Конденсатор

Конденсатор – це мікро акумулятор, який дуже швидко накопичує енергію і дуже швидко її віддає.

З чого складається конденсатор

Конденсатор складається з двох металевих пластин – електродів, які називаються також обкладинками, між якими знаходиться тонкий шар діелектрика. Більш детально це зображено на малюнку нижче:

Принцип роботи

Конденсатор заряджається, якщо внутрішня накопичена напруга, менше тієї, яка подається. І навпаки, якщо внутрішня напруга більше тієї, що подається, конденсатор буде розряджатися.

Щоб краще зрозуміти принцип роботи цієї деталі, уявімо, що струм потрапляє в конденсатор, як вода у маленьку бочку. Поки конденсатор порожній, струм його наповнює, таким чином зростає опір, в бочці ж зростає тиск. Коли бочка наповниться, вода (струм) припинить надходити. Якщо перекрити воду (джерело струму), тоді вода поллється назад. Як це працює показано на малюнку:

У ємність переривчасто ллється вода – це нестабільне джерело води, або з точки зору електрики – стрибає напруга. З іншого боку бочки надходить згладжений потік води. За цим же принципом конденсатор стабілізує напругу в ланцюзі.

Де використовується

Конденсатор дуже розповсюджений в електроніці, наприклад в світлодіодних лампах, вона буде горіти тільки за умови підключення до джерела змінного струму. Завдяки властивості швидко заряджатися і розряджатися, конденсатори використовуються для виробництва електро спалахів, лазерних установок і прискорювачів. У будинках часто стрибає напруга, в зв’язку з чим можуть постраждати електроприлади. Для вирівнювання струму встановлюється система конденсаторів.

Різновиди

В основному використовуються керамічний і електролітичний конденсатори. Дуже важливим є поділ конденсаторів на полярні та неполярні, якщо переплутати полярність у полярних – вони вийдуть з ладу. Причому це буде супроводжуватися бурхливою ​​електрохімічною реакцією аж до вибуху конденсатора. На полярних конденсаторах завжди є маркування. Полярні ж конденсатори можна увімкнути в ланцюг будь-якою стороною.

Види з’єднання

• Паралельне. Зустрічається найчастіше. З його допомогою можна зібрати будь-яку ємність, об’єднавши групу конденсаторів. Наприклад, щоб запустити трифазний електродвигун, а потрібної ємності в 125 мкФ немає під рукою, необхідно з’єднати паралельно три конденсатора ємністю: 100 мкФ, 20 мкФ і 5 мкФ. Таким чином отримаємо робочу ємність 125 мкФ.

• Послідовне. Досить рідко зустрічається в схемах. Іноді послідовне з’єднання застосовується у високовольтних джерелах напруги для збільшення загальної напруги.

Одиниці виміру та маркування

Дві важливі характеристики конденсатора: ємність і номінальна напруга. Ємність конденсатора характеризує здатність конденсатора накопичувати заряд. Це як ємність банки, в якій зберігається, наприклад, вода.

Ємність електричного конденсатора вимірюють у фарадах. У схемах ємність позначають латинською буквою C. Як правило, ємність класичних конденсаторів варіюється від декількох пікофарад (пФ) до декількох тисяч мікрофарад (мкФ). Ємність вказується на корпусі конденсатора. Якщо одиниці не вказані – то це пікофаради. Мікрофаради часто позначають як uF – так як буква u зовні схожа на грецьку букву мю, яку використовують замість приставки мікро.

Чим більше ємність конденсатора, тим більше енергії в ньому може зберігатися і тим довше він заряджається, при інших рівних умовах.

Номінальна напруга – другий важливий параметр. Це така напруга, при якій конденсатор буде працювати весь термін служби без критичної зміни своїх параметрів. Не можна застосовувати у 12-вольтовому ланцюзі конденсатор на 6 вольт – він швидко вийде з ладу. Саме ці два параметри зазвичай наносять на поверхню корпусу конденсатора. На фотографії нижче зображений електролітичний конденсатор ємністю 470 мкФ і номінальною напругою 16 Вольт.

На керамічних конденсаторах часто вказують тільки ємність. На зображенні нижче конденсатор має маркування 104. Остання цифра в цьому коді – кількість нулів після двозначного числа на початку. 104 = 10 0000 пФ = 100 нФ = 0,1 мкФ