როგორ მუშაობს კონდენსატორი დუიმებისთვის? კონდენსატორების დანიშნულება და გამოყენება. კონდენსატორების სერიული კავშირი

ყველა ტიპის კონდენსატორს აქვს იგივე ძირითადი სტრუქტურა, იგი შედგება ორი გამტარი ფირფიტისგან (ფირფიტები), რომლებზეც კონცენტრირებულია საპირისპირო პოლუსების ელექტრული მუხტები და მათ შორის საიზოლაციო მასალის ფენა.

გამოყენებული მასალები და დიელექტრიკული ფენის სხვადასხვა პარამეტრის მქონე ფირფიტების ზომა გავლენას ახდენს კონდენსატორის თვისებებზე.

კლასიფიკაცია

კონდენსატორები იყოფა ტიპებად შემდეგი ფაქტორების მიხედვით.

მიზანი

• ზოგადი დანიშნულება . ეს არის პოპულარული ტიპის კონდენსატორი, რომელიც გამოიყენება ელექტრონიკაში. მათთვის განსაკუთრებული მოთხოვნები არ არსებობს.
• განსაკუთრებული . ასეთ კონდენსატორებს აქვთ გაზრდილი საიმედოობა მოცემულ ძაბვაზე და სხვა პარამეტრებზე ელექტროძრავების და სპეციალური აღჭურვილობის გაშვებისას.

სიმძლავრის ცვლილება

• მუდმივი ტევადობა . მათ არ აქვთ უნარი შეცვალონ სიმძლავრე.
• ცვლადი სიმძლავრე . მათ შეუძლიათ შეცვალონ ტევადობის მნიშვნელობა ტემპერატურის, ძაბვის ან ფირფიტების პოზიციის რეგულირებისას. ცვლადი კონდენსატორები მოიცავს:
  ტრიმერი კონდენსატორები არ არის განკუთვნილი უწყვეტი მუშაობისთვის, რომელიც დაკავშირებულია სიმძლავრის სწრაფ რეგულირებასთან. ისინი ემსახურებიან მხოლოდ აღჭურვილობის ერთჯერად დაყენებას და სიმძლავრის პერიოდულ რეგულირებას.
  არაწრფივი კონდენსატორები შეცვალოს მათი სიმძლავრე ტემპერატურისა და ძაბვის გავლენის ქვეშ არაწრფივი გრაფიკის მიხედვით. კონდენსატორები, რომელთა ტევადობა დამოკიდებულია ძაბვაზე, ეწოდება ვარიკონდას ტემპერატურისგან - თერმული კონდენსატორები .

დაცვის მეთოდი

• დაუცველი მუშაობაში ნორმალური პირობები, არ აქვს დაცვა.
• დაცულიაკონდენსატორები დამზადებულია დაცულ კორპუსში, ასე რომ მათ შეუძლიათ მუშაობა მაღალი ტენიანობის პირობებში.
• არაიზოლირებული აქვს ღია სხეული და არ არის იზოლირებული სხვადასხვა მიკროსქემის ელემენტებთან შესაძლო კონტაქტისგან.
• იზოლირებული კონდენსატორები მზადდება დახურულ კორპუსში.
• დატკეპნილი აქვს სპეციალური მასალებით სავსე სხეული.
• დალუქული აქვს დალუქული კორპუსი, სრულიად იზოლირებული გარე გარემოსგან.

ინსტალაციის ტიპი

• დამონტაჟებულიიყოფა რამდენიმე ტიპად;
  - ფირის გამოსავალი;
  - დამხმარე ხრახნი;
  - მრგვალი ელექტროდები;
  - რადიალური ან ღერძული მილები.
• კონდენსატორები ხრახნიანი ტერმინალებით აღჭურვილია ძაფებით წრედთან შესაერთებლად, გამოიყენება დენის სქემებში. უფრო ადვილია ასეთი დასკვნების დაფიქსირება გაგრილების რადიატორებზე თერმული დატვირთვების შესამცირებლად.
• კონდენსატორები თან snap-in ტერმინალები ახალი განვითარებაა, ისინი ჩერდებიან დაფაზე დამაგრებისას. ეს ძალიან მოსახერხებელია, რადგან არ არის საჭირო შედუღების გამოყენება.
• შექმნილია კონდენსატორები ზედაპირის დამონტაჟებისთვის, აქვს დიზაინის თავისებურება: კორპუსის ნაწილები არის მილები.
• შესაძლებლობები ბეჭდვის ინსტალაციისთვის დამზადებულია მრგვალი ქინძისთავებით დაფაზე დასაყენებლად.

დიელექტრიკული მასალის მიხედვით

ფირფიტებს შორის საიზოლაციო წინააღმდეგობა დამოკიდებულია საიზოლაციო მასალის პარამეტრებზე. ამაზეა დამოკიდებული დასაშვები დანაკარგები და სხვა პარამეტრებიც. მოდით განვიხილოთ კონდენსატორების ტიპები, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა დიელექტრიკული მასალა.

• კონდენსატორები არაორგანული იზოლატორით მინის კერამიკისგან, მინის მინანქრისგან, მიკასგან. დიელექტრიკული მასალა დაფარულია ლითონის საფარით ან ფოლგით.
• დაბალი სიხშირე კონდენსატორები მოიცავს საიზოლაციო მასალას სუსტად პოლარული ორგანული ფილმების სახით, რომელთა დიელექტრიკული დანაკარგები დამოკიდებულია დენის სიხშირეზე.
• მაღალი სიხშირის მოდელები შეიცავს ფტორპლასტიკური და პოლისტიროლის ფილმებს.
• მაღალი ძაბვის პულსის მოდელები აქვს კომბინირებული მასალებისგან დამზადებული იზოლატორი.
• კონდენსატორებში DC ძაბვამედიელექტრიკულად გამოიყენება პოლიტეტრაფტორეთილენი, ქაღალდი ან კომბინირებული მასალა.
• დაბალი ძაბვა მოდელები მუშაობენ 1.6 კვ-მდე ძაბვაზე.
• მაღალი ძაბვა მოდელები მუშაობენ 1.6 კვ-ზე მეტი ძაბვის დროს.
• დოზიმეტრული კონდენსატორები გამოიყენება დაბალი დენით მუშაობისთვის, აქვთ დაბალი თვითგამონადენი და მაღალი საიზოლაციო წინააღმდეგობა.
• ხმაურის ჩახშობა ტევადობა ამცირებს წარმოშობილ ჩარევას ელექტრომაგნიტური ველიაქვს დაბალი ინდუქციურობა.
• შესაძლებლობები ორგანული იზოლატორით დამზადებულია კონდენსატორის ქაღალდისა და სხვადასხვა ფილმების გამოყენებით.
• მტვერსასრუტი, ჰაერი, გაზით სავსე კონდენსატორებს აქვთ დაბალი დიელექტრიკული დანაკარგები, ამიტომ ისინი გამოიყენება მაღალი სიხშირის მქონე მოწყობილობებში.

ფირფიტის ფორმა

• სფერული.
• ბინა.
• ცილინდრული.

პოლარობები

• ელექტროლიტური კონდენსატორები ეწოდება ოქსიდის კონდენსატორები. მათი შეერთებისას სავალდებულოა ტერმინალების პოლარობის დაცვა. ელექტროლიტური კონდენსატორები შეიცავს დიელექტრიკულს, რომელიც შედგება ოქსიდის ფენისგან, რომელიც წარმოიქმნება ელექტროქიმიურად ტანტალის ან ალუმინის ანოდზე. კათოდი არის ელექტროლიტი თხევადი ან გელის სახით.
• არაპოლარულიკონდენსატორები შეიძლება ჩაერთონ წრეში პოლარობის დაკვირვების გარეშე.

დიზაინის მახასიათებლები

ზემოთ განხილული კონდენსატორების ტიპები არც თუ ისე პოპულარულია. ამიტომ, მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ დიზაინის მახასიათებლებიყველაზე ხშირად გამოყენებული ტიპის კონდენსატორები.

კონდენსატორების საჰაერო ტიპები

ჰაერი გამოიყენება დიელექტრიკულად. ამ ტიპის კონდენსატორებმა დაამტკიცა თავი მაღალ სიხშირეებზე მუშაობისას, როგორც ცვლადი სიმძლავრის მქონე კონდენსატორების რეგულირება. კონდენსატორის მოძრავი ფირფიტა არის როტორი, ხოლო სტაციონარულ ფირფიტას ეწოდება სტატორი. როდესაც ფირფიტები გადაადგილებულია ერთმანეთთან შედარებით, საერთო ფართობიამ ფირფიტების კვეთა და კონდენსატორის ტევადობა. ადრე, ასეთი კონდენსატორები ძალიან პოპულარული იყო რადიო მიმღებებში რადიოსადგურების დასარეგულირებლად.

კერამიკული

ასეთი კონდენსატორები მზადდება ერთი ან მეტი ფირფიტის სახით სპეციალური კერამიკა. ლითონის ფირფიტები მზადდება ლითონის ფენის კერამიკულ ფირფიტაზე დაყრით, შემდეგ კი მილების მიერთებით. კერამიკული მასალის გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა თვისებებით.

მათი მრავალფეროვნება განისაზღვრება დიელექტრიკული მუდმივების ფართო სპექტრით. მას შეუძლია მიაღწიოს რამდენიმე ათეულ ათას ფარადს მეტრზე და ხელმისაწვდომია მხოლოდ ამ ტიპის კონტეინერისთვის. კერამიკული კონდენსატორების ეს თვისება საშუალებას გაძლევთ შექმნათ დიდი ტევადობის მნიშვნელობები, რომლებიც შედარებულია ელექტროლიტურ კონდენსატორებთან, მაგრამ კავშირის პოლარობა მათთვის არ არის მნიშვნელოვანი.

კერამიკას აქვს თვისებების არაწრფივი, რთული დამოკიდებულება ძაბვაზე, სიხშირეზე და ტემპერატურაზე. კორპუსის მცირე ზომის გამო, ამ ტიპის კონდენსატორები გამოიყენება კომპაქტურ მოწყობილობებში.

ფილმი

ასეთ მოდელებში, პლასტიკური ფილმი მოქმედებს როგორც დიელექტრიკი: პოლიკარბონატი, პოლიპროპილენი ან პოლიესტერი.

კონდენსატორის ფირფიტები იფრქვევა ან მზადდება ფოლგის სახით. ახალი მასალაა პოლიფენილენ სულფიდი.

ფირის კონდენსატორების პარამეტრები

• გამოიყენება რეზონანსული სქემებისთვის.
• ყველაზე დაბალი გაჟონვის დენი.
• მცირე ტევადობა.
• მაღალი სიძლიერე.
• გაუძლოს მაღალ დენს.
• მდგრადია ელექტრული ავარიის მიმართ (გაუძლებს მაღალ ძაბვას).
• მაქსიმალური სამუშაო ტემპერატურა 125 გრადუსამდეა.

პოლიმერი

ეს მოდელები განსხვავდება ელექტროლიტური ტანკებისგან პოლიმერული მასალაფირფიტებს შორის ოქსიდის ფირის ნაცვლად. ისინი არ ექვემდებარება დამუხტვის გაჟონვას და შეშუპებას.

პოლიმერული პარამეტრები მნიშვნელოვანს იძლევა იმპულსური დენი, მუდმივი ტემპერატურის კოეფიციენტი, დაბალი წინააღმდეგობა. პოლიმერულ მოდელებს შეუძლიათ შეცვალონ ელექტროლიტური მოდელები ფილტრებში პულსის წყაროებიდა სხვა მოწყობილობები.

ელექტროლიტური

ელექტროლიტური კონდენსატორები განსხვავდებიან ქაღალდის მოდელებისგან დიელექტრიკულ მასალით, რომელიც არის ლითონის ოქსიდი, რომელიც შექმნილია ელექტროქიმიური მეთოდით დადებით ფირფიტაზე.

მეორე ფირფიტა დამზადებულია მშრალი ან თხევადი ელექტროლიტისგან. ელექტროდები, როგორც წესი, მზადდება ტანტალის ან ალუმინისგან. ყველა ელექტროლიტური კონტეინერი ითვლება პოლარიზებულად და შეუძლია ნორმალურად იმუშაოს მხოლოდ მასზე მუდმივი ძაბვაგარკვეული პოლარობის დროს.

თუ პოლარობა არ შეინიშნება, შეიძლება მოხდეს შეუქცევადი დაზიანება. ქიმიური პროცესიკონტეინერის შიგნით, რაც გამოიწვევს მის გაფუჭებას, ან თუნდაც აფეთქებას, რადგან აირი გამოიყოფა.

ელექტროლიტურებში შედის სუპერკონდენსატორები, რომლებსაც იონისტორებს უწოდებენ. მათ აქვთ ძალიან დიდი სიმძლავრე, აღწევს ათასობით ფარადს.

ტანტალი ელექტროლიტური

ტანტალის ელექტროლიტების მოწყობილობას აქვს თავისებურება ტანტალის ელექტროდში. დიელექტრიკი შედგება ტანტალის პენტოქსიდისგან.

ოფციები

• უმნიშვნელო გაჟონვის დენი, ალუმინის ტიპებისგან განსხვავებით.
• მცირე ზომის.
• იმუნიტეტი გარე გავლენის მიმართ.
• დაბალი აქტიური წინააღმდეგობა.
• მაღალი მგრძნობელობა არასწორი ბოძების შეერთების შემთხვევაში.

ალუმინის ელექტროლიტური

დადებითი ტერმინალი არის ალუმინის ელექტროდი. ალუმინის ტრიოქსიდი გამოიყენებოდა დიელექტრიკულად. ისინი გამოიყენება პულსის ბლოკებში და არის გამომავალი ფილტრი.

ოფციები

• დიდი ტევადობა.
• სწორი მუშაობა მხოლოდ დაბალი სიხშირეები.
• გაზრდილი ტევადობა-ზომის თანაფარდობა: სხვა ტიპის კონდენსატორებს უფრო დიდი ზომები ექნებათ ერთი ტევადობისთვის.
• დიდი დენის გაჟონვა.
• დაბალი ინდუქციურობა.

ქაღალდი

კილიტა ფირფიტებს შორის დიელექტრიკი არის სპეციალური კონდენსატორის ქაღალდი. IN ელექტრონული მოწყობილობები ქაღალდის ტიპებიკონდენსატორები ჩვეულებრივ მუშაობენ მაღალი და დაბალი სიხშირის სქემებში.

ლითონის ქაღალდის კონდენსატორები აქვს შებოჭილობა, მაღალი სპეციფიკური სიმძლავრე, მაღალი ხარისხის ელექტრო იზოლაცია. მათი დიზაინი იყენებს ვაკუუმური ლითონის დეპონირებას ქაღალდის დიელექტრიკზე ფოლგის ნაცვლად.

ქაღალდის კონდენსატორებს არ აქვთ მაღალი მექანიკური სიმტკიცე. ამასთან დაკავშირებით, მისი შიგთავსი მოთავსებულია ლითონის კორპუსში, რომელიც იცავს მის მოწყობილობას.

ყველა რადიოინჟინერიაში და ელექტრონულ მოწყობილობაში, გარდა ტრანზისტორებისა და მიკროსქემებისა, გამოიყენება კონდენსატორები. ზოგიერთ წრეს აქვს მეტი, ზოგს ნაკლები, მაგრამ პრაქტიკულად არ არსებობს ელექტრონული წრე კონდენსატორების გარეშე.

ამავდროულად, კონდენსატორებს შეუძლიათ შეასრულონ სხვადასხვა ამოცანები მოწყობილობებში. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის ტევადობა გამომსწორებლების და სტაბილიზატორების ფილტრებში. კონდენსატორების გამოყენებით, სიგნალი გადაიცემა გამაძლიერებლის ეტაპებს შორის, შენდება დაბალი და მაღალგამტარი ფილტრები, დგინდება დროის ინტერვალები დროის შეფერხებებში და არჩეულია რხევის სიხშირე სხვადასხვა გენერატორში.

კონდენსატორები თავიანთ წარმომავლობას თარიღდება მე-18 საუკუნის შუა ხანებისაუკუნეში, ჰოლანდიელმა მეცნიერმა პიტერ ვან მუშენბროკმა გამოიყენა იგი თავის ექსპერიმენტებში. ის ცხოვრობდა ქალაქ ლეიდენში, ამიტომ ძნელი მისახვედრი არ არის, რატომ ერქვა ამ ქილს ასე.

სინამდვილეში ეს იყო ჩვეულებრივი მინის ქილაშიგნიდან და გარედან შემოსილია თუნუქის ფოლგა - სტანიოლი. იგი გამოიყენებოდა იგივე მიზნებისთვის, როგორც თანამედროვე ალუმინი, მაგრამ ალუმინი ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი.

იმ დღეებში ელექტროენერგიის ერთადერთი წყარო იყო ელექტროფორის მანქანა, რომელსაც შეეძლო რამდენიმე ასეულ კილოვოლტამდე ძაბვის განვითარება. სწორედ აქ იყო დამუხტული ლეიდენის ქილა. ფიზიკის სახელმძღვანელოებში აღწერილია შემთხვევა, როდესაც მუშენბროკმა თავისი ქილა გამოუშვა ხელჩაკიდებული ათი მცველის ჯაჭვით.

იმ დროს არავინ იცოდა, რომ შედეგები შეიძლება ტრაგიკული ყოფილიყო. დარტყმა საკმაოდ მგრძნობიარე იყო, მაგრამ არა ფატალური. აქამდე არ მივიდა, რადგან ლეიდენის ქილის ტევადობა უმნიშვნელო იყო, პულსი ძალიან ხანმოკლე იყო, ამიტომ გამონადენი დაბალი იყო.

როგორ მუშაობს კონდენსატორი?

კონდენსატორის დიზაინი პრაქტიკულად არ განსხვავდება ლეიდენის ქილისგან: იგივე ორი ფირფიტა გამოყოფილია დიელექტრიკით. ზუსტად ასეა გამოსახული კონდენსატორები თანამედროვე ელექტრულ დიაგრამებზე. სურათი 1 გვიჩვენებს ბრტყელი ფირფიტის კონდენსატორის სქემატურ დიზაინს და მისი გაანგარიშების ფორმულას.

სურათი 1. პარალელური ფირფიტის კონდენსატორის დიზაინი

აქ S არის ფირფიტების ფართობი კვადრატული მეტრი d არის მანძილი ფირფიტებს შორის მეტრებში, C არის ტევადობა ფარადებში, ε არის საშუალო დიელექტრიკული მუდმივი. ფორმულაში შემავალი ყველა რაოდენობა მითითებულია SI სისტემაში. ეს ფორმულა მოქმედებს უმარტივესი ბრტყელი კონდენსატორისთვის: შეგიძლიათ უბრალოდ მოათავსოთ ორი ლითონის ფირფიტები, საიდანაც დასკვნები კეთდება. ჰაერი შეიძლება იყოს დიელექტრიკის ფუნქცია.

ამ ფორმულიდან შეიძლება გავიგოთ, რომ რაც უფრო დიდია ფირფიტების ფართობი და რაც უფრო მცირეა მათ შორის მანძილი, მით მეტია კონდენსატორის ტევადობა. განსხვავებული გეომეტრიის მქონე კონდენსატორებისთვის, ფორმულა შეიძლება განსხვავებული იყოს, მაგალითად, ერთი გამტარის ტევადობისთვის ან. მაგრამ ტევადობის დამოკიდებულება ფირფიტების ფართობზე და მათ შორის მანძილი იგივეა, რაც ბრტყელი კონდენსატორის: რაც უფრო დიდია ფართობი და რაც უფრო მცირეა მანძილი, მით მეტია ტევადობა.

სინამდვილეში, ფირფიტები ყოველთვის არ კეთდება ბრტყელი. ბევრი კონდენსატორისთვის, მაგალითად, მეტალის ქაღალდის კონდენსატორებისთვის, ფირფიტები არის ალუმინის ფოლგა, რომელიც შემოვიდა ქაღალდის დიელექტრიკთან ერთად, მჭიდრო ბურთულად, ლითონის კორპუსის ფორმის სახით.

ელექტრული სიმტკიცის გასაზრდელად, თხელი კონდენსატორის ქაღალდი გაჟღენთილია საიზოლაციო ნაერთებით, ყველაზე ხშირად ტრანსფორმატორის ზეთით. ეს დიზაინი შესაძლებელს ხდის რამდენიმე ასეულ მიკროფარადამდე სიმძლავრის კონდენსატორების დამზადებას. კონდენსატორები მუშაობენ ანალოგიურად სხვა დიელექტრიკებთან.

ფორმულა არ შეიცავს რაიმე შეზღუდვას ფირფიტების S ფართობზე და ფირფიტებს შორის მანძილს d. თუ ვივარაუდებთ, რომ ფირფიტები შეიძლება განთავსდეს ერთმანეთისგან ძალიან შორს, და ამავდროულად, ფირფიტების ფართობი შეიძლება იყოს ძალიან მცირე, მაშინ გარკვეული სიმძლავრე, თუმცა მცირე, მაინც დარჩება. ასეთი მსჯელობა ვარაუდობს, რომ ერთმანეთის გვერდით მდებარე ორ გამტარსაც კი აქვს ელექტრული ტევადობა.

ეს გარემოება ფართოდ გამოიყენება მაღალი სიხშირის ტექნოლოგიაში: ზოგიერთ შემთხვევაში, კონდენსატორები მზადდება უბრალოდ ბეჭდური მიკროსქემის ტრასების სახით, ან თუნდაც პოლიეთილენის იზოლაციაში გადაბმული მხოლოდ ორი მავთულის სახით. ჩვეულებრივი ნუდის მავთულს ან კაბელს ასევე აქვს ტევადობა და ის იზრდება სიგრძის მატებასთან ერთად.

გარდა ტევადობის C, ნებისმიერ კაბელს ასევე აქვს წინააღმდეგობა R. ორივე მათგანი ფიზიკური თვისებები a ნაწილდება კაბელის სიგრძეზე და იმპულსური სიგნალების გადაცემისას ისინი მუშაობენ როგორც ინტეგრირებული RC ჯაჭვი, ნაჩვენებია სურათზე 2.

სურათი 2.

ფიგურაში ყველაფერი მარტივია: აქ არის წრე, აქ არის შეყვანის სიგნალი და აქ არის გამომავალი სიგნალი. იმპულსი დამახინჯებულია ამოცნობის მიღმა, მაგრამ ეს კეთდება მიზანმიმართულად, რის გამოც ჩართვა შეიკრიბა. იმავდროულად, ჩვენ ვსაუბრობთ საკაბელო ტევადობის ეფექტზე პულსის სიგნალზე. პულსის ნაცვლად კაბელის მეორე ბოლოში გამოჩნდება ასეთი „ზარი“ და თუ პულსი მოკლეა, შეიძლება საერთოდ არ მიაღწიოს კაბელის მეორე ბოლოს, შეიძლება მთლიანად გაქრეს.

ისტორიული ფაქტი

აქ სავსებით მიზანშეწონილია გავიხსენოთ ამბავი, თუ როგორ დაიდო ტრანსატლანტიკური კაბელი. 1857 წელს პირველი მცდელობა ჩაიშალა: სატელეგრაფო წერტილები და ტირეები (მართკუთხა პულსები) დამახინჯდა ისე, რომ 4000 კმ სიგრძის ხაზის მეორე ბოლოში ვერაფერი გამოიკვეთა.

მეორე მცდელობა განხორციელდა 1865 წელს. ამ დროისთვის ინგლისელმა ფიზიკოსმა ვ. ტომპსონმა შეიმუშავა გრძელ ხაზებზე მონაცემთა გადაცემის თეორია. ამ თეორიის გათვალისწინებით, კაბელის გაყვანა უფრო წარმატებული აღმოჩნდა.

ამ სამეცნიერო წარმატებისთვის, დედოფალმა ვიქტორიამ მეცნიერს მიანიჭა რაინდის წოდება და ლორდ კელვინის წოდება. ასე ერქვა ირლანდიის სანაპიროზე მდებარე პატარა ქალაქს, სადაც კაბელის გაყვანა დაიწყო. მაგრამ ეს მხოლოდ სიტყვაა და ახლა დავუბრუნდეთ ფორმულის ბოლო ასოს, კერძოდ, ε გარემოს დიელექტრიკულ მუდმივას.

ცოტა რამ დიელექტრიკის შესახებ

ეს ε არის ფორმულის მნიშვნელში, შესაბამისად, მისი ზრდა გამოიწვევს სიმძლავრის ზრდას. გამოყენებული დიელექტრიკების უმეტესობისთვის, როგორიცაა ჰაერი, ლავსანი, პოლიეთილენი, ფტორპლასტიკა, ეს მუდმივი თითქმის იგივეა, რაც ვაკუუმის. მაგრამ ამავე დროს, არსებობს მრავალი ნივთიერება, რომელთა დიელექტრიკული მუდმივი გაცილებით მაღალია. თუ ჰაერის კონდენსატორი ივსება აცეტონით ან სპირტით, მისი სიმძლავრე გაიზრდება 15...20-ჯერ.

მაგრამ ასეთ ნივთიერებებს, გარდა მაღალი ε, აქვთ საკმაოდ მაღალი გამტარობა, ამიტომ ასეთი კონდენსატორი კარგად ვერ დაიტევს მუხტს. ამ მავნე ფენომენს გაჟონვის დენი ეწოდება. აქედან გამომდინარე, მუშავდება სპეციალური მასალები დიელექტრიკებისთვის, რაც შესაძლებელს ხდის უზრუნველყოს მისაღები გაჟონვის დენები კონდენსატორების მაღალი სპეციფიკური ტევადობით. ეს არის ზუსტად ის, რაც განმარტავს კონდენსატორების ტიპებისა და ტიპების მრავალფეროვნებას, რომელთაგან თითოეული განკუთვნილია კონკრეტული პირობებისთვის.

მათ აქვთ ყველაზე მაღალი სპეციფიკური სიმძლავრე (სიმძლავრის/მოცულობის თანაფარდობა). "ელექტროლიტების" სიმძლავრე აღწევს 100000 uF-მდე, სამუშაო ძაბვა 600 ვ-მდე. ასეთი კონდენსატორები კარგად მუშაობენ მხოლოდ დაბალ სიხშირეებზე, ყველაზე ხშირად ელექტრომომარაგების ფილტრებში. ელექტროლიტური კონდენსატორები დაკავშირებულია სწორი პოლარობით.

ელექტროდები ასეთ კონდენსატორებში არის ლითონის ოქსიდის თხელი ფილმი, რის გამოც ამ კონდენსატორებს ხშირად უწოდებენ ოქსიდის კონდენსატორებს. ასეთ ელექტროდებს შორის ჰაერის თხელი ფენა არ არის ძალიან საიმედო იზოლატორი, ამიტომ ელექტროლიტის ფენა შემოდის ოქსიდის ფირფიტებს შორის. ყველაზე ხშირად ეს არის მჟავების ან ტუტეების კონცენტრირებული ხსნარები.

სურათი 3 გვიჩვენებს ერთი ასეთი კონდენსატორი.

სურათი 3. ელექტროლიტური კონდენსატორი

კონდენსატორის ზომის შესაფასებლად მის გვერდით გადაიღეს უბრალო ასანთის ყუთი. გარდა საკმაოდ დიდი სიმძლავრისა, ფიგურაში ასევე შეგიძლიათ იხილოთ ტოლერანტობა პროცენტულად: ნომინალის არანაკლებ 70%.

იმ დღეებში, როდესაც კომპიუტერები დიდი იყო და კომპიუტერებს ეძახდნენ, ასეთი კონდენსატორები იყო დისკის დისკებში (თანამედროვე HDD-ში). ასეთი დისკების საინფორმაციო სიმძლავრე ახლა მხოლოდ ღიმილს იწვევს: 5 მეგაბაიტი ინფორმაცია ინახებოდა ორ დისკზე 350 მმ დიამეტრით, ხოლო თავად მოწყობილობა იწონიდა 54 კგ.

სურათზე ნაჩვენები სუპერკონდენსატორების მთავარი დანიშნულება იყო დისკის სამუშაო ადგილიდან მაგნიტური თავების ამოღება ელექტროენერგიის უეცარი გათიშვის დროს. ასეთ კონდენსატორებს შეეძლოთ მუხტის შენახვა რამდენიმე წლის განმავლობაში, რაც პრაქტიკაში გამოცდილი იყო.

ქვემოთ, ჩვენ შემოგთავაზებთ რამდენიმე მარტივი ექსპერიმენტის გაკეთებას ელექტროლიტური კონდენსატორებით, რათა გავიგოთ, რა შეუძლია კონდენსატორს.

სქემებში გამოსაყენებლად ACიწარმოება არაპოლარული ელექტროლიტური კონდენსატორები, მაგრამ რატომღაც მათი მიღება ძალიან რთულია. ამ პრობლემის გადასაჭრელად, ჩვეულებრივი პოლარული "ელექტროლიტები" ჩართულია კონტრ-თანმიმდევრობით: პლუს-მინუს-მინუს-პლუს.

თუ პოლარული ელექტროლიტური კონდენსატორი უკავშირდება ალტერნატიული დენის წრეს, ის ჯერ გაცხელდება, შემდეგ კი იქნება აფეთქება. ძველი შიდა კონდენსატორები მიმოფანტულია ყველა მიმართულებით, ხოლო იმპორტირებულებს აქვთ სპეციალური მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას აძლევს მათ თავიდან აიცილონ ხმამაღალი გასროლა. როგორც წესი, ეს არის კონდენსატორის ბოლოში ჯვარი, ან იქ მდებარე რეზინის დანამატის ხვრელი.

მათ ნამდვილად არ მოსწონთ მაღალი ძაბვის ელექტროლიტური კონდენსატორები, თუნდაც პოლარობა სწორი იყოს. ამიტომ, არასოდეს არ უნდა ჩადოთ "ელექტროლიტები" წრეში, სადაც მოსალოდნელია ძაბვა მაქსიმუმთან ახლოს მოცემული კონდენსატორისთვის.

ზოგჯერ ზოგიერთ, თუნდაც ცნობილ ფორუმში, დამწყებთათვის სვამენ კითხვას: "დიაგრამაზე ნაჩვენებია 470 μF * 16 ვ კონდენსატორი, მაგრამ მე მაქვს 470 μF * 50 ვ, შემიძლია თუ არა მისი დაყენება?" დიახ, რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ, მაგრამ საპირისპირო ჩანაცვლება მიუღებელია.

კონდენსატორს შეუძლია ენერგიის შენახვა

ეს დაგეხმარებათ ამ განცხადების გაგებაში მარტივი წრე, ნაჩვენებია სურათზე 4.

სურათი 4. ჩართვა კონდენსატორით

ამ მიკროსქემის მთავარი გმირი არის ელექტროლიტური კონდენსატორი C საკმარისად დიდი სიმძლავრის ისე, რომ დატენვისა და განმუხტვის პროცესები მიმდინარეობს ნელა და თუნდაც ძალიან მკაფიოდ. ეს შესაძლებელს ხდის მიკროსქემის მუშაობის ვიზუალურად დაკვირვებას ჩვეულებრივი ფანრის ნათურის გამოყენებით. ამ ფანრებმა დიდი ხანია ადგილი დაუთმეს თანამედროვე LED-ებს, მაგრამ მათთვის ნათურები ჯერ კიდევ იყიდება. აქედან გამომდინარე, ძალიან მარტივია წრედის აწყობა და მარტივი ექსპერიმენტების ჩატარება.

იქნებ ვინმემ თქვას: „რატომ? ყოველივე ამის შემდეგ, აშკარაა, მაგრამ თუ თქვენ ასევე წაიკითხავთ აღწერას...” როგორც ჩანს, აქ არაფერია გასაპროტესტებელი, მაგრამ ნებისმიერი, თუნდაც უმარტივესი რამ, დიდი ხნის განმავლობაში რჩება თავში, თუ მისი გაგება ხელებით მოხდა.

ასე რომ, წრე იკრიბება. როგორ მუშაობს?

დიაგრამაზე ნაჩვენები გადამრთველი SA-ს პოზიციაზე C კონდენსატორი იტენება დენის წყაროდან GB რეზისტორი R-ს მეშვეობით წრედში: +GB __ R __ SA __ C __ -GB. დატენვის დენიდიაგრამაზე ნაჩვენებია ისრით iз ინდექსით. კონდენსატორის დატენვის პროცესი ნაჩვენებია სურათზე 5.

სურათი 5. კონდენსატორის დატენვის პროცესი

სურათი გვიჩვენებს, რომ კონდენსატორზე ძაბვა იზრდება მრუდი ხაზის გასწვრივ, რომელსაც მათემატიკაში ექსპონენციას უწოდებენ. დამუხტვის დენი პირდაპირ ასახავს დამუხტვის ძაბვას. როგორც კონდენსატორზე ძაბვა იზრდება, დამუხტვის დენი მცირდება. და მხოლოდ საწყის მომენტში იგი შეესაბამება ფიგურაში ნაჩვენები ფორმულას.

გარკვეული პერიოდის შემდეგ, კონდენსატორი დაიტენება 0 ვ-დან დენის წყაროს ძაბვამდე, ჩვენს წრეში 4.5 ვ-მდე. მთელი საკითხია როგორ განვსაზღვროთ ეს დრო, რამდენი ხანი უნდა ველოდოთ, როდის დაიტენება კონდენსატორი?

დროის მუდმივი "tau" τ = R*C

ეს ფორმულა უბრალოდ ამრავლებს სერიასთან დაკავშირებული რეზისტორისა და კონდენსატორის წინააღმდეგობას და ტევადობას. თუ SI სისტემის უგულებელყოფის გარეშე ჩავანაცვლებთ წინააღმდეგობას Ohms-ში და ტევადობას ფარადებში, მაშინ შედეგი მიიღება წამებში. ეს არის დრო, რომელიც საჭიროა კონდენსატორის დასატენად დენის წყაროს ძაბვის 36,8%-მდე. შესაბამისად, თითქმის 100%-მდე დამუხტვას დასჭირდება 5* τ დრო.

ხშირად, SI სისტემის უგულებელყოფით, ისინი ცვლიან წინააღმდეგობას Ohms-ში და ტევადობას მიკროფარადებში ფორმულაში, მაშინ დრო იქნება მიკროწამებში. ჩვენს შემთხვევაში უფრო მოსახერხებელია შედეგის მიღება წამებში, რისთვისაც უბრალოდ უნდა გაამრავლოთ მიკროწამები მილიონზე, ან, უფრო მარტივად, ათწილადის წერტილი ექვსი ადგილით მარცხნივ გადაიტანოთ.

4-ზე ნაჩვენები წრედისთვის, კონდენსატორის სიმძლავრით 2000 μF და რეზისტორის წინააღმდეგობის 500 Ω, დროის მუდმივი იქნება τ = R*C = 500 * 2000 = 1,000,000 მიკროწამი ან ზუსტად ერთი წამი. ამრიგად, თქვენ მოგიწევთ დაახლოებით 5 წამის ლოდინი, სანამ კონდენსატორი სრულად დატენვას არ აპირებს.

თუ განსაზღვრული დროის შემდეგ გადამრთველი SA გადაინაცვლებს სწორ პოზიციაზე, C კონდენსატორი განმუხტავს EL ნათურის მეშვეობით. ამ მომენტში იქნება მოკლე ციმციმი, კონდენსატორი განმუხტავს და შუქი ჩაქრება. კონდენსატორის გამონადენის მიმართულება ნაჩვენებია ისრით ინდექსით ip. გამონადენის დრო ასევე განისაზღვრება τ დროის მუდმივით. გამონადენის გრაფიკი ნაჩვენებია სურათზე 6.

სურათი 6. კონდენსატორის გამონადენი გრაფიკი

კონდენსატორი არ გადის პირდაპირ დენს

კიდევ უფრო მარტივი დიაგრამა, რომელიც ნაჩვენებია ნახაზ 7-ზე, დაგეხმარებათ ამ განცხადების გადამოწმებაში.

სურათი 7. ჩართვა კონდენსატორით DC წრეში

თუ დახურავთ SA გადამრთველს, ნათურა მოკლედ ანათებს, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ C კონდენსატორი დამუხტულია ნათურის მეშვეობით. აქ ასევე ნაჩვენებია დამუხტვის გრაფიკი: გადამრთველის დახურვის მომენტში დენი მაქსიმალურია, კონდენსატორის დამუხტვისას მცირდება და ცოტა ხნის შემდეგ მთლიანად ჩერდება.

თუ კონდენსატორი კარგი ხარისხის, ე.ი. დაბალი გაჟონვის დენით (თვითგანმუხტვა), გადამრთველის განმეორებით დახურვა არ გამოიწვევს ციმციმს. კიდევ ერთი ციმციმის მისაღებად, კონდენსატორი უნდა განიტვირთოს.

კონდენსატორი დენის ფილტრებში

კონდენსატორი ჩვეულებრივ მოთავსებულია რექტიფიკატორის შემდეგ. ყველაზე ხშირად, გამომსწორებლები მზადდება სრული ტალღით. ყველაზე გავრცელებული გამომსწორებელი სქემები ნაჩვენებია სურათზე 8.

სურათი 8. გამსწორებელი სქემები

ნახევრად ტალღის გამსწორებლები ასევე გამოიყენება საკმაოდ ხშირად, როგორც წესი, იმ შემთხვევებში, როდესაც დატვირთვის სიმძლავრე უმნიშვნელოა. ასეთი გამსწორებლების ყველაზე ღირებული ხარისხი მათი სიმარტივეა: მხოლოდ ერთი დიოდი და ტრანსფორმატორის გრაგნილი.

სრული ტალღის გამოსწორებისთვის, ფილტრის კონდენსატორის ტევადობა შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით

C = 1000000 * Po / 2*U*f*dU, სადაც C არის μF კონდენსატორის ტევადობა, Po არის დატვირთვის სიმძლავრე W, U არის გამომავალი ძაბვა B, f არის სიხშირე. AC ძაბვა Hz, dU პულსაციის ამპლიტუდა V.

მრიცხველში დიდი რიცხვი 1,000,000 გარდაქმნის კონდენსატორის ტევადობას სისტემური ფარადებიდან მიკროფარადებში. მნიშვნელში ორი წარმოადგენს რექტფიკატორის ნახევრად ციკლების რაოდენობას: ნახევრადტალღური გამსწორებლისთვის მის ადგილას ერთი გამოჩნდება.

C = 1000000 * Po/U*f*dU,

ხოლო სამფაზიანი რექტიფიკატორისთვის ფორმულა მიიღებს ფორმას C = 1000000 * Po / 3*U*f*dU.

სუპერკონდენსატორი - იონისტორი

ცოტა ხნის წინ გამოჩნდა ახალი კლასიელექტროლიტური კონდენსატორები, ე.წ. თავისი თვისებებით ის ბატარეის მსგავსია, თუმცა რამდენიმე შეზღუდვით.

იონისტორი იტენება ნომინალურ ძაბვაზე მოკლე დროში, ფაქტიურად რამდენიმე წუთში, ამიტომ მიზანშეწონილია გამოიყენოთ იგი როგორც სარეზერვო დენის წყარო. სინამდვილეში, იონისტორი არის არაპოლარული მოწყობილობა, რაც განსაზღვრავს მის პოლარობას მწარმოებლის მიერ. იმისათვის, რომ მომავალში ეს პოლარობა არ იყოს დაბნეული, იგი მითითებულია + ნიშნით.

დიდი როლიროლს თამაშობს იონისტორების მუშაობის პირობები. 70˚C ტემპერატურაზე ნომინალური ძაბვის 0,8 ძაბვისას გარანტირებული გამძლეობა არის არაუმეტეს 500 საათისა. თუ მოწყობილობა მუშაობს ნომინალური ძაბვის 0,6 ძაბვით, ხოლო ტემპერატურა არ აღემატება 40 გრადუსს, მაშინ სათანადო მუშაობა შესაძლებელია 40000 საათის განმავლობაში ან მეტი.

იონისტორის ყველაზე გავრცელებული გამოყენება არის სარეზერვო დენის წყაროებში. ეს არის ძირითადად მეხსიერების ჩიპები ან ელექტრონული საათები. ამ შემთხვევაში, იონისტორის მთავარი პარამეტრია დაბალი გაჟონვის დენი, მისი თვითგამორთვა.

იონისტორების გამოყენებასთან ერთად მზის პანელები. ეს ასევე განპირობებულია დამუხტვის პირობების არაკრიტიკულობით და დატენვა-დამუხტვის ციკლების პრაქტიკულად შეუზღუდავი რაოდენობით. კიდევ ერთი ღირებული თვისება ის არის, რომ იონისტორი არ საჭიროებს შენარჩუნებას.

აქამდე მე მოვახერხე გითხრათ როგორ და სად მუშაობს ელექტროლიტური კონდენსატორები, ძირითადად DC სქემებში. კონდენსატორების მუშაობა ალტერნატიული დენის სქემებში განიხილება სხვა სტატიაში -.

კონდენსატორი, კონდერი, კონდიციონერი - ასე უწოდებენ მას გამოცდილი სპეციალისტები - ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ელემენტი, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა ელექტრო სქემებში. კონდენსატორს შეუძლია მუხტის შენახვა ელექტრო დენიდა გადასცემს მას ელექტრული წრედის სხვა ელემენტებს.
უმარტივესი კონდენსატორი შედგება დიელექტრიკის მიერ განცალკევებული ელექტრული მუხტისაგან, რომელიც გროვდება ერთ ფირფიტაზე დადებითი მუხტი;

კონდენსატორის მუშაობის პრინციპი და მისი დანიშნულება- შევეცდები მოკლედ და ძალიან გარკვევით ვუპასუხო ამ კითხვებს. ელექტრულ სქემებში ამ მოწყობილობების გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა მიზნებისთვის, მაგრამ მათი მთავარი ფუნქციაა ელექტრული მუხტის შენახვა, ანუ კონდენსატორი იღებს ელექტრო დენს, ინახავს მას და შემდგომში გადასცემს მას წრეში.

კონდენსატორის შეერთებისას ელექტრო ქსელიელექტრული მუხტი იწყებს დაგროვებას კონდენსატორის ელექტროდებზე. დამუხტვის დასაწყისში, კონდენსატორი მოიხმარს ყველაზე დიდ ელექტრო დენს კონდენსატორის დამუხტვისას, ელექტრული დენი მცირდება და როდესაც კონდენსატორის სიმძლავრე ივსება, დენი მთლიანად გაქრება.

როდესაც ელექტრული წრე გათიშულია დენის წყაროდან და ჩართულია დატვირთვა, კონდენსატორი წყვეტს მუხტის მიღებას და გადასცემს დაგროვილ დენს სხვა ელემენტებზე, თავად ხდება ენერგიის წყარო.

მთავარი ტექნიკური მახასიათებლებიკონდენსატორი არის ტევადობა. ტევადობა არის კონდენსატორის ელექტრული მუხტის დაგროვების უნარი. რაც უფრო დიდია კონდენსატორის ტევადობა, მით მეტი მუხტი შეიძლება დაგროვდეს და, შესაბამისად, გამოუშვას ელექტრულ წრეში. კონდენსატორის ტევადობა იზომება ფარადებში. კონდენსატორები განსხვავდება დიზაინით, მასალებით, საიდანაც ისინი მზადდება და გამოყენების სფეროებში. ყველაზე გავრცელებული კონდენსატორია - მუდმივი კონდენსატორი,იგი დანიშნულია შემდეგნაირად:

ფიქსირებული კონდენსატორები მზადდება ყველაზე მეტად სხვადასხვა მასალებიდა შეიძლება იყოს მეტალო-ქაღალდი, მიკა, კერამიკა. ასეთი კონდენსატორები, როგორც ელექტრო კომპონენტი, გამოიყენება ყველა ელექტრონულ მოწყობილობაში.

ელექტროლიტური კონდენსატორი

შემდეგი გავრცელებული ტიპის კონდენსატორები არის პოლარული ელექტროლიტური კონდენსატორები, მისი გამოსახულება ელექტრული დიაგრამაასე გამოიყურება -

ასევე შეიძლება ეწოდოს ელექტროლიტური კონდენსატორი მუდმივი კონდენსატორი, რადგან მათი სიმძლავრე არ იცვლება.

მაგრამ უჰ ელექტროლიტური კონდენსატორებიაქვს ძალიან მნიშვნელოვანი განსხვავება, (+) ნიშანი კონდენსატორის ერთ-ერთ ელექტროდთან მიგვანიშნებს, რომ ეს არის პოლარული კონდენსატორი და წრედთან შეერთებისას უნდა დაიცვან პოლარობა. დადებითი ელექტროდი უნდა იყოს დაკავშირებული დენის წყაროს პლუსი და უარყოფითი (რომელსაც არ აქვს პლუს ნიშანი) შესაბამისად უარყოფითი - (თანამედროვე კონდენსატორების სხეულზე გამოიყენება უარყოფითი ელექტროდის აღნიშვნა, მაგრამ დადებითი ელექტროდი არანაირად არ არის დანიშნული. ).

ამ წესის შეუსრულებლობამ შეიძლება გამოიწვიოს კონდენსატორის გაუმართაობა და აფეთქებაც კი, რასაც თან ახლავს ფოლგის ქაღალდის გაფანტვა და ცუდი სუნი (კონდენსატორიდან, რა თქმა უნდა...). ელექტროლიტურ კონდენსატორებს შეიძლება ჰქონდეთ ძალიან დიდი სიმძლავრე და, შესაბამისად, საკმაოდ დიდი პოტენციალის დაგროვება. ამიტომ ელექტროლიტური კონდენსატორები სახიფათოა დენის გამორთვის შემდეგაც და უყურადღებოდ მოპყრობის შემთხვევაში შეიძლება მიიღოთ ძლიერი ელექტრო დარტყმა. ამიტომ დაძაბულობის მოხსნის შემდეგ ამისთვის უსაფრთხო სამუშაოელექტრო მოწყობილობით (ელექტრონული მოწყობილობების შეკეთება, ტუნინგი და ა.შ.), ელექტროლიტური კონდენსატორი უნდა განთავისუფლდეს მისი ელექტროდების მოკლე ჩართვის გზით (ეს უნდა გაკეთდეს სპეციალური ნაპერწკალი უფსკრულით), განსაკუთრებით მაღალი სიმძლავრის კონდენსატორებისთვის, რომლებიც დამონტაჟებულია კვების წყაროებზე. სადაც მაღალი ძაბვაა.

ცვლადი კონდენსატორები.

როგორც სახელიდან გესმით, ცვლად კონდენსატორებს შეუძლიათ შეცვალონ თავიანთი ტევადობა - მაგალითად, რადიო მიმღებების რეგულირებისას. ახლახან მხოლოდ ცვლადი კონდენსატორები გამოიყენეს რადიო მიმღებების სასურველ სადგურზე დასაბრუნებლად, რითაც შეცვალა კონდენსატორის ტევადობა. ცვლადი კონდენსატორები დღესაც გამოიყენება მარტივ, იაფ მიმღებებსა და გადამცემებში. ცვლადი კონდენსატორის დიზაინი ძალიან მარტივია. სტრუქტურულად, იგი შედგება სტატორისა და როტორის ფირფიტებისგან, როტორის ფირფიტები მოძრავია და შედიან სტატორის ფირფიტებში ამ უკანასკნელის შეხების გარეშე. დიელექტრიკი ასეთ კონდენსატორში არის ჰაერი. როდესაც სტატორის ფირფიტები შედის როტორის ფირფიტებში, კონდენსატორის ტევადობა იზრდება, ხოლო როდესაც როტორის ფირფიტები გამოდიან, ტევადობა მცირდება. ცვლადი კონდენსატორის აღნიშვნა ასე გამოიყურება -

კონდენსატორების გამოყენება

კონდენსატორები ფართოდ გამოიყენება ელექტროტექნიკის ყველა სფეროში;
ალტერნატიული დენის წრეში მათ შეუძლიათ გამოიყენონ ტევადობა. ავიღოთ ეს მაგალითი: როდესაც კონდენსატორი და ნათურა სერიულად უკავშირდება ბატარეას (პირდაპირი დენი), ნათურა არ ანათებს.

თუ ასეთ წრეს დაუკავშირებთ ალტერნატიული დენის წყაროს, ნათურა ანათებს და სინათლის ინტენსივობა პირდაპირ იქნება დამოკიდებული გამოყენებული კონდენსატორის ტევადობის მნიშვნელობაზე.

ამ თვისებების წყალობით, კონდენსატორები გამოიყენება როგორც ფილტრები სქემებში, რომლებიც თრგუნავენ მაღალი სიხშირის და დაბალი სიხშირის ჩარევას.

კონდენსატორები ასევე გამოიყენება სხვადასხვა პულსის სქემები, სადაც საჭიროა დიდი ელექტრული მუხტის სწრაფი დაგროვება და გამოშვება, ამაჩქარებლებში, ფოტონათებაში, პულსირებულ ლაზერებში, დიდი ელექტრული მუხტის დაგროვების და დაბალი წინააღმდეგობის მქონე ქსელის სხვა ელემენტებზე სწრაფად გადაცემის შესაძლებლობის გამო, რაც ქმნის ძლიერ იმპულსს. .კონდენსატორები გამოიყენება ძაბვის გასწორების დროს ტალღების გასასწორებლად. კონდენსატორის უნარი შეინარჩუნოს მუხტი დიდი ხნის განმავლობაშიშესაძლებელს ხდის მათ გამოყენებას ინფორმაციის შესანახად. და ეს მხოლოდ ძალიან მოკლე ჩამონათვალია იმ ყველაფრის, სადაც შესაძლებელია კონდენსატორის გამოყენება.

ელექტროტექნიკის მიმართულებით სწავლის გაგრძელებისას კიდევ ბევრ საინტერესოს აღმოაჩენთ, მათ შორის კონდენსატორების მუშაობასა და გამოყენებას. მაგრამ ეს ინფორმაცია საკმარისი იქნება თქვენთვის გასაგებად და წინსვლისთვის.

როგორ შევამოწმოთ კონდენსატორი

კონდენსატორების შესამოწმებლად გჭირდებათ მოწყობილობა, ტესტერი ან სხვა მულტიმეტრი. არსებობს სპეციალური მოწყობილობები, რომლებიც ზომავენ ტევადობას (C), მაგრამ ეს მოწყობილობები ფული ღირს და ხშირად აზრი არ აქვს მათ შეძენას სახლის სახელოსნოსთვის, მით უმეტეს, რომ ბაზარზე არის იაფი ჩინური მულტიმეტრები ტევადობის გაზომვის ფუნქციით. თუ თქვენს ტესტერს არ აქვს ასეთი ფუნქცია, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ჩვეულებრივი აკრეფის ფუნქცია - to როგორ დავრეკოთ მულტიმეტრითროგორც რეზისტორების შემოწმებისას - რა არის რეზისტორი. კონდენსატორი შეიძლება შემოწმდეს "ავარია" ამ შემთხვევაში, კონდენსატორის წინააღმდეგობა არის ძალიან დიდი, თითქმის უსასრულო (დამოკიდებულია მასალაზე, საიდანაც მზადდება კონდენსატორი). ელექტროლიტური კონდენსატორები შემოწმებულია შემდეგნაირად - აუცილებელია ჩართოთ ტესტერი უწყვეტ რეჟიმში, დააკავშიროთ მოწყობილობის ზონდები კონდენსატორის ელექტროდებთან (ფეხებთან) და მულტიმეტრის ინდიკატორზე წაკითხვის მონიტორინგი სანამ ის მთლიანად არ გაჩერდება. რის შემდეგაც თქვენ უნდა შეცვალოთ ზონდები, მაჩვენებლები დაიწყება თითქმის ნულამდე შემცირება. თუ ყველაფერი ისე მოხდა, როგორც აღვწერე, კონდერი მუშაობს. თუ ჩვენებები არ იცვლება ან მაჩვენებლები მაშინვე დიდი ხდება ან მოწყობილობა აჩვენებს ნულს, კონდენსატორი გაუმართავია. პირადად მე მირჩევნია შევამოწმო "კონდიციონერები" ციფერბლატით, ნემსის გლუვი მოძრაობა უფრო ადვილია, ვიდრე ინდიკატორის ფანჯარაში ციმციმები.

კონდენსატორის სიმძლავრეფარადებში გაზომილი, 1 ფარადი უზარმაზარი მნიშვნელობაა. ეს სიმძლავრე ექნება ლითონის ბურთირომლის ზომა 13-ჯერ გადააჭარბებს ჩვენს მზის ზომას. პლანეტა დედამიწის ზომის სფეროს მხოლოდ 710 მიკროფარადის სიმძლავრე ექნება. როგორც წესი, კონდენსატორების ტევადობა, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ ელექტრო მოწყობილობებში, მითითებულია მიკროფარადებში (mF), პიკოფარადებში (nF), ნანოფარადებში (nF). უნდა იცოდეთ, რომ 1 მიკროფარადი უდრის 1000 ნანოფარადს. შესაბამისად, 0,1 uF უდრის 100 nF. ძირითადი პარამეტრის გარდა, ელემენტების სხეულზე მითითებულია ფაქტობრივი სიმძლავრის დასაშვები გადახრა მითითებულიდან და ძაბვა, რომლისთვისაც შექმნილია მოწყობილობა. თუ ის გადააჭარბებს, მოწყობილობამ შეიძლება მარცხი განიცადოს.

ეს ცოდნა საკმარისი იქნება იმისათვის, რომ დაიწყოთ და დამოუკიდებლად განაგრძოთ კონდენსატორების და მათი ფიზიკური თვისებების შესწავლა სპეციალურად ტექნიკური ლიტერატურა. გისურვებთ წარმატებებს და გამძლეობას!

ელექტრონიკა იყენებს ბევრ განსხვავებულ ნაწილს, რომლებიც ერთად იძლევა მოქმედებების სპექტრს. ერთ-ერთი მათგანია კონდენსატორი. და სტატიის ფარგლებში ვისაუბრებთ იმაზე, თუ რა სახის მექანიზმია ეს, როგორ მუშაობს, რატომ არის საჭირო კონდენსატორი და რას აკეთებს ის სქემებში.

რა არის კონდენსატორი?

კონდენსატორი არის პასიური ელექტრული მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია შეასრულოს სხვადასხვა ამოცანები სქემებში მუხტის და ელექტრული ველის ენერგიის დაგროვების უნარის გამო. მაგრამ აპლიკაციების ძირითადი დიაპაზონი არის გამსწორებლებისა და სტაბილიზატორების ფილტრები. ამრიგად, კონდენსატორების წყალობით, სიგნალი გადაიცემა გამაძლიერებლის ეტაპებს შორის, დაწესებულია დროის ინტერვალები და შენდება მაღალი და დაბალი გამტარი ფილტრები. მისი თვისებებიდან გამომდინარე, იგი ასევე გამოიყენება სიხშირის შერჩევისთვის სხვადასხვა გენერატორში.

ამ ტიპის კონდენსატორი ამაყობს რამდენიმე ასეული მიკროფარადის სიმძლავრით. ამ ელექტრონული კომპონენტის ოჯახის სხვა წევრები შექმნილია მსგავსი პრინციპის მიხედვით. როგორ შევამოწმოთ კონდენსატორი და დავრწმუნდეთ, რომ საქმის რეალური მდგომარეობა შეესაბამება წარწერებს? უმარტივესი გზაა ციფრული მულტიმეტრის გამოყენება. ომმეტრს ასევე შეუძლია უპასუხოს კითხვას, თუ როგორ უნდა შეამოწმოთ კონდენსატორი.

მუშაობის პრინციპი და რატომ არის საჭირო კონდენსატორი

აღნიშვნიდან და სქემატური გამოსახულების მიხედვით შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ერთმანეთის გვერდით მდებარე ორი ლითონის ფირფიტაც კი შეიძლება იმოქმედოს როგორც მარტივი კონდენსატორი. ჰაერი ამ შემთხვევაში დიელექტრიკის როლს შეასრულებს. თეორიულად, არ არის შეზღუდვა ფირფიტების ფართობზე და მათ შორის მანძილს. ამიტომ, თუნდაც უზარმაზარ დისტანციებზე გავრცელების და მათი ზომის შემცირებისას, თუნდაც ეს უმნიშვნელო იყოს, გარკვეული სიმძლავრე შენარჩუნებულია.

ამ ქონებამ იპოვა გამოყენება მაღალი სიხშირის ტექნოლოგიაში. ასე რომ, მათ ისწავლეს მათი დამზადება თუნდაც ჩვეულებრივი ბეჭდური მიკროსქემის ტრასების სახით, ასევე უბრალოდ ორი მავთულის გადახვევით, რომლებიც პოლიეთილენის იზოლაციაშია. კაბელის გამოყენებისას, კონდენსატორის სიმძლავრე (µF) იზრდება სიგრძესთან ერთად. მაგრამ უნდა გვესმოდეს, რომ თუ გადაცემული პულსი მოკლეა და მავთული გრძელი, მაშინ ის შეიძლება უბრალოდ ვერ მიაღწიოს დანიშნულების ადგილს. კონდენსატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას DC და AC სქემებში.

ენერგიის შენახვა

როგორც კონდენსატორის სიმძლავრე იზრდება, პროცესები, როგორიცაა დამუხტვა და განმუხტვა, ნელა მიმდინარეობს. მოცემულ ელექტრო მოწყობილობაზე ძაბვა იზრდება მრუდი ხაზის გასწვრივ, რომელსაც მათემატიკაში ექსპონენციას უწოდებენ. დროთა განმავლობაში, კონდენსატორის ძაბვა გაიზრდება 0 ვ მნიშვნელობიდან ელექტრომომარაგების დონემდე (თუ ის არ დაიწვება ამ უკანასკნელის ძალიან მაღალი მნიშვნელობების გამო).

ელექტროლიტური კონდენსატორი

ჩართულია მომენტშიელექტროლიტური კონდენსატორები ამაყობენ ყველაზე მაღალი სპეციფიკური ტევადობით ამ ინდიკატორის ნაწილის მოცულობასთან თანაფარდობით. მათი სიმძლავრე აღწევს 100 ათას მიკროფარადს, ხოლო სამუშაო ძაბვა 600 ვ-მდეა. მაგრამ ისინი კარგად მუშაობენ მხოლოდ დაბალ სიხშირეებზე. რისთვის გამოიყენება ამ ტიპის კონდენსატორი? გამოყენების ძირითადი სფეროა ფილტრები. ელექტროდები მზადდება თხელი ფირისგან (რომელიც დამზადებულია ლითონის ოქსიდისგან). იმის გამო, რომ მათ შორის ჰაერის თხელი ფენა არ არის საკმარისად კარგი იზოლატორი, აქ ემატება ელექტროლიტის ფენაც (ასევე მოქმედებს ტუტეების ან მჟავების კონცენტრირებული ხსნარები).

სუპერკონდენსატორი

ეს არის ელექტროლიტური კონდენსატორების ახალი კლასი, რომელსაც ეწოდება იონისტორები. მისი თვისებები მას ბატარეის მსგავსია, თუმცა გარკვეული შეზღუდვები მოქმედებს. ამრიგად, მათი უპირატესობა მდგომარეობს დატენვის მოკლე დროში (ჩვეულებრივ, რამდენიმე წუთი). რისთვის გამოიყენება ამ ტიპის კონდენსატორი? იონისტორები გამოიყენება როგორც სარეზერვო დენის წყარო. წარმოების დროს ისინი აღმოჩნდებიან არაპოლარული და სად არის პლუსი და სად არის მინუსი განისაზღვრება პირველი დატენვით (საწარმოო ქარხანაში).

ტემპერატურა და ნომინალური ძაბვა მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს შესრულებაზე. ასე რომ, 70˚C-ზე და 0,8 სიმძლავრეზე მხოლოდ 500 საათი მუშაობს. ძაბვის ნომინალური მნიშვნელობის 0,6-მდე და ტემპერატურის 40 გრადუსამდე შემცირებით, მისი მომსახურების ვადა გაიზრდება 40 ათას საათამდე. იონისტორები შეგიძლიათ იპოვოთ მეხსიერების ჩიპებში ან ელექტრონულ საათებში. მაგრამ ამავე დროს, მათ აქვთ კარგი პერსპექტივები მზის ბატარეებში მათი გამოყენებისთვის.

ისინი გამოიყენება ტაიმერებში, რადგან რეზისტორები იძლევა ნელი დატენვისა და განმუხტვის საშუალებას. ინდუქტორები კონდენსატორებთან ერთად წარმოდგენილია სქემებში რხევითი სქემებიგადამცემი და მიმღები მოწყობილობები. ელექტრომომარაგების სხვადასხვა დიზაინში, ისინი ეფექტურად არბილებენ ძაბვის ტალღებს გასწორების პროცესის შემდეგ.

ის ადვილად გადის კონდენსატორებში, მაგრამ დაგვიანებულია. ეს შესაძლებელს ხდის სხვადასხვა დანიშნულების ფილტრების წარმოებას. ელექტრულ და ელექტრონულ სქემებში, კონდენსატორები ხელს უწყობენ ისეთი პროცესების შენელებას, როგორიცაა ძაბვის გაზრდა ან შემცირება.

კონდენსატორი: მოქმედების პრინციპი

კონდენსატორის მუშაობის ძირითადი პრინციპია მისი უნარი შეინახოს ელექტრული მუხტი. ანუ შესაძლებელია მისი დამუხტვა ან დატენვა საჭირო დროს. ეს თვისება ყველაზე მკაფიოდ ვლინდება, როდესაც კონდენსატორი პარალელურად ან სერიულად არის დაკავშირებული ინდუქტორთან გადამცემის ან რადიო მიმღების სქემებში.

ეს კავშირი საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ პოლარობის პერიოდული ცვლილება ფირფიტებზე. ჯერ პირველი ფირფიტა დამუხტულია დადებითი მუხტით, შემდეგ კი მეორე ფირფიტა იღებს უარყოფით მუხტს. სრული გამორთვის შემდეგ, დატენვა ხდება შიგნით საპირისპირო მიმართულება. დადებითი მუხტის ნაცვლად, ფირფიტა იღებს უარყოფით მუხტს და, პირიქით, უარყოფითი ფირფიტა ხდება დადებითად დამუხტული. ეს პოლარობის ცვლილება ხდება ყოველი დამუხტვისა და განმუხტვის შემდეგ. ოპერაციული ეს პრინციპი არის საფუძველი ანალოგური გადამცემი მოწყობილობებში დაყენებული გენერატორებისთვის.

მთავარი მახასიათებელია ელექტრული ტევადობა

კონდენსატორის მუშაობის პრინციპის განხილვისას არ უნდა დაივიწყოს ისეთი მახასიათებელი, როგორიცაა ელექტრული ტევადობა. უპირველეს ყოვლისა, ის მდგომარეობს კონდენსატორის უნარში, შეინარჩუნოს ელექტრული მუხტი. ანუ, რაც უფრო მაღალია ტევადობა, მით მეტია დამუხტვის ღირებულების შენახვა.

კონდენსატორის ელექტრული ტევადობა იზომება ფარადებში და აღინიშნება ასო F-ით. თუმცა, ერთი ფარადი არის ძალიან დიდი ტევადობა, ამიტომ პრაქტიკაში გამოიყენება უფრო პატარა ერთეულები, როგორიცაა მიკრო-, ნანო- და პიკოფარადები.

წარმოაჩენს გარკვეულ სირთულეს იმის გამო სხვადასხვა ვარიანტებიმარკირება.