилладаг конденсаторуудын хувьд TKE-ийг график хэлбэрээр зааж өгдөг.

Конденсаторын эвдрэл нь хоёр үндсэн шалтгаанаас үүдэлтэй - эвдрэл ба хэт халалт. Хэрэв эвдэрсэн тохиолдолд тэдгээрийн зарим төрлүүд нь өөрийгөө эдгээх чадвартай бол хэт халалт нь цаг хугацааны явцад сүйрэлд хүргэдэг.

Хэт халалт нь гадаад шалтгаанаас (хөрш хэлхээний элементүүдийн халаалт) болон дотоод шалтгаанаас, ялангуяа хавтангийн цуврал эквивалент эсэргүүцэлээс шалтгаална. Электролитийн конденсаторуудад энэ нь электролитийн ууршилт, исэлдлийн хагас дамжуулагч конденсаторуудад тантал ба манганы ислийн хоорондох эвдрэл, химийн урвалд хүргэдэг.

Устгах аюул нь ихэвчлэн магадлалын дагуу тохиолддог дэлбэрэлторон сууц.

Конденсаторын техникийн дизайн

Конденсаторыг хэд хэдэн бүлэгт хувааж болно. Тиймээс хүчин чадлыг зохицуулах чадвараас хамааран тэдгээрийг тогтмол, хувьсах, тохируулах боломжтой гэж хуваадаг. Хэлбэрийн хувьд тэдгээр нь цилиндр, бөмбөрцөг, хавтгай хэлбэртэй байж болно. Та тэдгээрийг зорилгын дагуу хувааж болно. Гэхдээ хамгийн түгээмэл ангилал нь диэлектрикийн төрлөөс хамаарна.

Цаас конденсатор

Цаасыг диэлектрик, ихэвчлэн тосолсон цаас болгон ашигладаг. Дүрмээр бол ийм конденсаторууд нь том хэмжээтэй боловч тослоггүй жижиг хувилбарууд бас байдаг. Тэдгээрийг тогтворжуулах, хадгалах төхөөрөмж болгон ашигладаг бөгөөд аажмаар хэрэглээний электроникоос илүү орчин үеийн кино загваруудаар солигдож байна.

Тослохгүй бол тэдгээр нь мэдэгдэхүйц сул талтай байдаг - битүүмжилсэн савлагаатай ч гэсэн агаарын чийгшилд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Нойтон цаас нь эрчим хүчний алдагдлыг нэмэгдүүлдэг.

Органик хальс хэлбэрийн диэлектрик

Киног органик полимерээр хийж болно, тухайлбал:

• полиэтилен терефталат;
• полиамид;
• поликарбонат;
• полисульфон;
• полипропилен;
• полистирол;
• фторопластик (политетрафторэтилен).

Өмнөхтэй харьцуулахад ийм конденсаторууд нь илүү авсаархан хэмжээтэй бөгөөд чийгшил ихсэх тусам диэлектрикийн алдагдлыг ихэсгэдэггүй, гэхдээ тэдгээрийн олонх нь хэт халалтаас болж бүтэлгүйтэх эрсдэлтэй байдаг бөгөөд энэ сул талгүй нь илүү үнэтэй байдаг.

Хатуу органик бус диэлектрик

Энэ нь гялтгануур, шил, керамик байж болно.

Эдгээр конденсаторуудын давуу тал нь тэдгээрийн тогтвортой байдал, багтаамжийн температур, хэрэглээний хүчдэл, зарим тохиолдолд цацраг туяанаас хамаарах шугаман байдал юм. Гэхдээ заримдаа ийм хамаарал нь өөрөө асуудал болж хувирдаг бөгөөд энэ нь бага байх тусам бүтээгдэхүүн нь илүү үнэтэй байдаг.

Диэлектрик исэл

Үүнтэй хамт хөнгөн цагаан, хатуу төлөвт болон тантал конденсаторуудыг үйлдвэрлэдэг. Тэдгээр нь туйлшралтай тул буруу холбогдсон, хүчдэлийн үзүүлэлтээс хэтэрсэн тохиолдолд бүтэлгүйтдэг. Гэхдээ тэд сайн хүчин чадалтай, авсаархан, тогтвортой ажиллагаатай байдаг. Зохих ажиллагаатай бол тэд 50 мянга орчим цаг ажиллах боломжтой.

Вакуум

Ийм төхөөрөмж нь агаарыг шахдаг хоёр электрод бүхий шилэн эсвэл керамик колбо юм. Тэд бараг ямар ч алдагдалгүй, гэхдээ бага хүчин чадал, эмзэг байдал нь багтаамжийн хэмжээ нь тийм ч чухал биш, харин халаалтанд тэсвэртэй байх нь үндсэн ач холбогдолтой байдаг радио станцуудад хэрэглэх хүрээг хязгаарладаг.

Цахилгаан давхар давхарга

Хэрэв та конденсатор юунд хэрэгтэйг харвал энэ төрөл нь яг тийм биш гэдгийг ойлгож болно. Үүний оронд энэ нь нэмэлт эсвэл нөөц тэжээлийн эх үүсвэр бөгөөд үүнийг ашиглахад ашигладаг. Ийм төхөөрөмжүүдийн зарим ангилал - ионисторууд нь идэвхжүүлсэн нүүрс, электролитийн давхарга агуулдаг бол бусад нь литийн ионууд дээр ажилладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн хүчин чадал нь хэдэн зуун фарад хүртэл байж болно. Тэдний сул тал нь өндөр өртөгтэй, алдагдал гүйдэл бүхий идэвхтэй эсэргүүцэлтэй байдаг.

Конденсатор ямар ч байсан тэмдэглэгээнд тусгагдсан байх ёстой хоёр параметр байдаг - эдгээр нь түүний багтаамж ба нэрлэсэн хүчдэл юм.

Нэмж дурдахад тэдгээрийн ихэнх нь түүний шинж чанарыг тоон болон цагаан толгойн үсгээр тэмдэглэсэн байдаг. ОХУ-ын стандартын дагуу конденсаторыг дөрвөн тэмдгээр тэмдэглэв.

Эхний үсэг K нь "конденсатор" гэсэн утгатай, дараагийн тоо нь диэлектрикийн төрөл, дараа нь үсэг хэлбэрээр очих заагч; Сүүлийн дүрс нь дизайны төрөл болон хөгжүүлэлтийн дугаарыг хоёуланг нь илэрхийлж болно, энэ нь үйлдвэрлэгчээс аль хэдийн хамаарна. Гурав дахь цэгийг ихэвчлэн орхигдуулдаг. Ийм тэмдэглэгээ нь тэдгээрийг багтаах хангалттай том бүтээгдэхүүн дээр ашиглагддаг. ГОСТ-ийн дагуу код тайлах нь дараах байдалтай байна.

Эхний үсэг:

1. K нь тогтмол конденсатор юм.
2. CT бол шүргэгч юм.
3. KP нь хувьсах конденсатор юм.

Хоёр дахь бүлэг нь диэлектрикийн төрөл юм.

Энэ бүгдийг жижиг конденсатор дээр байрлуулах боломжгүй тул товчилсон тэмдэглэгээг ашигладаг бөгөөд хэрэв та үүнд дасаагүй бол тооцоолуур, заримдаа томруулдаг шил шаардагддаг. Энэ тэмдэглэгээ нь багтаамж, хүчдэлийн үнэлгээ, үндсэн параметрээс хазайлтыг кодчилдог. Үлдсэн параметрүүдийг бүртгэх нь утгагүй юм: эдгээр нь дүрмээр бол керамик конденсатор юм.

Керамик конденсаторын тэмдэглэгээ

Заримдаа тэдэнтэй хамт бүх зүйл энгийн байдаг - хүчин чадал нь тоо, нэгжээр тэмдэглэгдсэн байдаг: pF - picofarad, nF - nanofarad, μF - microfarad, mF - millifarad. Өөрөөр хэлбэл, 100nF бичээсийг шууд унших боломжтой. Нэрлэсэн нэр нь тус тусын тоо, V үсэг юм. Гэхдээ заримдаа энэ нь ч тохирохгүй тул товчлолыг ашигладаг. Тиймээс ихэвчлэн хүчин чадал нь гурван оронтой (103, 109 гэх мэт) багтдаг бөгөөд сүүлийнх нь тэгийн тоог, эхний хоёр нь пикофарадын багтаамжийг илэрхийлдэг. Хэрэв 9-ийн тоо төгсгөлд байвал тэг байхгүй бөгөөд эхний хоёрын хооронд таслал тавина. 8-ын тоо төгсгөлд байх үед таслалыг дахин нэг газар ухраана.

Жишээлбэл, 109 гэсэн тэмдэглэгээ нь 1 пикофарад, 100-10 пикофарад гэсэн утгатай; 681–680 пикофарад буюу 0.68 нанофарад, 104–100 мянган пФ буюу 100нФ

Хэмжилтийн нэгжийн эхний үсгийг ихэвчлэн таслалаар олж болно: p50-0.5 pF, 1n5-1.5 nF, 15μ – 15 μF, 15m – 15 mF. Заримдаа p-ийн оронд R бичдэг.

Гурван тооны дараа хүчин чадлын параметрийн тархалтыг харуулсан үсэг байж болно.

Хэрэв та хэлхээний шинж чанарыг SI нэгжээр тооцоолвол фарад дахь багтаамжийг олохын тулд 10-ын тооны илтгэгчийг санах хэрэгтэй.

1. -3 - миллифарад;
2. -6 - микрофарад;
3. -9 - нанофарад;
4. -12 бол пикофарад юм.

Тиймээс 01 pF нь 0.1 *10^-12 F байна.

SMD төхөөрөмж дээр пикофарад дахь багтаамжийг үсгээр тэмдэглэсэн бөгөөд түүний дараах тоо нь энэ утгыг үржүүлэх ёстой 10-ын хүч юм.

Ашиглалтын нэрлэсэн хүчдэлийг бүрэн бичихэд асуудал гарсан тохиолдолд ижил үсгээр тэмдэглэж болно. Орос улсад нэрлэсэн нэрийн үсгийн тэмдэглэгээний дараах стандартыг баталсан.

Жагсаалт, хүснэгтээс үл хамааран тодорхой үйлдвэрлэгчийн кодчиллыг судлах нь дээр хэвээр байна - өөр өөр улс орнуудад тэдгээр нь өөр байж болно.

Зарим конденсаторууд нь тэдгээрийн шинж чанарын талаар илүү нарийвчилсан тайлбартай ирдэг.

Конденсатор, кондер, агааржуулагч - үүнийг туршлагатай мэргэжилтнүүд үүнийг нэрлэдэг - янз бүрийн цахилгаан хэлхээнд ашигладаг хамгийн түгээмэл элементүүдийн нэг юм. Конденсатор нь цахилгаан гүйдлийн цэнэгийг хуримтлуулж, цахилгаан хэлхээний бусад элементүүдэд шилжүүлэх чадвартай.
Хамгийн энгийн конденсатор нь диэлектрикээр тусгаарлагдсан хоёр хавтан электродоос бүрддэг; эдгээр электродууд дээр өөр өөр туйлтай цахилгаан цэнэг хуримтлагддаг; нэг хавтан нь эерэг, нөгөө нь сөрөг цэнэгтэй байх болно.

Конденсаторын ажиллах зарчим ба түүний зорилго-Би эдгээр асуултад товч бөгөөд маш тодорхой хариулахыг хичээх болно. Цахилгаан хэлхээнд эдгээр төхөөрөмжийг янз бүрийн зориулалтаар ашиглаж болох боловч тэдгээрийн гол үүрэг нь цахилгаан цэнэгийг хадгалах явдал юм, өөрөөр хэлбэл конденсатор нь цахилгаан гүйдлийг хүлээн авч, хадгалж, дараа нь хэлхээнд шилжүүлдэг.

Конденсаторыг цахилгаан сүлжээнд холбох үед конденсаторын электродууд дээр цахилгаан цэнэг хуримтлагдаж эхэлдэг. Цэнэглэж эхлэх үед конденсатор нь хамгийн их цахилгаан гүйдэл зарцуулдаг; конденсатор цэнэглэгдэх тусам цахилгаан гүйдэл буурч, конденсаторыг дүүргэх үед гүйдэл бүрмөсөн алга болно.

Цахилгаан хэлхээг тэжээлийн эх үүсвэрээс салгаж, ачаалал холбох үед конденсатор нь цэнэгийг хүлээн авахаа больж, хуримтлагдсан гүйдлийг бусад элементүүд рүү шилжүүлж, өөрөө эрчим хүчний эх үүсвэр болдог.

Үндсэн техникийн үзүүлэлтконденсатор нь багтаамж юм. Конденсаторын багтаамж нь цахилгаан цэнэгийг хуримтлуулах чадвар юм. Конденсаторын багтаамж их байх тусам илүү их цэнэг хуримтлагдаж, улмаар цахилгаан хэлхээнд буцаж орох боломжтой. Конденсаторын багтаамжийг Фарадаар хэмждэг. Конденсаторууд нь дизайн, хийсэн материал, хэрэглээний талбараараа ялгаатай байдаг. Хамгийн түгээмэл конденсатор нь - тогтмол конденсатор,дараах байдлаар томилогдсон:

Тогтмол багтаамжтай конденсаторууд нь олон төрлийн материалаар хийгдсэн бөгөөд металл цаас, гялтгануур, керамик байж болно. Ийм конденсаторыг цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсэг болгон бүх электрон төхөөрөмжид ашигладаг.

Электролитийн конденсатор

Дараагийн түгээмэл төрлийн конденсатор бол туйл юм электролитийн конденсатор, цахилгаан диаграм дээрх түүний зураг дараах байдалтай байна -

Электролитийн конденсаторыг мөн байнгын конденсатор гэж нэрлэж болно, учир нь түүний багтаамж өөрчлөгддөггүй.

Гэхдээ аан электролитийн конденсатормаш чухал ялгаа байгаа бол конденсаторын аль нэг электродын ойролцоох (+) тэмдэг нь туйлын конденсатор гэдгийг илтгэж байгаа бөгөөд үүнийг хэлхээнд холбохдоо туйлшралыг ажиглах шаардлагатай. Эерэг электрод холбогдсон байх ёстой тэжээлийн эх үүсвэрийн нэмэх ба сөрөг (нэмэх тэмдэггүй) сөрөг утгатай - (орчин үеийн конденсаторуудын биед сөрөг электродын тэмдэглэгээ хэрэглэгддэг боловч эерэг электродыг ямар ч байдлаар заагаагүй болно. ).

Энэ дүрмийг дагаж мөрдөхгүй байх нь конденсаторын эвдрэл, тэр ч байтугай дэлбэрэлт, тугалган цаас тарааж, эвгүй үнэртэй (мэдээж конденсатораас ...) дагалддаг. Электролитийн конденсатор нь маш том хүчин чадалтай бөгөөд үүний дагуу нэлээд том потенциалыг хуримтлуулдаг. Тиймээс электролитийн конденсатор нь цахилгааныг унтраасны дараа ч аюултай бөгөөд хэрэв хайхрамжгүй хандвал хүчтэй цахилгаан цочрол авч болно. Тиймээс хүчдэлийг арилгасны дараа цахилгаан төхөөрөмжтэй аюулгүй ажиллахын тулд (электроник засвар, тохируулга гэх мэт) электролитийн конденсаторыг богино залгааны электродоор цэнэглэх шаардлагатай (үүнийг тусгай цэнэглэгчээр хийх ёстой), ялангуяа том өндөр хүчдэл бүхий цахилгаан хангамжид суурилуулсан конденсаторууд.

Хувьсах конденсатор.

Нэрнээс нь ойлгосноор хувьсах конденсаторууд нь багтаамжаа өөрчилж чаддаг - жишээлбэл, радио хүлээн авагчийг тааруулах үед. Саяхан зөвхөн хувьсах конденсаторыг радио хүлээн авагчийг хүссэн станц руу тохируулахад ашигладаг байсан бөгөөд хүлээн авагчийн тааруулах бариулыг эргүүлснээр конденсаторын багтаамж өөрчлөгдсөн. Хувьсах конденсаторыг өнөөдөр энгийн, хямд хүлээн авагч, дамжуулагчдад ашигладаг хэвээр байна. Хувьсах конденсаторын загвар нь маш энгийн. Бүтцийн хувьд энэ нь статор ба роторын хавтангаас бүрдэх бөгөөд роторын хавтангууд нь хөдлөх чадвартай бөгөөд сүүлийнх нь хүрэхгүйгээр статорын хавтангуудад ордог. Ийм конденсатор дахь диэлектрик нь агаар юм. Статорын ялтсууд роторын ялтсууд руу ороход конденсаторын багтаамж нэмэгдэж, роторын ялтсууд гарах үед багтаамж буурдаг. Хувьсах конденсаторын тэмдэглэгээ дараах байдалтай байна.

КОНДЕНЦАТОРЫН ХЭРЭГЛЭЭ

Конденсаторыг цахилгаан инженерийн бүх салбарт өргөн ашигладаг бөгөөд тэдгээрийг янз бүрийн цахилгаан хэлхээнд ашигладаг.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд тэдгээр нь багтаамж болж чаддаг. Энэ жишээг авч үзье: конденсатор ба гэрлийн чийдэнг зайнд (шууд гүйдэл) цувралаар холбоход чийдэн асахгүй.

Хэрэв та ийм хэлхээг ээлжит гүйдлийн эх үүсвэрт холбовол гэрлийн чийдэн гэрэлтэх бөгөөд гэрлийн эрч хүч нь ашигласан конденсаторын багтаамжийн утгаас шууд хамаарна.

Эдгээр чанаруудын ачаар конденсаторыг өндөр давтамжийн болон бага давтамжийн хөндлөнгийн оролцоог дарах хэлхээнд шүүлтүүр болгон ашигладаг.

Конденсаторыг мөн их хэмжээний цахилгаан цэнэгийг хуримтлуулж, бусад элементүүдэд хурдан шилжүүлэх чадвартай тул хурдасгуур, фото гэрэл, импульсийн лазер зэрэгт их хэмжээний цахилгаан цэнэгийг хурдан хуримтлуулах, суллах шаардлагатай янз бүрийн импульсийн хэлхээнд ашигладаг. бага эсэргүүцэлтэй сүлжээ, хүчирхэг импульс үүсгэдэг.Конденсаторыг хүчдэлийг засах үед долгионыг жигд болгоход ашигладаг. Конденсаторын цэнэгийг удаан хугацаагаар хадгалах чадвар нь тэдгээрийг мэдээлэл хадгалахад ашиглах боломжийг олгодог. Энэ бол конденсаторыг ашиглаж болох бүх зүйлийн маш богино жагсаалт юм.

Та цахилгааны инженерийн чиглэлээр үргэлжлүүлэн суралцах тусам конденсаторын ажил, хэрэглээ зэрэг олон сонирхолтой зүйлийг олж мэдэх болно. Гэхдээ энэ мэдээлэл таныг ойлгож, урагшлахад хангалттай байх болно.

Конденсаторыг хэрхэн шалгах вэ

Конденсаторыг шалгахын тулд танд төхөөрөмж, шалгагч эсвэл өөр зүйл хэрэгтэй мультиметр. Багтаамж (C) -ийг хэмждэг тусгай төхөөрөмжүүд байдаг боловч эдгээр төхөөрөмжүүд нь маш их мөнгө шаарддаг бөгөөд тэдгээрийг гэрийн цехэд худалдаж авах нь ихэвчлэн утгагүй байдаг, ялангуяа зах зээл дээр багтаамжийг хэмжих функцтэй хямд хятад мультиметрүүд байдаг. Хэрэв таны шалгагч ийм функцгүй бол та ердийн залгах функцийг ашиглаж болно - to Мультиметрээр хэрхэн дуугарах вэ, резисторыг шалгах үед - резистор гэж юу вэ. Конденсаторыг "эвдэрсэн" эсэхийг шалгаж болно; энэ тохиолдолд конденсаторын эсэргүүцэл нь маш том, бараг хязгааргүй (конденсаторыг хийсэн материалаас хамаарна). Электролитийн конденсаторыг дараах байдлаар шалгана - Тасралтгүй горимд шалгагчийг асаах, төхөөрөмжийн датчикийг конденсаторын электрод (хөл) -тэй холбож, мультиметрийн заагч дээрх заалтыг хянах шаардлагатай бол мультиметрийн заалт доошоо өөрчлөгдөнө. бүрэн зогсох хүртэл. Үүний дараа та датчикуудыг солих шаардлагатай бол уншилтууд бараг тэг болж буурч эхэлнэ. Хэрэв бүх зүйл миний тайлбарласнаар болсон бол Кондер ажиллаж байна. Хэрэв уншилтанд өөрчлөлт ороогүй эсвэл уншилт нэн даруй томорч эсвэл төхөөрөмж тэгийг харуулсан бол конденсатор буруу байна. Би хувьдаа "агааржуулагч" -ыг хэмжигчээр шалгахыг илүүд үздэг бөгөөд индикаторын цонхон дээрх тоонууд анивчахаас илүү зүүний жигд хөдөлгөөнийг хянах нь илүү хялбар байдаг.

Конденсаторын багтаамжФарадаар хэмжсэн бол 1 фарад нь асар том утга юм. Ийм багтаамж нь манай нарны хэмжээнээс 13 дахин их хэмжээтэй металл бөмбөгтэй байх болно. Дэлхийтэй адил хэмжээтэй бөмбөрцөг ердөө 710 микрофарад багтаамжтай байх болно. Ерөнхийдөө бидний цахилгаан төхөөрөмжид ашигладаг конденсаторын багтаамжийг микрофарад (mF), пикофарад (nF), нанофарад (nF) гэж зааж өгдөг. 1 микрофарад нь 1000 нанофарадтай тэнцүү гэдгийг та мэдэх ёстой. Үүний дагуу 0.1 uF нь 100 nF-тэй тэнцүү байна. Үндсэн параметрээс гадна бодит хүчин чадлын заасан хэмжээнээс зөвшөөрөгдөх хазайлт ба төхөөрөмжийг зохион бүтээсэн хүчдэлийг элементүүдийн биед зааж өгсөн болно. Хэрэв энэ нь хэтэрсэн бол төхөөрөмж ажиллахгүй болно.

Энэхүү мэдлэг нь танд техникийн тусгай ном зохиол дээр конденсатор, тэдгээрийн физик шинж чанарыг судлах, бие даан судлахад хангалттай байх болно. Танд амжилт, тэвчээрийг хүсэн ерөөе!

Цахилгааны дэлгүүрүүдэд конденсаторыг ихэвчлэн цилиндр хэлбэрээр харж болно, дотор нь олон тооны хавтан ба диэлектрик тууз байдаг.

Конденсатор - энэ юу вэ?

Конденсатор нь гүйдэл хуримтлуулах, төвлөрүүлэх, бусад төхөөрөмж рүү дамжуулах чадвартай 2 электродоос бүрдэх цахилгаан хэлхээний нэг хэсэг юм. Бүтцийн хувьд электродууд нь эсрэг цэнэгтэй конденсаторын хавтан юм. Төхөөрөмжийг ажиллуулахын тулд ялтсуудын хооронд диэлектрик байрлуулсан - энэ нь хоёр хавтанг бие биендээ хүрэхээс сэргийлдэг элемент юм.

Конденсаторын тодорхойлолт нь латин "конденсо" гэсэн үгнээс гаралтай бөгөөд нягтрал, төвлөрөл гэсэн утгатай.

Гагнуурын савны элементүүд нь цахилгаан, дохиог тээвэрлэх, хэмжих, дахин чиглүүлэх, дамжуулахад ашиглагддаг.

Конденсаторыг хаана ашигладаг вэ?

Шинэхэн радио сонирхогч бүр асуулт асуудаг: конденсатор юунд зориулагдсан вэ? Эхлэгчдэд энэ нь яагаад хэрэгтэй байгааг ойлгохгүй байгаа бөгөөд энэ нь зай эсвэл цахилгаан хангамжийг бүрэн орлож чадна гэж андуурч байна.

Бүх радио төхөөрөмжүүдэд конденсатор, транзистор, резистор орно. Эдгээр элементүүд нь статик утгууд бүхий хэлхээнд самбар эсвэл бүхэл бүтэн модулийг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь жижиг индүүнээс эхлээд үйлдвэрлэлийн төхөөрөмж хүртэлх аливаа цахилгаан хэрэгслийн үндэс суурь болдог.

Конденсаторын хамгийн түгээмэл хэрэглээ нь:

1. HF ба LF хөндлөнгийн шүүлтүүрийн элемент;
2. Хувьсах гүйдлийн гэнэтийн өсөлт, түүнчлэн конденсатор дээрх статик ба хүчдэлийн түвшинг тогтооно;
3. Хүчдэлийн долгионы тэнцүүлэгч.

Конденсаторын зорилго ба түүний функцийг ашиглалтын зорилгоос хамааран тодорхойлно.

1. Ерөнхий зорилго. Энэ бол конденсатор бөгөөд дизайн нь зөвхөн жижиг хэлхээний самбар дээр байрладаг бага хүчдэлийн элементүүд, жишээлбэл, телевизийн алсын удирдлага, радио, данх гэх мэт төхөөрөмжүүдийг агуулдаг;
2. Өндөр хүчдэлийн. Тогтмол гүйдлийн хэлхээний конденсатор нь өндөр хүчдэлийн үйлдвэрлэлийн болон техникийн системийг дэмждэг;
3. Судасны цохилт. Capacitive нь хурц хүчдэлийн өсөлтийг үүсгэж, төхөөрөмжийн хүлээн авах самбарт нийлүүлдэг;
4. Эхлэгчид. Алсын удирдлага эсвэл хяналтын хэсэг гэх мэт төхөөрөмжийг асаах, асаах/унтраах зориулалттай төхөөрөмжүүдэд гагнахад ашигладаг;
5. Дуу чимээ дарах. Хувьсах гүйдлийн хэлхээний конденсаторыг хиймэл дагуул, телевиз, цэргийн техник хэрэгсэлд ашигладаг.

Конденсаторын төрлүүд

Конденсаторын дизайныг диэлектрикийн төрлөөр тодорхойлно. Энэ нь дараахь төрлөөр ирдэг.

1. Шингэн. Шингэн хэлбэрийн диэлектрик нь ховор бөгөөд энэ төрлийг ихэвчлэн үйлдвэр эсвэл радио төхөөрөмжид ашигладаг;
2. Вакуум. Конденсаторт диэлектрик байхгүй, харин оронд нь битүүмжилсэн орон сууцанд ялтсууд байдаг;
3. Хийн. Харилцан үйлчлэл дээр үндэслэсэн химийн урвалмөн хөргөлтийн төхөөрөмж, үйлдвэрлэлийн шугам, суурилуулалт үйлдвэрлэхэд ашигладаг;
4. Электролитийн конденсатор. Энэ зарчим нь металл анод ба электродын (катод) харилцан үйлчлэлд суурилдаг. Анодын оксидын давхарга нь хагас дамжуулагч хэсэг бөгөөд үүний үр дүнд энэ төрлийн хэлхээний элементийг хамгийн бүтээмжтэй гэж үздэг;
5. Органик. Диэлектрик нь цаас, хальс гэх мэт байж болно. Энэ нь хуримтлагдах чадваргүй, гэхдээ хүчдэлийн өсөлтийг бага зэрэг бууруулна;
6. Нэгтгэсэн. Үүнд металл цаас, цаасан хальс гэх мэт зүйлс орно. Хэрэв диэлектрик нь металл бүрэлдэхүүнийг агуулсан бол үр ашиг нэмэгддэг;
7. Органик бус. Хамгийн түгээмэл нь шил, керамик юм. Тэдний хэрэглээ нь бат бөх, бат бөх чанараар тодорхойлогддог;
8. Хосолсон органик бус. Шилэн хальс, түүнчлэн шилэн паалан нь маш сайн тэгшлэх шинж чанартай байдаг.

Конденсаторын төрлүүд

Радио самбарын элементүүд нь багтаамжийн өөрчлөлтийн төрлөөр ялгаатай байдаг.

1. Байнгын. Эсүүд нь ашиглалтын хугацаа дуустал тогтмол хүчдэлийн хүчин чадлыг хадгалдаг. Энэ төрөл нь хамгийн түгээмэл бөгөөд бүх нийтийнх бөгөөд энэ нь ямар ч төрлийн төхөөрөмжийг хийхэд тохиромжтой;
2. Хувьсагч. Тэд реостат, варикоп ашиглах эсвэл температур өөрчлөгдөх үед савны эзэлхүүнийг өөрчлөх чадвартай. Реостат ашиглан механик арга нь нэмэлт элементийг самбар дээр гагнах явдал бөгөөд вариконд ашиглах үед зөвхөн ирж буй хүчдэлийн хэмжээ өөрчлөгддөг;
3. Trimmers. Эдгээр нь хамгийн уян хатан төрлийн конденсатор бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар та хамгийн бага сэргээн босголтоор системийн нэвтрүүлэх чадварыг хурдан, үр дүнтэй нэмэгдүүлэх боломжтой.

Конденсаторын ажиллах зарчим

Эрчим хүчний эх үүсвэрт холбогдсон үед конденсатор хэрхэн ажилладагийг харцгаая.

1. Цэнэг хуримтлагдах. Сүлжээнд холбогдсон үед гүйдэл нь электролит руу чиглэнэ;
2. Цэнэглэсэн бөөмсийг цэнэгийн дагуу хавтан дээр хуваарилдаг: сөрөг нь электрон, эерэг хэсгүүд нь ион болгон;
3. Диэлектрик нь хоёр хавтангийн хоорондох хаалт болж, бөөмсийг холихоос сэргийлдэг.

Конденсаторын багтаамжийг нэг дамжуулагчийн цэнэгийн харьцааг түүний боломжит чадлын харьцаагаар тодорхойлно.

Чухал!Диэлектрик нь төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад конденсатор дээр үүссэн хүчдэлийг арилгах чадвартай.

Конденсаторын шинж чанар

Онцлог шинж чанаруудыг уламжлалт байдлаар дараахь байдлаар хуваадаг.

1. хазайлтын хэмжээ. Дэлгүүрт орохын өмнө конденсатор бүр нь үйлдвэрлэлийн шугам дээр хэд хэдэн туршилтанд хамрагдах ёстой. Загвар бүрийг туршиж үзсэний дараа үйлдвэрлэгч анхны утгаас зөвшөөрөгдөх хазайлтын хүрээг заана;
2. Хүчдэлийн утга. Ихэнхдээ 12 эсвэл 220 вольтын хүчдэлтэй элементүүдийг ашигладаг боловч 5, 50, 110, 380, 660, 1000 ба түүнээс дээш вольтууд байдаг. Конденсаторын шаталт, диэлектрикийн эвдрэлээс зайлсхийхийн тулд хүчдэлийн нөөц бүхий элементийг худалдан авах нь хамгийн сайн арга юм;
3. Зөвшөөрөгдсөн температур. Энэ параметр нь 220 вольтын сүлжээнд ажилладаг жижиг төхөөрөмжүүдийн хувьд маш чухал юм. Дүрмээр бол хүчдэл өндөр байх тусам үйл ажиллагааны зөвшөөрөгдөх температурын түвшин өндөр байна. Температурын параметрүүдийг электрон термометр ашиглан хэмждэг;
4. Тогтмол болон хувьсах гүйдлийн бэлэн байдал. Зохион бүтээгдсэн тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэл нь үүнээс бүрэн хамаардаг тул хамгийн чухал үзүүлэлтүүдийн нэг байж магадгүй юм;
5. Үе шатуудын тоо. Төхөөрөмжийн нарийн төвөгтэй байдлаас хамааран нэг фазын эсвэл гурван фазын конденсаторыг ашиглаж болно. Элементийг шууд холбохын тулд нэг фазын хавтан хангалттай, гэхдээ хэрэв самбар нь "хот" бол ачааллыг илүү жигд хуваарилдаг тул гурван фазын хавтанг ашиглахыг зөвлөж байна.

Хүчин чадал юунаас хамаардаг вэ?

Конденсаторын багтаамж нь диэлектрикийн төрлөөс хамаардаг бөгөөд үүнийг uF эсвэл uF-ээр хэмжсэн тохиолдолд зааж өгсөн болно. Энэ нь пикофарадад 0-ээс 9,999 пФ хооронд хэлбэлздэг бол микрофарадад 10,000 пФ-аас 9,999 мкФ хооронд хэлбэлздэг. Эдгээр шинж чанаруудыг улсын стандарт ГОСТ 2.702-д заасан болно.

Анхаар!Электролитийн багтаамж их байх тусам цэнэглэх хугацаа уртасч, төхөөрөмж илүү их цэнэглэх боломжтой болно.

Төхөөрөмжийн ачаалал эсвэл хүч их байх тусам цэнэгээ алдах хугацаа багасна. Энэ тохиолдолд эсэргүүцэл нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь гарах цахилгаан урсгалын хэмжээ үүнээс хамаардаг.

Конденсаторын гол хэсэг нь диэлектрик юм. Энэ нь төхөөрөмжийн хүчин чадалд нөлөөлдөг дараах шинж чанаруудтай.

1. Тусгаарлалтын эсэргүүцэл. Үүнд полимерээр хийсэн дотоод болон гадаад дулаалга багтана;
2. Хамгийн их хүчдэл. Диэлектрик нь конденсаторыг хэр их хүчдэлийг хадгалах, дамжуулах чадвартай болохыг тодорхойлдог;
3. Эрчим хүчний алдагдлын хэмжээ. Диэлектрикийн тохиргоо болон түүний шинж чанараас хамаарна. Ерөнхийдөө эрчим хүч аажмаар эсвэл огцом тэсрэлтээр алга болдог;
4. Хүчин чадлын түвшин. Конденсатор нь бага хэмжээний энергийг богино хугацаанд хадгалахын тулд багтаамжийн тогтмол эзэлхүүнийг хадгалах шаардлагатай. Ихэнх тохиолдолд энэ нь тодорхой хэмжээний хүчдэлийг дамжуулах чадваргүйгээс болж бүтэлгүйтдэг;

Мэдэхэд таатай байна!Элементийн биед байрлах "AC" гэсэн товчлол нь хувьсах хүчдэлийг илэрхийлдэг. Конденсатор дээр хуримтлагдсан хүчдэлийг ашиглах, дамжуулах боломжгүй - үүнийг унтраах шаардлагатай.

Конденсаторын шинж чанар

Конденсатор нь дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг.

1. Индуктив ороомог. Энгийн гэрлийн чийдэнгийн жишээг авч үзье: AC эх үүсвэрт шууд холбосноор л гэрэлтэх болно. Энэ нь багтаамж их байх тусам гэрлийн чийдэнгийн гэрлийн урсгал илүү хүчтэй байдаг гэсэн дүрэмд хүргэдэг;
2. Цэнэглэх сан. Шинж чанар нь түүнийг хурдан цэнэглэж, цэнэглэх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр бага эсэргүүцэлтэй хүчтэй импульс үүсгэдэг. Төрөл бүрийн хурдасгуур, лазерын систем, цахилгаан гэрэл гэх мэтийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг;
3. Батерей цэнэглэгдсэн. Хүчтэй элемент нь гүйдлийн хүлээн авсан хэсгийг удаан хугацаанд хадгалах чадвартай бөгөөд бусад төхөөрөмжүүдэд адаптер болж чаддаг. Цэнэглэдэг батерейтай харьцуулахад конденсатор нь тодорхой хугацааны туршид цэнэгээ алддаг бөгөөд мөн их хэмжээний цахилгаан эрчим хүчийг, жишээлбэл, үйлдвэрлэлийн хэмжээнд багтаах чадваргүй байдаг;
4. Цахилгаан моторыг цэнэглэж байна. Холболт нь гурав дахь терминалаар хийгддэг (конденсаторын ажиллах хүчдэл нь 380 эсвэл 220 вольт). Шинэ технологийн ачаар стандарт сүлжээг ашиглан гурван фазын мотор (90 градусын фазын эргэлттэй) ашиглах боломжтой болсон;
5. Компенсаторын төхөөрөмж. Үүнийг үйлдвэрлэлд реактив энергийг тогтворжуулахад ашигладаг: орж ирж буй эрчим хүчний нэг хэсэг нь уусч, конденсаторын гаралтын үед тодорхой эзэлхүүн хүртэл тохируулагддаг.

Видео