Конденсатор

Конденсатор – это микро аккумулятор, который очень быстро накапливает энергию и очень быстро ее отдает. 

Из чего состоит конденсатор

Конденсатор состоит их двух металлических пластин — электродов, называемых также обкладками, между которыми находится тонкий слой диэлектрика. Более подробно это изображено на рисунке ниже:

Принцип работы

Конденсатор заряжается, если внутреннее накопленное напряжение, меньше подаваемого. И наоборот, если внутреннее напряжение больше подаваемого, конденсатор будет разряжаться. 

Чтобы лучше понять принцип работы этой детали, представим, что ток попадает в конденсатор, как вода в бочонок. Пока конденсатор пустой, ток его наполняет, таким образом растет сопротивление, в бочке же растет давление. Когда бочка наполнится, вода (ток) прекратит поступать. Если перекрыть воду (источник тока), тогда вода польется обратно. Как это работает показано на рисунке:

В емкость прерывисто льется вода – это нестабильный источник воды, или с точки зрения электричества – скачущее напряжение. С другой стороны бочки поступает сглаженный поток воды. По этому же принципу конденсатор стабилизирует напряжение в цепи.

Где используется

Конденсатор очень распространен в электронике, например в светодиодных лампах, она будет гореть только при условии подключения к источнику переменного тока. Благодаря свойству быстро заряжаться и разряжаться, конденсаторы используются для производства электро вспышек, лазерных установок и ускорителей. В домах часто скачет напряжение, в связи с чем могут пострадать электроприборы. Для выравнивания тока устанавливается система конденсаторов.

Разновидности

В основном используются керамический и электролитический конденсаторы. Очень важным является разделение конденсаторов на полярные и неполярные, если перепутать полярность у полярных — они выйдут из строя. Причём это будет сопровождаться бурной электрохимической реакций вплоть до взрыва конденсатора. На полярных конденсаторах всегда имеется маркировка. Неполярные же конденсаторы можно включать в цепь какой угодно стороной.

Виды соединения

• Параллельное. Встречается чаще всего. С его помощью можно собрать любую емкость, объединив группу конденсаторов. Например, чтобы запустить трехфазный электродвигатель, а нужной емкости в 125 мкФ нет под рукой, необходимо соединить параллельно три конденсатора емкостью: 100 мкФ, 20 мкФ и 5 мкФ. Таким образом получим рабочую емкость 125 мкФ.

• Последовательное. Достаточно редко встречается в схемах. Иногда последовательное соединение применяется в высоковольтных источниках напряжения для увеличения общего напряжения.

Единицы измерения и маркировка

Две важные характеристики конденсатора: ёмкость и номинальное напряжение. Ёмкость конденсатора характеризует способность конденсатора накапливать заряд. Это как ёмкость банки, в которой хранится, к примеру, вода.

Ёмкость электрического конденсатора измеряют в фарадах. В схемах ёмкость обозначают латинской буквой C. Как правило, ёмкость классических конденсаторов варьируется от нескольких пикофарад (пФ) до нескольких тысяч микрофарад (мкФ). Ёмкость указывается на корпусе конденсатора. Если единицы не указаны — то это пикофарады. Микрофарады часто обозначают как uF — так как буква u внешне похожа на греческую букву мю, которую используют вместо приставки микро. 

Чем больше ёмкость конденсатора, тем больше энергии в нём может храниться и тем дольше он заряжается, при прочих равных условиях. 

Номинальное напряжение — второй важный параметр. Это такое напряжение, при котором конденсатор будет работать весь срок службы без критичного изменения своих параметров. Нельзя применять в 12-вольтовой цепи конденсатор на 6 вольт — он быстро выйдет из строя. Именно эти два параметра обычно наносят на поверхность корпуса конденсатора. На фотографии ниже изображен электролитический конденсатор ёмкостью 470 мкФ и номинальным напряжением 16 Вольт. 

На керамических конденсаторах часто указывают только ёмкость. На картинке ниже конденсатор имеет маркировку 104. Последняя цифра в этом коде — количество нулей после двухзначного числа в начале. 104 = 10 0000 пФ = 100 нФ = 0,1 мкФ