Что такое конденсатор?

Конденсатор — это электронный компонент, который может хранить и выдавать электричество. Он состоит из изолятора, зажатого между двумя металлическими пластинами, обращенными друг к другу.

Когда к конденсатору прикладывается напряжение, заряд передается, но поскольку две металлические пластины разделены изолятором, заряд, которому больше некуда идти, сохраняется в металлической пластине.

Это позволяет конденсатору функционировать как заряженная батарея.

Хотя их часто путают с батареями с точки зрения хранения и разрядки, батареи в основном преобразуют электрическую энергию посредством химических реакций, тогда как конденсаторы могут напрямую хранить электрический заряд без такого процесса преобразования и, таким образом, могут повторять чрезвычайно быструю зарядку и разрядку.

Конденсаторы могут быть включены в цепи электропитания и многократно заряжаться и разряжаться для смягчения быстрых изменений напряжения и обеспечения стабильной подачи напряжения.

Конденсаторы также обладают способностью легко пропускать через себя высокочастотные переменные токи, что может использоваться для устранения шума, отсечения постоянных составляющих и выполнения других функций фильтра.

Типы конденсаторов

Существуют различные типы конденсаторов, каждый из которых имеет различные характеристики.

1. Керамический конденсатор

Керамические конденсаторы используют керамику в качестве диэлектрика и характеризуются высокой термостойкостью и превосходными частотными характеристиками, что делает их пригодными для использования в цифровых схемах.

Керамические конденсаторы в основном изготавливаются из оксидов металлов , таких как диоксид титана. Они имеют небольшие размеры и обладают превосходной термостойкостью, но также имеют недостаток в том, что их легко сломать.

2. Электролитический конденсатор

Электролитические конденсаторы используют электролит из алюминия или других металлов. Две металлические поверхности окисляются в результате химической реакции.

Оксидная пленка не проводит электричество, поэтому используется в качестве изолятора.

Характеризуется высокой емкостью, но если положительные и отрицательные значения перепутаны, возникает риск выделения тепла.

3. Пленочный конденсатор

Пленочный конденсатор использует пластиковую пленку в качестве диэлектрика.

Они подходят для аудиооборудования и т. д., поскольку их емкость мало колеблется из-за изменений температуры и может контролироваться с высокой степенью точности.

В случае постоянного тока он поддерживает высокую изоляцию, но в переменном токе импеданс меняется с частотой через ток. Он часто используется в качестве подавителя шума.

4. Переменный конденсатор

В то время как другие конденсаторы имеют фиксированную емкость, переменный конденсатор может достигать различных емкостей с одним конденсатором. Он подходит для настройки цепей приемников, таких как радиоприемники.

Существуют различные типы переменных конденсаторов, например, те, емкость которых можно непрерывно изменять поворотом ручки, и те, емкость которых можно переключать между несколькими фиксированными конденсаторами с помощью переключателя.

Свойства конденсаторов

Когда сухая батарея подключена к конденсатору, электроны на металлической пластине на стороне положительного полюса перемещаются к положительному полюсу сухой батареи, поэтому металлическая пластина заряжается положительно.

Когда напряжение между металлическими пластинами становится таким же, как напряжение сухой батареи, электроны прекращают движение, и электрический заряд сохраняется на металлических пластинах.

Это хранение электрического заряда называется конденсатором, а хранение электрического заряда на металлической пластине называется зарядкой.

Пока заряд не будет сохранен и движение электронов не прекратится, электрический ток будет течь в течение некоторого времени.

Другими словами, когда источник постоянного тока подключен к конденсатору, ток течет только сначала, а затем прекращается.

Когда сухую ячейку удаляют в этом состоянии, заряд сохраняется в металлической пластине.

Заряд, хранящийся в конденсаторе, называется емкостью и обозначается символом C и единицей F (фарад).

Емкость пропорциональна площади металлических пластин и индуктивности индуктивности между металлами. Она обратно пропорциональна расстоянию между металлическими пластинами.

Конденсатор и переменный ток

Когда переменный ток подается на конденсатор, он продолжает заряжаться и разряжаться многократно.

В источнике постоянного тока ток прекращается, когда накопление заканчивается, но в переменном токе ток продолжает течь непрерывно.

Это не означает, что ток проходит между металлическими пластинами, но он, по-видимому, течет.

И чем быстрее ток меняет направление (чем выше частота), тем легче току течь.