Конденсатордың не екенін түсіндіре отырып, біз әрбір азды-көпті маңызды электрондық құрылғының осы таптырмас элементінің жұмысы мен дизайнының физикалық негізін анық түсінуіміз керек.
Конденсатор – әрқайсысында қарама-қарсы таңбалы электр заряды бар екі өткізгіш пластинадан тұратын электр тізбегінің элементі. Пластиналар диэлектрикпен бөлінген, бұл оларға осы зарядты сақтауға көмектеседі.
Конденсаторларда керамика, слюда, тантал және полистирол сияқты оқшаулағыш материалдардың бірнеше түрі қолданылады. Конденсаторлар өндірісінде ауа, қағаз және пластик сияқты оқшаулағыштар да кеңінен қолданылады. Осы материалдардың әрқайсысы конденсатор тақталарының бір-біріне тиюіне тиімді жол бермейді.
Конденсатордың сыйымдылығы қандай?
«Конденсатордың сыйымдылығы» түсінігі оның электр зарядын жинақтау қабілетін сипаттайды. Сыйымдылық бірлігі – Фарад.
Егер конденсатор пластиналарының арасындағы потенциалдар айырмасы 1 вольт болатын 1 кулон зарядын сақтаса, онда оның сыйымдылығы бір Фарадқа тең болады. Іс жүзінде бұл құрылғы көптеген практикалық қолданбалар үшін тым үлкен. Типтік мәндерконденсаторларды пайдалану кезінде сыйымдылықтар мифарад (10-3 F), микрофарад (10-6 F) және пикофарад (10-12 F) диапазондарына түседі.
Конденсаторлар дегеніміз не?
Конденсатордың не екенін түсіну үшін диэлектриктің мақсатына, қолдану жағдайларына және түріне байланысты осы компоненттің негізгі түрлерін қарастыру қажет.
Электролиттік конденсаторлар жоғары сыйымдылықты қажет ететін тізбектерде қолданылады. Бұл элементтердің көпшілігі полярлы. Олар үшін жалпы материалдар тантал немесе алюминий болып табылады. Алюминий электролиттік конденсаторлар әлдеқайда арзанырақ және кеңірек қолданылады. Дегенмен, тантал айтарлықтай жоғары көлемдік тиімділікке және жоғары электрлік өнімділікке ие.
Тантал конденсаторларында диэлектрик ретінде тантал оксиді бар. Олар жоғары сенімділікпен, жақсы жиілік сипаттамаларымен, жұмыс температурасының кең диапазонымен ерекшеленеді. Олар шағын пакетте сыйымдылықтың жоғары деңгейі қажет болатын электронды жабдықта кеңінен қолданылады. Артықшылықтарының арқасында олар электроника өнеркәсібінің қажеттіліктері үшін үлкен көлемде шығарылады.
Тантал конденсаторларының кемшіліктеріне ток толқынына және асқын кернеуге сезімталдық, сондай-ақ осы өнімдердің салыстырмалы жоғары құны жатады.
Қуат конденсаторлары әдетте жоғары вольтты жүйелерде қолданылады. Олар электр желілеріндегі шығындарды өтеу үшін, сондай-ақ қуат коэффициентін жақсарту үшін кеңінен қолданыладыөнеркәсіптік электр қондырғылары. Уытты емес оқшаулағыш маймен арнайы сіңдірілген жоғары сапалы металдандырылған пропилен пленкасынан жасалған.
Ішкі зақым үшін өзін-өзі емдеу функциясы болуы мүмкін, бұл оларға қосымша сенімділік береді және олардың қызмет ету мерзімін арттырады.
Керамикалық конденсаторларда диэлектрлік материал ретінде керамика бар. Олардың жұмыс кернеуінің жоғары функционалдығы, сенімділігі, аз шығыны және төмен құны бар.
Сыйымдылық ауқымы бірнеше пикофарадтан шамамен 0,1 мкФ дейін өзгереді. Қазіргі уақытта олар электронды жабдықта қолданылатын конденсаторлардың ең көп қолданылатын түрлерінің бірі.
Күміс слюда конденсаторлары бұрын кең тараған слюда элементтерін ауыстырды. Жоғары тұрақтылық, герметикалық корпус және көлем бірлігіне үлкен сыйымдылық бар.
Күміс-слюда конденсаторларын кеңінен қолдану олардың салыстырмалы жоғары құнына байланысты кедергі жасайды.
Қағаз және металл-қағаз конденсаторларында жұқа алюминий фольгадан жасалған пластиналар болады, ал диэлектрик ретінде қатты (балқытылған) немесе сұйық диэлектрикпен сіңдірілген арнайы қағаз қолданылады. Олар жоғары токтарда радиоқұрылғылардың төмен жиілікті тізбектерінде қолданылады. Олар салыстырмалы түрде арзан.
Конденсатор дегеніміз не
Бірнеше саны барәртүрлі мақсаттарда конденсаторларды пайдалану мысалдары. Атап айтқанда, олар аналогтық сигналдар мен цифрлық деректерді сақтау үшін кеңінен қолданылады. Айнымалы конденсаторлар телекоммуникацияда жиілікті реттеу және телекоммуникациялық жабдықты баптау үшін қолданылады.
Оларды қолданудың әдеттегі мысалы - қуат көздерінде пайдалану. Онда бұл элементтер осы құрылғылардың шығысындағы түзетілген кернеуді тегістеу (сүзу) функциясын орындайды. Оларды кіріс кернеуінен бірнеше есе жоғары кернеулерді генерациялау үшін кернеу көбейткіштерінде де пайдалануға болады. Конденсаторлар кернеу түрлендіргіштерінің әртүрлі түрлерінде, компьютерлік жабдықтың үздіксіз қуат көздерінде және т.б. кеңінен қолданылады.
Конденсатордың не екенін түсіндіре отырып, бұл элемент электрондардың тамаша қоймасы ретінде де қызмет ете алады деп айта алмаймыз. Дегенмен, шын мәнінде, бұл функция пайдаланылған диэлектриктің оқшаулағыш сипаттамаларының жетілмегендігіне байланысты белгілі бір шектеулерге ие. Соған қарамастан, конденсатор зарядтау тізбегінен ажыратылған кезде электр энергиясын ұзақ уақыт сақтауға мүмкіндігі бар, сондықтан оны уақытша қуат көзі ретінде пайдалануға болады.
Бірегей физикалық қасиеттерінің арқасында бұл элементтер электроника мен электр өнеркәсібінде кеңінен қолданылғаны соншалық, бүгінгі күні электр өнімінде кез келген мақсат үшін мұндай құрамдастардың кем дегенде біреуінің болмауы сирек кездеседі.
Қорытындылай келе, біз конденсатор екенін айта аламызэлектронды және электрлік құрылғылардың алуан түрлілігінің баға жетпес бөлігі, онсыз ғылым мен техниканың одан әрі прогресін елестету мүмкін емес.
Міне, конденсатор!
