Izskaidrojot, kas ir kondensators, mums ir skaidri jāsaprot šī katras vairāk vai mazāk nopietnas elektroniskās ierīces neaizstājamā elementa darbības un konstrukcijas fiziskais pamats.
Kondensators ir elektriskās ķēdes elements, kas sastāv no divām vadošām plāksnēm, no kurām katra satur pretējas zīmes elektrisko lādiņu. Plāksnes ir atdalītas ar dielektriķi, kas palīdz tām saglabāt šo lādiņu.
Kondensatoros tiek izmantoti vairāku veidu izolācijas materiāli, tostarp keramika, vizla, tantals un polistirols. Kondensatoru ražošanā plaši tiek izmantoti arī izolatori, piemēram, gaiss, papīrs un plastmasa. Katrs no šiem materiāliem efektīvi neļauj kondensatora plāksnēm pieskarties viena otrai.
Kāda ir kondensatora kapacitāte?
Jēdziens "kondensatora kapacitāte" raksturo tā spēju uzkrāt elektrisko lādiņu. Kapacitātes mērvienība ir Farad.
Ja kondensators saglabā 1 piekariņa lādiņu ar potenciālu starpību starp tā plāksnēm 1 voltu, tad tā jauda ir viena Farads. Patiesībā šī iekārta ir pārāk liela lielākajai daļai praktisko lietojumu. Tipiskas vērtībaskapacitātes, izmantojot kondensatorus, ietilpst mifarādes (10-3 F), mikrofarādes (10-6 F) un pikofarādes (10-12 F) diapazonā.
Kas ir kondensatori?
Lai saprastu, kas ir kondensators, ir jāapsver šī komponenta galvenie veidi atkarībā no mērķa, lietošanas apstākļiem un dielektriķa veida.
Elektrolītiskie kondensatori tiek izmantoti ķēdēs, kur nepieciešama liela kapacitāte. Lielākā daļa šo elementu ir polāri. Parastie materiāli tiem ir tantals vai alumīnijs. Alumīnija elektrolītiskie kondensatori ir daudz lētāki un tiem ir plašāks pielietojums. Tomēr tantalam ir ievērojami augstāka tilpuma efektivitāte un labāka elektriskā veiktspēja.
Tantala kondensatoros ir tantala oksīds kā dielektriķis. Tie izceļas ar augstu uzticamību, labiem frekvences raksturlielumiem, plašu darba temperatūras diapazonu. Tos plaši izmanto elektroniskajās iekārtās, kur mazā iepakojumā ir nepieciešams augsts kapacitātes līmenis. Pateicoties to priekšrocībām, tos ražo lielos apjomos elektronikas nozares vajadzībām.
Tantala kondensatoru trūkumi ietver jutību pret strāvas pulsāciju un pārspriegumu, kā arī šo izstrādājumu relatīvi augstās izmaksas.
Strāvas kondensatorus parasti izmanto augstsprieguma sistēmās. Tos plaši izmanto, lai kompensētu elektrolīniju zudumus, kā arī uzlabotu jaudas koeficienturūpnieciskās elektroinstalācijas. Ražots no augstas kvalitātes metalizētas propilēna plēves ar īpašu impregnēšanu ar netoksisku izolācijas eļļu.
Var būt iekšēju bojājumu pašatveseļošanās funkcija, kas piešķir tiem papildu uzticamību un pagarina kalpošanas laiku.
Keramisko kondensatoru dielektriskais materiāls ir keramika. Tiem ir augsta darba sprieguma funkcionalitāte, uzticamība, zemi zudumi un zemas izmaksas.
Kapacitātes diapazons svārstās no dažiem pikofaradiem līdz aptuveni 0,1 uF. Pašlaik tie ir viens no visplašāk izmantotajiem kondensatoru veidiem, ko izmanto elektroniskajās iekārtās.
Sudraba vizlas kondensatori ir aizstājuši iepriekš plaši izplatītos vizlas elementus. Tam ir augsta stabilitāte, noslēgts korpuss un liela tilpuma vienība.
Plašu sudraba vizlas kondensatoru izmantošanu kavē to relatīvi augstās izmaksas.
Papīra un metāla-papīra kondensatoriem ir plāksnes, kas izgatavotas no plānas alumīnija folijas, un kā dielektriķis tiek izmantots īpašs papīrs, kas piesūcināts ar cietu (kausētu) vai šķidru dielektriķi. Tos izmanto radioierīču zemfrekvences ķēdēs ar lielu strāvu. Tie ir salīdzinoši lēti.
Kas ir kondensators
Ir vairākikondensatoru izmantošanas piemēri dažādiem mērķiem. Jo īpaši tos plaši izmanto analogo signālu un digitālo datu glabāšanai. Mainīgie kondensatori tiek izmantoti telekomunikācijās, lai pielāgotu frekvenci un noregulētu telekomunikāciju iekārtas.
Tipisks to pielietojuma piemērs ir izmantošana barošanas blokos. Tur šie elementi veic rektificētā sprieguma izlīdzināšanas (filtrēšanas) funkciju pie šo ierīču izejas. Tos var izmantot arī sprieguma reizinātājos, lai radītu augstu spriegumu, kas daudzkārt pārsniedz ieejas spriegumu. Kondensatori tiek plaši izmantoti dažāda veida sprieguma pārveidotājos, datortehnikas nepārtrauktās barošanas avotos utt.
Paskaidrojot, kas ir kondensators, nevar nepateikt, ka šis elements var kalpot arī kā lieliska elektronu krātuve. Tomēr patiesībā šai funkcijai ir noteikti ierobežojumi izmantotā dielektriķa izolācijas īpašību nepilnības dēļ. Neskatoties uz to, kondensatoram ir iespēja uzkrāt elektrisko enerģiju diezgan ilgu laiku, kad tas ir atvienots no uzlādes ķēdes, tāpēc to var izmantot kā pagaidu strāvas avotu.
To unikālo fizikālo īpašību dēļ šie elementi ir tik plaši izmantoti elektronikas un elektriskajā rūpniecībā, ka mūsdienās reti sastopams gadījums, kad elektriskajā izstrādājumā nav iekļauta vismaz viena šāda sastāvdaļa nevienam nolūkam.
Apkopojot, mēs varam teikt, ka kondensators irneatsverama daļa no ļoti daudzām elektroniskām un elektriskām ierīcēm, bez kurām nebūtu iedomājams turpmāks zinātnes un tehnoloģiju progress.
Tas ir kondensators!
