Конденсатор, катушка и резонанс в цепи переменного тока 🐲 СПАДИЛО.РУ

Опишем колебания, которые происходят в цепи переменного тока при включении в нее конденсатора и катушки индуктивности. А также рассмотрим условия, при выполнении которых в цепи переменного тока наступает резонанс. Получим формулы для вычисления амплитуд напряжений, введем понятия емкостного и индуктивного сопротивления и выясним, какую роль играют эти величины.

Конденсатор в цепи переменного тока

Постоянный ток не может существовать в цепи, содержащий конденсатор. Движению электронов препятствует диэлектрик, расположенный между обкладками. Но переменный ток в такой цепи существовать может, что доказывает опыт с лампой (см. рисунок ниже).

Пусть фактически такая цепь разомкнута, но если по ней течет переменный ток, конденсатор то заряжается, то разряжается. Ток, текущий при перезарядке конденсатора нагревает нить лампы, и она начинает светиться.

Найдем, как меняется сила тока в цепи, содержащей только конденсатор, если сопротивление проводов и обкладок конденсатора можно пренебречь (см. рис. выше). Напряжение на конденсаторе будет равно:

u=φ1−φ2=qC..

Учтем, что напряжение на конденсаторе равно напряжению на концах цепи:

qC..=Umaxcos.ωt

Следовательно, заряд конденсатора меняется по гармоническому закону:

q=CUmaxcos.ωt

Тогда сила тока, представляющая собой производную заряда по времени, будет равна:

i=q´=−CUmaxsin.ωt=CUmaxcos.(ωt+π2..)

Следовательно, колебания силы тока опережают колебания напряжения на конденсаторе на π2.. (см. график ниже). Это означает, что в момент, когда конденсатор начинает заряжаться, сила тока максимальна, а напряжение равно нулю. После того, как напряжение достигнет максимума, сила тока становится равной нулю и т.д.

Амплитуда силы тока равна:

Imax=UmaxCω

Примем, что:

1Cω..=XC

Также будем использовать действующие значения силы тока и напряжения. Тогда получим, что:

Определение

I=UXC..

Величина XC, равная обратному произведению циклической частоты на электрическую емкость конденсатора, называется емкостным сопротивлением. Роль этой величины аналогична роли активного сопротивления R в законе Ома.

Обратите внимание, что на протяжении четверти периода, когда конденсатор заряжается до максимального напряжения, энергия поступает в цепь и запасается в конденсаторе в форме энергии электрического поля. В следующую четверть периода (при разрядке конденсатора), эта энергия возвращается в сеть.

Пример №1. Максимальный заряд на обкладках конденсатора колебательного контура qmax=10−6 Кл. Амплитудное значение силы тока в контуре Imax=10−3 А. Определите период колебания (потерями на нагревание проводника пренебречь).

Согласно закону сохранения энергии максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно максимальному значения магнитного поля катушки:

q2max2C..=LI2max2..

Отсюда:

LC=q2maxI2max..

√LC=qmaxImax..

T=2π√LC=2πqmaxImax..=2·3,1410−610−3..≈6,3·10−3 (с)

Катушка индуктивности в цепи переменного тока

Соберем две электрических цепи, состоящих из лампы накаливания, катушки индуктивности и источника питания: в первом случае постоянного, во втором — переменного (см. рисунки «а» и «б» ниже).

Опыт покажет, что в цепи постоянного тока лампа светится ярче по сравнению с той, что включена в цепь переменного тока. Это говорит о том, что сила тока в цепи постоянного тока выше действующего значения силы тока в цепи переменного тока.

Результат опыта легко объясняется явлением самоиндукции. При подключении катушки к постоянному источнику тока сила тока нарастает постепенно. Возрастающее при нарастании силы тока вихревое электрическое поле тормозит движение электронов. Лишь спустя какое-то время сила тока достигает наибольшего значения, соответствующему данному постоянному напряжению.

Если напряжение быстро меняется, то сила тока не успевает достигнуть максимального значения. Поэтому максимальное значение силы тока в цепи переменного тока с катушкой индуктивности ограничивается индуктивность. Чем больше индуктивность и чем больше частота приложенного напряжения, тем меньше амплитуда силы переменного тока.

Определим силу тока в цепи, содержащей катушку, активным сопротивлением которой можно пренебречь (см. рисунок ниже). Для этого найдем связь между напряжением на катушке и ЭДС самоиндукции в ней.

Если сопротивление катушки равно нулю, то и напряженность электрического поля внутри проводника в любой момент времени должна равняться нулю. Иначе, согласно закону Ома, сила тока была бы бесконечно большой. Равенство нулю напряженности поля оказывается возможным потому, что напряженность вихревого электрического поля →Ei, порождаемого переменным магнитным полем, в каждой точке равна по модулю и противоположна по направлению напряженности кулоновского поля →Eк, создаваемого в проводнике зарядами, расположенными на зажимах источника и в проводах цепи.

Из равенства →Ei=−→Eк следует, что удельная работа вихревого поля (т.е. ЭДС самоиндукции ei) равна по модулю и противоположна по знаку удельной работе кулоновского поля.

Учитывая, что удельная работа кулоновского поля равна напряжения на концах катушки, можно записать:

ei=−u

Напомним, что сила переменного тока изменяется по гармоническому закону:

i=Imaxsin.ωt

Тогда ЭДС самоиндукции равна:

ei=−Li´=−LωImaxcos.ωt

Так как u=−ei, то напряжение на концах катушки оказывается равным:

u= LωImaxcos.ωt=LωImaxsin.(ωt+π2..)=Umax(ωt+π2..)

Амплитуда напряжения равна:

Umax=LωImax

Следовательно, колебания напряжения на катушке опережают колебания силы тока на π2.., или колебания силы тока отстают от колебаний напряжения на π2.., что одно и то же.

В момент, когда напряжение на катушке достигает максимума, сила тока равна нулю (см. график ниже).

Но в момент, когда напряжение становится равным нулю, сила тока максимальна по модулю. Амплитуда силы тока в катушке равна:

Imax=UmaxLω..

Введем обозначение:

Lω=XL

Также будем использовать вместо амплитуд действующие значения силы тока и напряжения. Тогда получим:

Определение

I=UXL..

Величина XL, равная произведению циклической частоты на индуктивность, называется индуктивным сопротивлением. Индуктивное сопротивление зависит от частоты. Поэтому в цепи постоянного тока, в котором отсутствует частота, индуктивное сопротивление катушки равно нулю.

Пример №2. Катушка с индуктивным сопротивлениемXL=500 Ом присоединена к источнику переменного напряжения, частота которого ν = 1000 Гц. Действующее значение напряжения

U = 100 В. Определите амплитуду силы тока Imax в цепи и индуктивность катушки L. Активным сопротивлением пренебречь.

Индуктивное сопротивление катушки выражается формулой:

XL=Lω=2πνL

Отсюда:

Так как амплитуда напряжения связана с его действующим значением соотношением Umax=U√2, то для амплитуды силы тока получаем:

Резонанс в электрической цепи

Механические и электромагнитные колебания имеют разную природу, но процессы, происходящие при этом, идентичны. Поэтому можно предположить, что резонанс в электрической цепи так же реален, как резонанс в колебательной системе, на которую действует периодическая сила.

Напомним, что в механической системе резонанс тем более заметен, чем меньше в колебательной системе трение между ее элементами. Роль трения в электрической цепи играет активное сопротивление R. Ведь именно наличие этого сопротивления в цепи приводит к превращению энергии тока во внутреннюю энергию проводника, который при этом нагревается. Следовательно, резонанс в электрической цепи будет отчетливо наблюдаться при малом активном сопротивлении R.

Если активное сопротивление мало, то собственная частота колебаний в колебательном контуре определяется формулой:

ω0=1√LC..

Сила тока при вынужденных колебаниях должна достигать максимальных значений, когда частота переменного напряжения, приложенного к контуру равна собственной частоте колебательного контура:

ω=ω0=1√LC..

Определение

Резонанс в электрическом колебательном контуре — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний силы тока при совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура.

После включения внешнего переменного напряжения резонансное значение силы тока в цепи устанавливается не моментально, а постепенно. Амплитуда колебаний силы тока возрастает до тех пор, пока энергия, выделяющаяся за период на резисторе, не сравняется с энергией, поступающей в контур за это же время:

I2maxR2..=UmaxImax2..

Упростив это уравнение, получим:

ImaxR=Umax

Следовательно, амплитуда установившихся колебаний силы тока при резонансе определяется уравнением:

Imax=UmaxR..

При сопротивлении, стремящемся к нулю, сила тока возрастает до бесконечно больших значений. При большом сопротивлении сила тока возрастает незначительно. Это хорошо видно на графике ниже.

Пример №3. В цепь переменного тока с частотой ν = 500 Гц включена катушка индуктивностью L = 10 мГн. Какой емкости конденсатор надо включить в эту цепь, чтобы наступил резонанс?

Электрическая цепь, описываемая в условии, представляет собой колебательный контур. Резонанс в этой цепи наступит, когда частота переменного тока будет равна собственной частоте колебательного контура (ν = ν

0).

Но:

ν0=12π√LC..

Тогда:

ν=12π√LC..

Отсюда:

Задание EF22579

К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой ν.

Индуктивность L катушки колебательного контура можно плавно менять от максимального значения L_max до минимального L_min, а ёмкость его конденсатора постоянна.

Ученик постепенно уменьшал индуктивность катушки от максимального значения до минимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре всё время возрастала. Опираясь на свои знания по электродинамике, объясните наблюдения ученика.

---

Алгоритм решения

1.Установить, что вызывает увеличение амплитуды силы тока.

2.Объяснить, какие изменения вызвало уменьшение индуктивности.

3.Объяснить, при каком условии в течение всего эксперимента амплитуда силы тока может только расти.

Решение

В колебательном контуре источником тока возбуждаются вынужденные колебания. Частота этих колебаний равна частоте источника — ν. Амплитуда колебаний зависит от того, как соотносятся между собой внешняя частота и частота собственных электромагнитных колебаний, которая определяется формулой:

ν0=12π√LC..

По мере увеличения внешней частоты от нуля до ν₀ амплитуда растет. Она достигает максимума тогда, когда происходит резонанс. При этом внешняя частота равна частоте собственных электромагнитных колебаний: ν = ν₀. Затем амплитуда начинает убывать.

В данном случае, ученик меняет не внешнюю частоту, а частоту собственных электромагнитных колебаний. При плавном уменьшении индуктивности контура от максимального значения L_max до минимального L_min частота возрастает от ν_0min до ν_0max. Причем:

ν0min=12π√LminC..

ν0max=12π√LmaxC..

Из того факта, что амплитуда всё время увеличивалась, можем сделать вывод, что частота ν₀ всё время приближалась к частоте источника тока, при этом ν > ν_0max. В противном случае наблюдалось бы уменьшений амплитуды силы тока.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF22785

В колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивности и конденсатора, происходят свободные незатухающие электромагнитные колебания.

Из приведённого ниже списка выберите две величины, которые остаются постоянными при этих колебаниях.

Ответ:

а) период колебаний силы тока в контуре

б) фаза колебаний напряжения на конденсаторе

в) заряд конденсатора

г) энергия магнитного поля катушки

д) амплитуда колебаний напряжения на катушке

---

Алгоритм решения

1. Определить, от чего зависит каждая из перечисленных величин.
2. Установить, какие величины меняются, а какие нет.

Решение

В колебательном контуре происходят гармонические колебания. Поэтому период колебаний силы тока в контуре — величина постоянная.

Фаза — это величина, которая определяет положение колебательной системы в любой момент времени. Поскольку в системе происходят колебания, фаза меняется.

Заряд конденсатора — колебания происходят за счет постоянной перезарядки конденсатора. Следовательно, эта величина тоже меняется.

Энергия магнитного поля катушки — в колебательном контуре происходят взаимные превращения энергии магнитного поля катушки в энергию электрического поля конденсатора, и обратно. Поэтому энергия магнитного поля катушки постоянно меняется.

В условии задачи сказано, что колебания незатухающие. Это значит, что полная механическая энергия колебательной системы сохраняется. Поскольку именно от нее зависит амплитуда колебаний напряжения на катушке, то эта величина также остается постоянной.

Ответ: ад

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18656

На рисунке приведён график зависимости силы тока i от времени t при свободных гармонических колебаниях в колебательном контуре. Каким станет период свободных колебаний в контуре, если конденсатор в этом контуре заменить на другой конденсатор, ёмкость которого в 4 раза меньше? Ответ запишите в мкс.

---

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные (определить по графику начальный период колебаний).

2.Перевести единицы измерения величин в СИ.

3.Записать формулу Томсона.

4.Выполнить решение в общем виде.

5.Установить, каким станет период колебаний после уменьшения емкости конденсатора.

Решение

Запишем исходные данные:

• Период колебаний (определяем по графику): T = 4 мкс.

• Емкость конденсатора в первом опыте: C₁ = 4C.

• Емкость конденсатора во втором опыте: C₂ = C.

4 мкс = 4∙10^–6 с

Запишем формулу Томсона:

T=2π√LC

Применим формулу для обоих опытов и получим:

T1=2π√L4C=4π√LC

T2=2π√LC

Поделим первый период на второй:

T1T2..=4π√LC2π√LC..=2

Отсюда:

T2=T12..=4·10−62..=2·10−6 (с)=2 (мкс)

Ответ: 2

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Почему я могу поставить электролитический конденсатор на переменный ток?

«Может» и «должен» — это две вещи. Должны ли вы сделать это? Нет: это использование вне указанных рабочих параметров обычных электролитических конденсаторов. Вы, кажется, уже поняли это. Ты можешь сделать это? Да, как показывает видео. Чтобы понять, почему требуется некоторое понимание того, что находится внутри конденсатора.

Конденсатор представляет собой два проводника (обычно пластины), разделенные изолятором. Чем больше площадь поверхности и чем ближе они друг к другу, тем выше емкость. Электролитические конденсаторы имеют тонкую пленку, свернутую в банку. Эта пленка покрыта тонким оксидным слоем, и его толщина дает электролитическим конденсаторам высокую емкость по сравнению с их размером.

Этот оксидный слой создается химическим составом материалов в конденсаторе и полярностью напряжения, приложенного к каждой стороне пленки. Напряжение, приложенное в правильном направлении, создает и поддерживает оксидный слой. Если полярность обратная, оксидный слой растворяется.

Если оксидный слой растворяется, у вас больше не будет изолятора между двумя пластинами конденсатора. Вместо двух пластин, разделенных изолятором, у вас есть две пластины, разделенные проводником. Вместо устройства, которое блокирует постоянный ток, у вас есть устройство, которое проводит его. По сути, у вас есть проволока в банке.

Обычно, когда вы сталкиваетесь с этим режимом отказа, большой ток течет, быстро нагревая внутреннюю часть конденсатора. Расширяющаяся жидкость и газ разрушают предохранительный клапан или взрывается баллончик.

Почему тогда конденсатор в этом примере не взрывается?

Напряжение обратной полярности никогда не применяется в течение очень долгого времени и никогда без правильного напряжения полярности, приложенного вскоре после этого, чтобы восстановить любое нанесенное повреждение.

Оксидный слой не растворяется мгновенно при приложении обратного напряжения; это займет время. Время зависит от приложенного напряжения, размера конденсатора, химического состава и т. Д., Но половину цикла переменного тока частотой 50 Гц, вероятно, недостаточно для нанесения серьезного ущерба. Когда наступает вторая половина цикла, оксидный слой восстанавливается.

Любой ток короткого замыкания существенно ограничен последовательными резисторами.

С этими последовательными резисторами мощность, доступная для нагрева конденсатора, мала. Просто недостаточно мощности для катастрофического разрушения конденсатора, потому что большая часть доступной энергии идет в резисторы. Возможно, вы просто слегка нагреете конденсатор. Когда напряжение меняет направление, оксидный слой может преобразовываться.

Возможно, в какой-то степени вы все еще повредите конденсатор, но он достаточно работоспособен для демонстрации.

2. Конденсатор в цепи переменного тока | 4. Реактивное сопротивление и импеданс — Емкость | Часть2

2. Конденсатор в цепи переменного тока

Конденсатор в цепи переменного тока

Конденсатор в цепи переменного тока ведет себя не так, как резистор. Если резисторы просто противостоят потоку электронов (напряжение на них прямопропорционально току), то конденсаторы противостоят изменению напряжения («тормозя» или добавляя ток во время зарядки или разрядки до нового уровня напряжения). Проходящий через конденсатор ток прямопропорционален скорости изменения напряжения. Это противостояние изменению напряжения является еще одной формой реактивного сопротивления, которое по своему действию противоположно реактивному сопротивлению катушки индуктивности.

Математическая взаимосвязь между проходящим через конденсатор током и скоростью изменения напряжения на нем выглядит следующим образом:

 

 

Отношение du/dt представляет собой скорость изменения мгновенного напряжения (u) с течением времени, и измеряется в вольтах в секунду. Емкость (С) измеряется в Фарадах, а мгновенный ток (i) — в амперах. Чтобы показать, что происходит с переменным током, давайте проанализируем простую емкостную схему:

 

 

Простая емкостная цепь: напряжение конденсатора отстает от тока на 90^o.

Если мы построим график тока и напряжения для этой простой цепи, то он будет выглядеть примерно так:

 

 

Как вы помните, проходящий через конденсатор ток является реакцией на изменение напряжения на этом конденсаторе. Отсюда можно сделать вывод, что мгновенный ток равен нулю всякий раз, когда мгновенное значение напряжения находится в пике (нулевое изменение, или нулевой наклон синусоидальной волны напряжения), и мгновенный ток равен своему пиковому значению всякий раз, когда мгновенное напряжение находится в точках максимального изменения (точки самого крутого наклона волны напряжения, в которых она пересекает нулевую линию). Все это приводит к тому, что волна напряжения на -90^o не совпадает по фазе с волной тока. На графике видно, как волна тока дает «фору» волне напряжения: ток «ведет» напряжение, а напряжение «запаздывает» за током.

 

 

Как вы уже догадались, такая же необычная волна мощности, которую мы видели в простой индуктивной цепи, присутствует и в простой емкостной цепи:

 

 

Как и в случае с простой индуктивной цепью, фазовый сдвиг 90 градусов между напряжением и током приводит к равномерному чередованию волны мощности между положительными и отрицательными значениями. Это означает, что конденсатор не рассеивает мощность (когда реагирует на изменения напряжения), а просто поглощает и высвобождает ее (поочередно).

Сопротивление конденсатора, изменяющее напряжение, интерпретируется как сопротивление переменному напряжению в целом, у которого по определению постоянно меняется мгновенная величина и направление. Для любой заданной величины переменного напряжения на заданной частоте, конденсатор заданного размера будет «проводить» определенную величину переменного тока. Так же, как ток через резистор является функцией напряжения на этом резисторе и его сопротивления, переменный ток через конденсатор является функцией переменного напряжения на этом конденсаторе и его реактивного сопротивления. Как и в случае с катушками индуктивности, реактивное сопротивление конденсатора измеряется в Омах, и обозначается буквой Х (или Х_С, если быть более точным).

Поскольку проходящий через конденсатор ток пропорционален скорости изменения напряжения, он будет больше для быстро меняющихся напряжений, и меньше — для напряжений с более медленным изменением. Это означает, что реактивное сопротивление любого конденсатора (в Омах) обратно пропорционально частоте переменного тока. Точная формула расчета реактивного сопротивления конденсатора выглядит следующим образом:

 

 

Если на конденсатор емкостью 100 мкФ воздействовать частотами 60, 120 и 2500 Гц, то его реактивное сопротивление примет следующие значения:

 

Частота (Гц)	Реактивное сопротивление (Ом)
60	26.5258
120	13.2629
2500	0.6366

 

Обратите внимание на то, что отношение емкостного реактивного сопротивления к частотам точно противоположно отношению индуктивного реактивного сопротивления к тем же частотам. Емкостное реактивное сопротивление уменьшается с увеличением частоты переменного тока, а индуктивное реактивное сопротивление наоборот, увеличивается с ростом частоты переменного тока. Если катушки индуктивности выступают против быстрого изменения тока, производя большее напряжение, то конденсаторы выступают против быстрого изменения напряжения, производя больший ток.

По аналогии с катушками индуктивности, выражение 2πf в уравнении реактивного сопротивления конденсатора может быть заменено на строчную греческую букву ω (Омега), которую иначе называют угловой (циклической) частотой переменного тока. Таким образом, уравнение X_C = 1/(2πfC) может быть записано как X_C = 1/(ωC), где ω выражается в радианах в секунду.

Переменный ток в простой емкостной цепи равен напряжению (в Вольтах) поделенному на реактивное сопротивление конденсатора (в Омах). Это аналогично тому что переменный или постоянный ток в простой резистивной цепи равен напряжению (в Вольтах) поделенному на сопротивление (в Омах). В качестве примера давайте рассмотрим следующую схему:

 

 

 

Однако, мы должны иметь в виду, что напряжение и ток имеют разные фазы. Как было сказано ранее, ток имеет фазовый сдвиг +90^o по отношению к напряжению. Если представить фазовые углы напряжения и тока математически (в виде комплексных чисел), то мы увидим, что реактивное сопротивление конденсатора переменному току обладает следующим фазовым углом:

 

 

 

Математически можно сказать, что фазовый угол сопротивления конденсатора переменному току составляет -90o. Фазовый угол реактивного сопротивления току очень важен при анализе цепей. Особенно эта важность проявляется при анализе сложных цепей переменного тока, где реактивные и простые сопротивления взаимодействуют друг с другом. Он также окажется полезным для представления сопротивления любого компонента электрическому току с точки зрения комплексных чисел (а не скалярных величин сопротивления и реактивного сопротивления).

Конденсатор в цепи переменного тока

Соберем цепь с конденсатором, в которой генератор переменного тока создает синусоидальное напряжение. Разберем последовательно, что произойдет в цепи, когда мы замкнем ключ. Начальным будем считать тот момент, когда напряжение генератора равно нулю.

В первую четверть периода напряжение на зажимах генератора будет возрастать, начиная от нуля, и конденсатор начнет заряжаться. В цепи появится ток, однако в первый момент заряда конденсатора, несмотря на то, что напряжение на его пластинах только что появилось и еще очень мало, ток в цепи (ток заряда) будет наибольшим. По мере же увеличения заряда конденсатора ток в цепи убывает и доходит до нуля в момент, когда конденсатор полностью зарядится. При этом напряжение на пластинах конденсатора, строго следуя за напряжением генератора, становится к этому моменту максимальным, но обратного знака, т. е. направлено навстречу напряжению генератора.

 

Рис. 1. Изменение тока и напряжения в цепи с емкостью

Таким образом, ток с наибольшей силой устремляется в свободный от заряда конденсатор, но тут же начинает убывать по мере заполнения зарядами пластин конденсатора и падает до нуля, полностью зарядив его.

Сравним это явление с тем, что происходит с потоком воды в трубе, соединяющей два сообщающихся сосуда (рис. 2),один из которых наполнен, а другой пустой. Стоит только выдвинуть заслонку, преграждающую путь воде, как вода сразу же из левого сосуда под большим напором устремится по трубе в пустой правый сосуд. Однако тотчас же напор воды в трубе начнет постепенно ослабевать, вследствие выравнивания уровней в сосудах, и упадет до нуля. Течение воды прекратится.

 

Рис. 2. Изменение напора воды в трубе, соединяющей сообщающиеся сосуды, сходно с изменением тока в цепи во время заряда конденсатора

Подобно этому и ток сначала устремляется в незаряженный конденсатор, а затем постепенно ослабевает по мере его заряда.

С началом второй четверти периода, когда напряжение генератора начнет сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее убывать, заряженный конденсатор будет разряжаться на генератор, что вызовет в цепи ток разряда. По мере убывания напряжения генератора конденсатор все больше и больше разряжается и ток разряда в цепи возрастает. Направление тока разряда в этой четверти периода противоположно направлению тока заряда в первой четверти периода. Соответственно этому кривая тока, пройдя нулевое значение, располагается уже теперь ниже оси времени.

К концу первого полупериода напряжение на генераторе, а также и на конденсаторе быстро приближается к нулю, а ток в цепи медленно достигает своего максимального значения. Вспомнив, что величина тока в цепи тем больше, чем больше величина переносимого по цепи заряда, станет ясным, почему ток достигает максимума тогда, когда напряжение на пластинах конденсатора, а следовательно, и заряд конденсатора быстро убывают.

С началом третьей четверти периода конденсатор вновь начинает заряжаться, но полярность его пластин, так же как и полярность генератора, изменяется «а обратную, а ток, продолжая течь в том же направлении, начинает по мере заряда конденсатора убывать, В конце третьей четверти периода, когда напряжения на генераторе и конденсаторе достигают своего максимума, ток становится равным нулю.

В последнюю четверть периода напряжение, уменьшаясь, падает до нуля, а ток, изменив свое направление в цепи, достигает максимальной величины. На этом и заканчивается период, за которым начинается следующий, в точности повторяющий предыдущий, и т. д.

Итак, под действием переменного напряжения генератора дважды за период происходят заряд конденсатора (первая и третья четверти периода) и дважды его разряд (вторая и четвертая четверти периода). Но так как чередующиеся один за другим заряды и разряды конденсатора сопровождаются каждый раз прохождением по цепи зарядного и разрядного токов, то мы можем заключить, что по цепи с емкостью проходит переменный ток. 

 

Убедиться в этом можно на следующем простом опыте. Подключите к сети переменного тока через лампочку электрического освещения мощностью 25 Вт конденсатор емкостью 4—6 мкф. Лампочка загорится и не погаснет до тех пор, пока не будет разорвана цепь. Это говорит о том, что по цепи с емкостью проходил переменный ток. Однако проходил он, конечно, не сквозь диэлектрик конденсатора, а в каждый момент времени представлял собой или ток заряда или ток разряда конденсатора.

Диэлектрик же, как нам известно, поляризуется под действием электрического поля, возникающего в нем при заряде конденсатора, и поляризация его исчезает, когда конденсатор разряжается.

При этом диэлектрик с возникающим в нем током смещения служит для переменного тока своего рода продолжением цепи, а для постоянного разрывает цепь. Но ток смещения образуется только в пределах диэлектрика конденсатора, и поэтому сквозного переноса зарядов по цепи не происходит.

Сопротивление, оказываемое конденсатором переменному току, зависит от величины емкости конденсатора и от частоты тока.

Чем больше емкость конденсатора, тем больший заряд переносится по цепи за время заряда и разряда конденсатора, а следовательно, и тем больший будет ток в цепи. Увеличение же тока в цепи свидетельствует о том, что уменьшилось ее сопротивление.

Следовательно, с увеличением емкости уменьшается сопротивление цепи переменному току.

Увеличение частоты тока увеличивает величину переносимого по цепи заряда, так как заряд (а равно и разряд) конденсатора должен произойти быстрее, чем при низкой частоте. В то же время увеличение величины переносимого в единицу времени заряда равносильно увеличению тока в цепи, а следовательно, уменьшению ее сопротивления.

Если же мы каким-либо способом будем постепенно уменьшать частоту переменного тока и сведем ток к постоянному, то сопротивление конденсатора, включенного в цепь, будет постепенно возрастать и станет бесконечно большим (разрыв цепи) к моменту появления в цепи постоянного тока.

Следовательно, с увеличением частоты уменьшается сопротивление конденсатора переменному току.

Подобно тому как сопротивление катушки переменному току называют индуктивным, сопротивление конденсатора принято называть емкостным.

Таким образом, емкостное сопротивление тем больше, чем меньше емкость цепи и частота питающего ее тока.

Емкостное сопротивление обозначается через Хс и измеряется в омах.

Зависимость емкостного сопротивления от частоты тока и емкости цепи определяется формулой Хс = 1/ωС, где ω — круговая частота, равная произведению 2πf, С—емкость цепи в фарадах.

Емкостное сопротивление, как и индуктивное, является реактивным по своему характеру, так как конденсатор не потребляет энергии источника тока.

Формула закона Ома для цепи с емкостью имеет вид I = U/Xc, где I и U — действующие значения тока и напряжения; Хс — емкостное сопротивление цепи.

Свойство конденсаторов оказывать большое сопротивление токам низкой частоты и легко пропускать токи высокой частоты широко используется в схемах аппаратуры связи. 

С помощью конденсаторов, например, достигается необходимое для работы схем разделение постоянных токов и токов низкой частоты от токов высокой частоты.

Если нужно преградить путь току низкой частоты в высокочастотную часть схемы, последовательно включается конденсатор небольшой емкости. Он оказывает большое сопротивление низкочастотному току и в то же время легко пропускает ток высокой частоты. 

 

Если же надо не допустить ток высокой частоты, например, в цепь питания радиостанции, то используется конденсатор большой емкости, включаемый параллельно источнику тока. Ток высокой частоты в этом случае проходит через конденсатор, минуя цепь питания радиостанции.

Активное сопротивление и конденсатор в цепи переменного тока

На практике часто встречаются случаи, когда в цепи последовательно с емкостью включено активное сопротивление. Общее сопротивление цепи в этом случае определяется по формуле

 

Следовательно, полное сопротивление цепи, состоящей из активного и емкостного сопротивлений, переменному току равно корню квадратному из суммы квадратов активного и емкостного сопротивлений этой цепи.

Закон Ома остается справедливым и для этой цепи I = U/Z.

На рис. 3 приведены кривые, характеризующие фазовые соотношения между током и напряжением в цепи, содержащей емкостное и активное сопротивления.

Рис. 3. Ток, напряжение и мощность в цепи с конденсатором и активным сопротивлением

Как видно из рисунка, ток в этом случае опережает напряжение уже не на четверть периода, а меньше, так как активное сопротивление нарушило чисто емкостный (реактивный) характер цепи, о чем свидетельствует уменьшенный сдвиг фаз. Теперь уже напряжение на зажимах цепи определится как сумма двух слагающих: реактивной слагающей напряжения uс, идущей на преодоление емкостного сопротивления цепи, и активной слагающей напряжения преодолевающей активное ее сопротивление.

 

Чем больше будет активное сопротивление цепи, тем меньший сдвиг фаз получится между током и напряжением.

Кривая изменения мощности в цепи (см. рис. 3) дважды за период приобрела отрицательный знак, что является, как нам уже известно, следствием реактивного характера цепи. Чем менее реактивная цепь, тем меньше сдвиг фаз между током и напряжением и тем большую мощность источника тока эта цепь потребляет.

 

Вызвать электрика в Ростове на Дону можно по телефонам 89081775067 и 241 92 67

http://rostovelectric.ru/ 
http://vk.com/elektrik89381019528 
http://ok.ru/group/51833654542481 
http://vk.com/stroikarus 
http://elektrik-rostov-do.wix.com/220-380 
http://vk.com/gruzoperevozki_rostov_61 
http://vk.com/parket_rostov_89064173503 
https://vk.com/moto_rostov_na_donu 
https://www.instagram.com/motoelektrik_rnd/ 
https://vk.com/skuter_rostov 
https://ok.ru/group/54561223475345 
https://yandex.ru/uslugi/profile/AlexSergeev-204022 
https://vk.com/motovel 
http://89081775067.tt34.ru/ 
http://wikimapia.org/39762599/ru/

261

Как проверить конденсатор переменного тока

Мультиметр – это электроизмерительное устройство с различными функциями. С его помощью можно проверять напряжение, силу тока, а также производные от этих величин – сопротивление и емкость. С помощью мультиметра можно проверить и работоспособность различных электронных компонентов. В этой статье мы с вами узнаем, как проверить мультиметром конденсатор и его емкость.

Конденсатор и емкость

Конденсаторы используются практически во всех микросхемах и являются частой причиной ее неработоспособности. Так что в случае неисправности устройства следует проверять в первую очередь именно этот элемент.

Виды конденсаторов по типу диэлектрика:

• вакуумные;
• с газообразным диэлектриком;
• с неорганическим диэлектриком;
• с органическим диэлектриком;
• электролитические;
• твердотельные.

Обычно используются электролитические конденсаторы

Основные неисправности конденсаторов:

• Электрический пробой. Обычно вызван превышением допустимого напряжения.
• Обрыв. Связан с механическими повреждениями, встрясками, вибрациями. Причиной может служить некачественная конструкция и нарушение эксплуатационных условий.
• Повышенные утечки. Сопротивление между обкладками изменяется, и это приводит к низкой емкости конденсатора, которая не способна сохранять заряд.

Все эти причины приводят к тому, кто конденсатор становится непригодным для дальнейшего использования.

В данном случае присутствует протечка электролита

Перед проверкой конденсатора

Т.к. конденсаторы накапливают электрический заряд, перед проверкой их следует разряжать. Это можно сделать отверткой – жалом нужно прикоснуться к выводам, чтобы образовалась искра. Затем можно прозванивать компонент. Проверку конденсатора можно сделать как мультитестером, так и при помощи лампочек и проводов. Первый способ является более надежным и дает более точные сведения об электронном элементе.

До начала проверки следует осмотреть конденсатор. Если он имеет трещины, нарушение изоляции, подтеки или вздутие, поврежден внутренний электролит и прибор сломан. Его нужно поменять на работающее устройство. При отсутствии внешних повреждений придется использовать мультиметр.

Перед проведением измерений нужно определить вид конденсатора – полярный или неполярный. У первого обязательно должна соблюдаться полярность, иначе прибор выйдет из строя. Во втором случае определение плюсового и минусового выходов не требуется, но измерения будут проводиться по другой технологии.

Определить полярность можно по метке на корпусе. На детали должна быть черная полоса с обозначением нуля. Со стороны этой ножки расположен отрицательный контакт, а с противоположной – положительный.

Измерение емкости в режиме сопротивления

Переключатель мультиметра следует установить в режим сопротивления (омметра). В этом режиме можно посмотреть, есть ли внутри конденсатора обрыв или короткое замыкание. Для проверки неполярного конденсатора выставляется диапазон измерений 2 МОм. Для полярного изделия ставится сопротивление 200 Ом, так как при 2 МОм зарядка будет производиться быстро.

Сам конденсатор нужно отпаять от схемы и поместить его на стол. Щупами мультиметра нужно коснуться выводов конденсатора, соблюдая полярность. В неполярной детали соблюдать плюс и минус не обязательно.

Измерение в режиме сопротивления

Когда щупы прикоснутся к ножкам, на дисплее появится значение, которое будет возрастать. Это вызвано тем, что мультитестер будет заряжать компонент. Через некоторое время значение на экране достигнет единицы – это значит, что прибор исправен. Если при проверке сразу же загорается 1, внутри устройства произошел обрыв и его следует заменить. Нулевое значение на дисплее говорит о том, что внутри конденсатора произошло короткое замыкание.

Если проверяется неполярный конденсатор, значение должно быть выше 2. В ином случае прибор является не рабочим.

Аналоговое устройство

Вышеописанный алгоритм подходит для цифрового тестера. При использовании аналогового устройства проверка производится еще проще – нужно наблюдать лишь за ходом стрелки. Щупы подключаются так же, режим – проверка сопротивления. Плавное перемещение стрелки свидетельствует о том, что конденсатор исправен. Минимальное и максимальное значение при подключении говорят о поломке электронной детали.

Важно отметить, что проверка в режиме омметра производится для деталей с емкостью выше 0Ю25 мкФ. Для меньших номиналов используются специальные LC-метры или тестеры с высоким разрешением.

Измерение емкости конденсатора

Емкость является основной характеристикой конденсатора. Она указывается на внешней оболочке прибора, и при наличии тестера можно замерить реальное значение и сравнить его с номиналом.

Переключатель мультиметра переводится в диапазон измерений. Значение ставится равное или близкое к номиналу, указанному на компоненте. Сам конденсатор устанавливается в специальные отверстия –CX+ (если они есть на мультиметре) или с помощью щупов. Подключаются щупы так же, как и при измерении в режиме сопротивления.

При подключении щупов на мониторе должно появиться значение сопротивления. Если оно близко к номинальной характеристике, конденсатор исправен. Когда расхождение полученного и номинального значений отличаются более чем на 20% , устройство пробито, и его нужно поменять.

Измерение емкости через напряжение

Проверка работоспособности детали может производиться и при помощи вольтметра. Значение на мониторе сравнивается с номиналом, и из этого делается вывод об исправности устройства. Для проверки нужен источник питания с меньшим напряжением, чем у конденсатора.

Соблюдая полярность, нужно подключить щупы к выводам на несколько секунд для зарядки. Затем мультиметр переводится в режим вольтметра и проверяется работоспособность. На дисплее тестера должно появиться значение, схожее с номинальным. В ином случае прибор сломан.

Другие способы проверки

Можно проверить конденсатор, не выпаивая его из микросхемы. Для этого нужно параллельно подключить заведомо исправный конденсатор с такой же емкостью. Если устройство будет работать, то проблема в первом элементе, и его следует поменять. Такой способ применим только в схемах с небольшим напряжением!

Иногда проверяют конденсатор на искру. Его нужно зарядить и металлическим инструментом с заизолированной рукояткой замкнуть выводы. Должна появиться яркая искра с характерным звуком. При малом разряде можно сделать вывод, что деталь пора менять. Проводить данное измерение нужно в резиновых перчатках. К этому методу прибегают для проверки мощных конденсаторов, в том числе пусковых, которые рассчитаны на напряжение более 200 Вольт.

Использовать способы проверки без специальных приборов нежелательно. Они небезопасны – при малейшей неосторожности можно получить электрический удар. Также будет нарушена объективность картины – точные значения не будут получены.

Сложности проверки

Основной сложностью при определении работоспособности конденсатора мультиметром является его выпаивание из схемы. Если оставить компонент на плате, на измерение будут влиять другие элементы цепи. Они будут искажать показания.

В продаже существуют специальные тестеры с пониженным напряжением на щупах, которые позволяют проверять конденсатор прямо на плате. Малое напряжение сводит к минимуму риск повреждения других элементов в цепи.

Как проверить емкость – видео ролики в Youtube

Отличное видео с описанием процесса проверки конденсаторов и поиска неисправностей от популярных ютуб-блогеров.

Источник: arduinomaster.ru

Как проверить конденсатор мультиметром

Приветствую всех друзья и читатели сайта «Электрик в доме». Думаю всем известно, что такое конденсатор. Если кто не видел данный элемент микросхем, то точно слушал о нем. Самой распространенной причиной неисправности в радиоэлектронике является повреждение именно этого элемента. Современная бытовая техника «начинена» электроникой и поломка такой крохотной детали приводит к потере функциональности всего механизма в целом.

Чтобы определить какой именно конденсатор в схеме вышел из строя их необходимо проверить на работоспособность. И желательно это делать с помощью электронный приборов, та как визуальный осмотр не дает заключения о неисправности.

Делать мы это будем с помощью недорогого и функционального прибора — мультиметра. В прошлой статье я писал о том, как с его помощью можно выполнить проверку сопротивления, а сегодня рассмотрим методику, как проверить конденсатор мультиметром.

Написать данную статью меня попросил один из подписчиков. Я как всегда постараюсь изложить материал доступным языком, но если останутся вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях.

Проверка конденсатора мультиметром

Для начала давайте разберемся, что это за устройство, из чего он состоит, и какие виды конденсаторов существуют.

Конденсатор представляет собой устройство, которое способно накапливать электрический заряд. Внутри он состоит из двух металлических пластин параллельных между собой. Между пластинами расположен диэлектрик (прокладка). Чем больше пластины, тем соответственно больший заряд они могут накапливать.

Существует два вида конденсаторов:

Как можно догадаться по названию полярные имеют полярность (плюс и минус) и подключаются к электронным схемам со строгим соблюдением полярность: плюс к плюсу, минус к минусу. В противном случае конденсатор может выйти из строя.

Все полярные конденсаторы – электролитические. Бывают как с твердым, так и с жидким электролитом. Емкость колеблется в диапазоне 0.1 ÷ 100000 мкФ.

Неполярные конденсаторы без разницы как подключать или впаивать в схему, у них нет плюса или минуса. В неполярных кондерах диэлектрическим материалом является бумага, керамика, слюда, стекло. Их емкость не очень большая колеблется в приделах от несколько пФ (пикофарад) до единиц мкФ (микрофарад).

Друзья некоторые из Вас могут задаться вопросом, зачем эта ненужная информация? Какая разница полярный-неполярный? Все это влияет на методику измерений. И перед тем как проверить конденсатор мультиметром нужно понимать, какой именно тип устройства перед нами находится.

Как проверить конденсатор с помощью приборов

Прежде всего, выполняется внешний осмотр конденсатора на предмет трещин и вздутия. Нередко причиной неисправности является внутренние повреждения электролитов, что в свою очередь приводит к увеличению давления внутри корпуса, и как следствие вздутие оболочки.

Если конденсатор с виду цел, то без специальных приборов трудно сказать работоспособный он или нет. Поэтому в этом случае выполняется проверка конденсатора мультиметром. Этот простой прибор позволит нам определить емкость конденсатора и наличие обрывов внутри.

Перед тем, как приступить к проверке, нужно определиться какого рода конденсатор находится перед вами: полярный или неполярный. Помните, выше я писал, что это будет важно при измерениях.

Так вот при выполнении проверки полярных конденсаторов нужно соблюдать полярность и подключать щупы к ним соответственно: плюсовой к ножке «+», а минусовой к ножке «-».

При проверке неполярных «кондеров» полярность в подключении соблюдать не нужно, однако здесь есть одна особенность на которую нужно обращать внимание. Для проверки целостности кондера переключатель мультиметра нужно выставить на отметку 2 МОм. Если будет меньше то на дисплее будет отображаться — «1» (единица), можно ложно подумать что конденсатор неисправен.

Проверяем конденсатор мультиметром в режиме омметра

В нашей сегодняшней статье будем проверять четыре конденсатора: два полярных (диэлектрических) и два неполярных (керамических). Перед тем как выполнять проверку необходимо разрядить конденсатор. Для этого нужно замкнуть его выводы на металлический предмет.

Переключатель мультиметра устанавливаем в секторе измерения сопротивления (режим омметра). Режим сопротивления даст нам понять есть ли внутри кондера обрыв или короткое замыкание.

Проверим сначала полярные кондеры номиналом 5.6 мкФ и 3.3 мкФ соответственно (они мне достались от неисправных энергосберегающих лампочек).

Друзья забыл отметить, перед выполнением проверки необходимо разряжать конденсатор. Для этого необходимо закоротить его выводы на металлический предмет (отвертку, щуп, провод и т.п.). Так показания будут более точными.

Для этого выставляем переключатель на отметку 2 МОм и касаемся щупами выводов конденсатора. Как только щупы будут подключены, на дисплее можно увидеть стремительно растущее сопротивление.

Почему так происходит? Почему на дисплее можно наблюдать « плавающие значения сопротивления »? Все дело в том, что при касании щупами выводов к конденсатору прикладывается постоянное напряжение (батарейка прибора) – он начинает заряжаться. Чем дольше мы держим щупы, тем больше конденсатор заряжается, и сопротивление плавно увеличивается. Скорость заряда напрямую зависит от емкости. Спустя время конденсатор зарядится и его сопротивление будет равно «бесконечности», а на дисплее мультиметра мы увидим «1». Это показатель того что конденсатор исправен.

Не все удается передать фотографиями, но для экземпляра 5.6 мкФ сопротивление стартует с 200 кОм и плавно растет, пока не перевалит отметку в 2 МОм. Длится весь процесс, примерно 10 сек.

Со вторым конденсатором номиналом 3.3 мкФ происходит все аналогично. Начинает заряжаться, сопротивление растет, как только показания превысят отметку 2 МОм на дисплее можно увидеть «1» что соответствует «бесконечности». По времени процесс длится меньше, примерно 5 сек.

В случае со второй неполярной парой конденсаторов делаем все аналогично. Касаемся щупами выводов и наблюдаем за изменением сопротивления на приборе.

Первый из них кондер «104К» его сопротивление сначала немного снижается (до 900 кОм) потом начинает плавно расти, пока не перевалит за отметку. Заряжается дольше, чем остальные около 30 сек.

Второй пример проверка конденсатора мультиметром типа МБГО емкостью 1 мкФ. На фото можно видеть, как изменяется сопротивление при проверке. Только в этом случае переключатель нужно установить на отметку 20 МОм (сопротивление большое, на 2-ке очень быстро заряжается).

Сперва нужно снять заряд, для этого закорачиваем выводы отверткой:

На дисплее прибора наблюдаем как начинает изменятся сопротивление:

По результатам данной проверки можно сделать вывод, что все варианты конденсаторов находятся в исправном состоянии.

Как проверить емкость конденсатора мультиметром

Одной из основных характеристик любого конденсатора является «емкость». Для того чтобы понять рабочий конденсатор или нет необходимо измерить данную характеристику и сравнить показатели с теми которые указаны производителем на корпусе устройства. Если под рукой есть хороший прибор, то измерить емкость конденсатора мультиметром не составит труда. Но здесь есть свои нюансы.

Если пытаться измерить емкость с помощью щупов (как в моем случае с мультиметром DT9208A) то у Вас ничего не получится. Дело в том, что емкость нельзя проверить, просто подключив щупы к конденсатору. Так как проверить емкость конденсатора мультиметром и можно ли вообще это сделать?

Для этой цели на мультиметре есть специальные разъемы «гнезда» -CX+. «-» и «+» означают полярность подключения.

Давайте проверим емкость керамического кондера «104К». Напомню, маркировка 104 расшифровывается: 10 – значение в пФ, 4-количество нулей (100000 пФ = 100 нФ = 0.1 мкФ).

Выставляем переключатель мультиметра на необходимую отметку — ближайшее большее значение (я установил на отметке 200 нФ). Берем конденсатор и вставляем ножки в разъемы мультиметра -CX+. Какой стороной вставлять не важно, так как данный кондер — неполярный. На дисплее мы видим значение емкости – 102.6 нФ. Что соответствует номинальным характеристикам.

Следующий экземпляр электролитический конденсатор с номинальной емкостью 3.3 мкФ. Переключатель выставляем на отметке 20 мкФ. Теперь нужно правильно «воткнуть» кондер в разъемы с соблюдением полярности. Для этого нужно знать какая ножка «плюс», а какая «минус». Узнать это не составит труда, так как производитель уже позаботился об этом. Если присмотреться на корпусе видно специальная отметка — черная полоса с обозначением нуля. Со стороны этой ножки располагается «минус», с противоположной «плюс».

Вставляем наш конденсатор в посадочные гнезда мультиметра. На фото видно, что емкость данного экземпляра равна 3.58 мкФ, что соответствует номинальным параметрам. Таким простым способом выполняется проверка конденсатора мультиметром.

Другой пример кондер емкостью 5.6 мкФ. При проверке данный экземпляр показал емкость 5.9 мкФ, что тоже соответствует норме.

Кондер МБГО, емкостью 1 мкФ показал результат 1.08, что также соответствует норме.

Если при замерах окажется что емкость сильно отличается от номинальных значений (или вовсе равна нулю) это значит, что конденсатор неисправен и его нужно заменить.

Как проверить конденсатор тестером (стрелочным прибором)

Друзья завалялся у меня в гараже измерительный прибор времен СССР — Ц4313 . Он вполне рабочий, поэтому я решил поэкспериментировать и выполнить проверку им.

Почему я решил использовать его? Методика проверки не изменяется но, аналоговыми приборами (стрелочными) работу выполнять наглядно проще. Проще в плане визуального отслеживания. Здесь придется наблюдать не за изменением цифр на дисплее, а за отклонением стрелки прибора. Причем стрелка будет отклоняться сначала в одну сторону, затем в другую.

Чтобы настроить тестер Ц4313 на измерение сопротивления нужно нажать кнопку «rx». Вставляем щупы прибора в рабочие контакты. Для начала берем конденсатор и разряжаем его. Затем касаемся щупами контактов кондера. Если конденсатор исправный стрелка сначала отклонится , а затем по мере заряда плавно возвратится в исходное (нулевое) положение. Скорость перемещения стрелки зависит от того какой емкости испытуемый конденсатор.

Если стрелка прибора не отклоняется или отклонилась и зависла в определенном положении, это говорит о том, что конденсатор неисправный.

На этом все дорогие друзья, надеюсь, данная статья, как проверить конденсатор мультиметром цифровым и стрелочным была для вас интересной и раскрыла все вопросы. Если что, не стесняйтесь писать комментарии. Также особая благодарность за РЕПОСТ в соц.сетях.

Источник: electricvdome.ru

Как проверить конденсатор мультиметром

В этой статье я поведу речь о том, как проверить конденсатор с помощью мультиметра, если у вас нет прибора для проверки емкости конденсаторов и катушек индуктивности – LC – метра.

Полярные и неполярные конденсаторы

В основном, по конструктивному исполнению конденсаторы делятся на два типа: полярные и неполярные.

К полярным конденсаторам относятся конденсаторы которые имеют полярность, грубо говоря, плюс и минус. К ним чаще всего относятся электролитические конденсаторы, но бывают также и электролитические неполярные конденсаторы. Полярные конденсаторы надо паять в схемы только определенным образом: плюсовый контакт конденсатора к плюсу схему, минусовый контакт – к минусу схемы.

Если полярность такого конденсатора нарушить, то он может серьезно пострадать и даже взорваться. Поверьте мне, взрыв конденсатора – это очень зрелищно, но электролит, который там находится, может серьезно повредить вас и ваше окружение. В основном, это только касается советских конденсаторов.

У импортных конденсаторов сверху имеется небольшое вдавление в виде крестика или какой-нибудь другой фигурки. Их толщина меньше, чем остальная толщина крышечки конденсатора. Как мы с вами знаем, где тонко, там и рвется. Это предусмотрено в целях безопасности. Поэтому, если все-таки импортный конденсатор желает взорваться, то его верхняя часть просто-напросто превратится в розочку.

На фото ниже вздутый конденсатор на материнской плате компьютера. Разрыв идет ровно по линии.

Для того, чтобы проверить конденсатор, надо вспомнить общее свойство всех конденсаторов: конденсатор пропускает только переменный ток, постоянный ток он пропускает только в самом начале на несколько долей секунд ( это время зависит от его емкости), а потом – не пропускает. Более подробно про это свойство можно прочитать в этой статье. Для того, чтобы проверить конденсатор с помощью мультиметра, должно соблюдаться условие, что его емкость должна быть от 0,25 мкФ.

Как проверить полярный конденсатор

Ну что же, давайте проверим нашего подопечного. Вот собственно и он, самый настоящий импортный электролитический полярный конденсатор:

Для того, чтобы разобраться, где у него минус, а где плюс, производители нанесли маркировку. Минус конденсатора указывает галочка на самом корпусе. Видите эту черную галочку на золотой толстой линии конденсатора? Она указывает на минусовый вывод.

Давайте узнаем, жив или мертв наш пациент? Для начала его надо разрядить металлическим предметом. Я использовал пинцет.

Следующим шагом берем мультиметр и ставим его крутилку на прозвонку или на измерение сопротивления, и щупами дотрагиваемся до выводов конденсатора. Так как у нас мультиметр на прозвонке и на измерении сопротивления выдает постоянный ток, значит, в какой-то момент времени ток будет течь, следовательно, в этот момент сопротивление конденсатора будет минимальным. Далее мы продолжаем держать щупы на выводах конденсатора и, сами того не понимая, заряжаем его. А пока мы его заряжаем, его сопротивление начинает также расти, пока не будет очень большое. Давайте глянем на практике, как все это выглядит.

Вот в этом момент мы только-только коснулись щупами выводов конденсатора.

Держим и видим, что сопротивление у нас растет

и пока не станет очень большим

Очень удобен в проверке конденсаторов аналоговый мультиметр, потому что можно без труда отслеживать плавное движение стрелки, чем мерцание цифр на цифровом мультике.

Если же у нас при прикасании щупов к конденсатору мультиметр начинает пищать и показывать нулевое сопротивление, значит, в конденсаторе произошло короткое замыкание. А если сразу же показывается единичка на мультиметре, значит внутри конденсатора произошел обрыв. Конденсаторы с такими дефектами считаются нерабочими и их можно смело выбрасывать.

Как проверить неполярный конденсатор

Неполярные конденсаторы проверяются еще проще. Ставим предел измерения на мультиметре на Мегаомы и касаемся щупами выводов конденсатора. Если сопротивление меньше 2 Мегаом, то скорее всего конденсатор неисправен.

Конденсаторы полярные и неполярные номиналом меньше, чем 0,25мкФ могут с помощью мультиметра проверяться только на КЗ. Чтобы проверить все-таки их на работоспособность, нужен специальный прибор – LC – метр или универсальный R/L/C/Transistor-metr, но и некоторые мультиметры могут также измерять емкость конденсаторов, имея внутри себя такую функцию. Например, мой мультиметр может без труда определить емкость конденсатора до 200 мкФ. Имейте ввиду, что внутри мультиметра есть плавкий предохранитель. Если он перегорает, то некоторые функции мультиметра теряются. На моем мультиметре при перегорании внутреннего предохранителя не работала функция измерения силы тока и измерение емкости конденсатора.

Источник: www.ruselectronic.com

Как проверить конденсатор переменного тока

Иногда возникает необходимость проверки электронных элементов, в том числе и конденсаторов.
По разнообразным причинам конденсаторы выходят из строя, это может быть внутреннее короткое замыкание, увеличение тока утечки пробой конденсатора в следствие превышения максимально допустимого напряжения или же обычное уменьшение емкости — причина которая со временем постигает почти все электролитические конденсаторы.

Методы проверки конденсатора, мы рассмотрим, довольно простые, здесь главное умение пользоваться тестером или мультиметром и правильно применять данную инструкцию.

Для начала необходимо знать что все конденсаторы разделяются на полярные и неполярные. К полярным относятся электролитические конденсаторы, к неполярным все остальные.

Полярные конденсаторы в схеме должны стоять таким образом чтоб на обозначенном минусовом выводе был минус питания, а на плюсовом контакте плюс, только так ы не иначе.

Если нарушить полярность то минимум что будет это конденсатор выйдет из строя, но при достаточном напряжение он вздуется и взорвется, для того чтоб при аварийной ситуации конденсатор не разрывало на осколки, в импортных конденсаторах, в верхней части корпус сделан с тонкого материала и нанесены специальные разделительные прорези, при взрыве такой конденсатор просто выстреливает вверх и не задевает при этом элементы вокруг себя.

Перед проверкой конденсатор необходимо обязательно разрядить любым металлическим предметом закоротив его выводы, и так перед каждой проверкой.
Если проверяемый конденсатор находится на плате, необходимо хотя бы один его вывод освободить от схемы и приступить тогда уже к замерам. Но так как большинство современных конденсаторов имеют достаточно низкую посадку — лучше конденсатор выпаять полностью.

Проверка конденсатора мультиметром

С помощью мультиметра можно проверить практически любой конденсатор по емкости больше 0.25 микрофарад.

Полярность конденсатора обозначена на корпусе в виде поздовжной полосы с знаками минус — это минусовой вывод конденсатора.

И так выставляем тестер в режим или прозвонки или сопротивления. Мультиметр в таком режиме будет иметь на своих щупах постоянное напряжение.
Касаемся щупами контактов конденсатора и видим как показатель сопротивления плавно растет — конденсатор заряжается.
Скорость заряда будет напрямую зависеть от емкости конденсатора. Через определенное время конденсатор зарядится и на дисплее мультиметра будет значение «1» или по другому говоря «бесконечность» это уже говорит о том что конденсатор не пробит и не замкнут.

Но если при касание щупами контактов конденсатора мы сразу наблюдаем значение «1» то это говорит об внутреннем обрыве — конденсатор не исправен.
Бывает и другое, значение «000» или близкое очень малое значение которое не меняется (при зарядке) иногда мультиметр пищит, это говорит о пробое или коротком замыкание пластин внутри конденсатора.

Неполярные конденсаторы проверяются довольно просто, тестер выставляем в режим измерения сопротивления (мегаОмы), касаясь щупами контактов конденсатора — сопротивление должно быть не меньше 2 МегОм. Если наблюдается меньше то конденсатор неисправен, но убедитесь что вы в момент замера не касались пальцами щупов.

Проверка конденсаторов стрелочным тестером

Проверяя стрелочным прибором. Суть проверки та же что и мультиметром, но здесь можно уже более наглядно наблюдать процесс зарядки конденсатора потому как мы видим отклонения стрелки а не мигающие цифры на дисплее.

Исправный конденсатор при контакте с щупами, не забываем разряжать, должен сначала отклонить стрелку а затем медленно и плавно возвращать стрелку назад, скорость возврата стрелки будет зависеть от емкости конденсатора.
Если стрелка не отклоняется или же отклонившись не возвращается это говорит о явной неисправности конденсатора.

Но если емкость конденсатора очень мала, «зарядки» можно и не заметить — практически сразу же стрелка уйдет в бесконечность, то есть не сдвинется с места. Для конденсатора же более 500 микрофарад — такая картина практически сразу же будет говорить о внутреннем обрыве.
Хорошим способом будет проверка заведомо исправного конденсатора (для наглядности) и сравнение с испытуемым. Такой способ даст возможность более уверено ответить на вопрос — рабочий ли конденсатор?

Проверка переменным напряжением

Так как невозможно наблюдать столь быстрый процесс заряда для проверки конденсаторов малой емкости есть специальный способ который с точностью определит нет ли обрыва в нем.
Собирается небольшая схемка состоящая с последовательно соединенных конденсатора, амперметра переменного тока и токоограничительного резистора.
Соединенную цепь подключают к источнику переменного напряжения, с напряжением не больше 20% от максимального напряжения конденсатора.
Если стрелка амперметра не отклоняется это говорит об внутреннем обрыве конденсатора

Проверяем емкость конденсатора

Для проверки емкости нам нужно убедится что реальная емкость конденсатора соответствует указанной на его корпусе.
Все электролитические конденсаторы со временем (в процессе работы) «подсыхают» и теряют свою емкость, это естественный процесс и для каждой конкретной схемы существуют свои припуски и отклонения.

Проверяют емкость мультиметром в режиме «Cx» выбирают примерную емкость с максимальным пределом.
Конденсатор разряжают об металлический предмет, например пинцет и вставляют в гнездо проверки конденсаторов.
Для более точных показаний необходимо следить за тем чтоб в мультиметре стояла новая и не розряженая «крона».

Применяют и специальные приборы внешне схожие с мультиметром, которые специализированы конкретно для проверки конденсаторов и имеют достаточно широкий диапазон измерений емкости, от единиц пикофарад до десятков тысяч микрофарад, не каждый профессиональный мультиметр может похвастаться и половиной того диапазона емкостей.

Но если у вас под рукой нет ни мультиметра ни «микрофарадметра» можно достаточно приблизительно замерить емкость стрелочным омметром.
Как писалось выше, конденсатор заряжают прикасаясь щупами к его контактам — «засекаем» время отклонения стрелки назад и сравниваем время с заведомо исправным (новым) конденсатором, если время сильно не отличается то емкость в пределах нормы и конденсатор исправен.

Таким же способом можно определить ток утечки конденсатора. Для этого конденсатор щупами заряжают до отклонения стрелки назад.
С интервалом несколько секунд (зависит от емкости) щупы прикладывают снова, если стрелка снова проделывает такой же весь путь то это говорит о повышенном токе утечки и уже частичном неисправности конденсатора. В исправного же конденсатора в течение несколько секунд, чем больше емкость тем больше времени, должен сохранятся «заряд» и стрелка уже не должна показывать столь низкое сопротивление вначале как при первой зарядке.

«Зарядка напряжением».
Такой способ проверки аналогичной ситуации подходит для более высоковольтных конденсаторов так как на малом напряжение (от тестера) может быть не понятна вся ситуация.
И так суть способа заключается в том что конденсатор заряжают от источника постоянного напряжения, для этого напряжение выбирают немного меньше максимального и заряжают контакты конденсатора, как правило хватит 1-2 секунды. После чего «зарядку» отсоединяют и мультиметром измеряют напряжение на контактах конденсатора, оно должно быть практически таким же что и использовалось при зарядке, если это ни так и оно сильно занижено то у конденсатора большой ток утечки и он неисправен.

Мултиметром наблюдают напряжение в течение некоторого времени, конденсатор будит плавно терять напряжение, скорость будит зависеть от емкости и ESR (внутреннего сопротивления).

Как проверить конденсатор без приборов?
В некоторых ситуациях при отсутствие омметра или вольтметра, исправность электролитического конденсатора можно проверить только лишь при наличие источника подходяще допустимого напряжения. Конденсатор в течение 1-2 секунд заряжают, а затем нужно замкнуть его контакты металлической отверткой.
У исправного конденсатора должна появится яркая искра. Если же она тусклая или же едва заметная то это говорит о том что конденсатор неисправен и плохо держит заряд.

Источник: elektt.blogspot.com

Проверка конденсатора мультиметром

Для проверки работоспособности радиоэлементов существует несколько приемов и приборов. В частности, для измерения емкости и проверки состояния конденсаторов лучше всего подходит LC-метр. Однако в ситуациях, когда его нет под рукой, может выручить обычный мультиметр.

Содержание:

Как работает конденсатор и зачем он нужен

Конденсатор – это пассивный электронный радиоэлемент. Его принцип действия схож с батарейкой – он аккумулирует в себе электрическую энергию, но при этом обладает очень быстрым циклом разрядки и зарядки. Более специализированное определение гласит, что конденсатор – это электронный компонент, применяемый для аккумуляции энергии или электрического заряда, состоящий из двух обкладок (проводников), разделенных между собой изолирующим материалом (диэлектриком).

Так каков принцип действия этого устройства? На одной пластинке (отрицательной) собирется избыток электронов, на другой — недостаток. А разница между их потенциалами будет называться напряжением. (Для строгого понимания нужно прочесть, например: И.Е. Тамм Основы теории электричества)

В зависимости от того, какой материал используется для обкладки, конденсаторы разделяют на:

• твердотельные или сухие;
• электролитические – жидкостные;
• оксидно-металлические и оксидно-полупроводниковые.

По изолирующему материалу их делят на следующие виды:

• бумажные;
• плёночные;
• комбинированные бумажно-плёночные;
• тонкослойные;
• …

Чаще всего необходимость проверки с использованием мультиметра возникает при работе с электролитическими конденсаторами.

Ёмкость конденсатора находится в обратной зависимости от расстояния между проводниками, и в прямой – от их площади. Чем они больше и ближе друг к другу – тем больше ёмкость. Для её измерения используется микрофарад (mF). Обкладки изготавливаются из алюминиевой фольги, скрученной в рулон. В качестве изолятора выступает слой окисла, нанесенный на одну из сторон. Для обеспечения наибольшей ёмкости устройства, между слоями фольги прокладывается очень тонкая, пропитанная электролитом, бумага. Бумажный или пленочный конденсатор, сделанный по данной технологии, хорош тем, что обкладки разделяет слой окисла в несколько молекул, благодаря чему и удается создавать объемные элементы с большой ёмкостью.

На сегодня конденсаторы используются практически в каждой электронной схеме. Их выход из строя чаще всего связан с истечением срока годности. Некоторым электролитическим растворам присуще «усыхание», в процессе которого уменьшается их ёмкость. Это сказывается на работе цепи и форме сигнала, проходящего по ней. Примечательно, что это характерно даже для неподключенных в схему элементов. Средний срок службы – 2 года. С этой периодичностью и рекомендуется проводить проверку всех установленных элементов.

Подготовка перед проверкой

В первую очередь следует выбрать инструмент для проведения проверки. Сегодня в широком ассортименте можно найти мультиметры с аналоговой стрелочной индикацией и жидкокристаллическим дисплеем. Последние отличает высокая точность измерений и удобство эксплуатации, однако для проверки конденсаторов многие предпочитают брать стрелочный мультиметр – легче и понятнее отследить плавное перемещение стрелки, чем «прыгающие» цифры.

Стоит упомянуть, что конденсатор пропускает переменный ток в обоих направлениях, а постоянный – в одном до полной зарядки. У мультиметра есть собственный источник питания, который, соответственно, обладает своей полярностью и номинальным напряжением. Эту особенность инструмента и используют для диагностики.

Для подготовки к проверке:

• Переведите переключатель в рабочее положение для измерения сопротивления, чаще всего он обозначается аббревиатурой OHM или символом Ω. В некоторых источниках говорится, что удобнее поставить «на сигнал», однако это менее эффективно – этот способ позволит проверить элемент на пробой, без учета других причин неисправности.
• Отградуируйте прибор с помощью механической регулировки, необходимо, что стрелка совпадала с крайней риской.
• Снять заряд с конденсатора. Этот пункт обязателен даже для тех деталей, которые не были выпаяны из схемы – на выводах может оставаться остаточное напряжение. Для его снятия нужно замкнуть клеммы. Для небольших элементов подойдет любой проводящий предмет – отвертка, нож, пинцет и т.д. Для конденсаторов с большой ёмкостью, рассчитанные для работы в 220 В сети лучше воспользоваться пробником с одной лампой, 380 В – с несколькими последовательно подключенными. Соблюдайте предельную осторожность и не соединяйте выводы элемента друг с другом – даже пусковой конденсатор, применяемый в бытовой технике, может нанести сильный вред организму.

Ход проверки

Для начала следует провести внешний осмотр радиоэлемента, не выпаивая его из платы. О неисправности или выходе из строя могут говорить вздутие корпуса, изменение его окраски, признаки температурного воздействия (потемнение платы, дорожки отходят от поверхности и т.п.). Если электролитический раствор протекает наружу, снизу в месте крепления к плате должны остаться характерные подтеки. Для проверки фиксации на плате можно осторожно взять элемент и несильно покачать из стороны в сторону. Если одна из ножек оборвана, это сразу будет понятно по свободному ходу.

Кстати, надо заметить, современное элементы снабжены специальными щелями для безопасного выхода схемы из строя. Иначе взрыв мог бы сильно испортить всю плату.

Перед тем как проверить элемент мультиметром, следует определить его тип: полярный или неполярный. Электролитические относятся к первой категории – их припаивают к контактам на схеме с соблюдением полярности: плюс – к плюсу, минус – к минусу. Соответственно, и клеммы мультиметра следует подключать согласно данному правилу. Неполярный конденсатор устанавливается без учета этих особенностей. Он, как и бумажный или керамический конденсатор, можно присоединяться к прибору в любом направлении.

Закоротим выводы и попробуем прозвонить элемент тестером. Если прибор показывает минимальное сопротивление, конденсатор исправен и начал заряжаться постоянным током. Во время этого процесса показатель сопротивления будет расти до предельного значения или бесконечности. Поведение показателей имеет значение – стрелка аналогового тестера должна перемещаться медленно без скачков. О том, что работоспособность нарушена, говорят следующие факторы:

• При подключении клемм, тестер сразу показывает бесконечность. Это говорит об обрыве в конденсаторе.
• Мультиметр показывает на ноль и издает звуковой сигнал – значит произошло короткое замыкание или пробой.

В обоих случаях исправность элементов уже не восстановить и их следует выбросить.

Для того чтобы проверить, работает ли неполярный конденсатор, необходимо выбрать на мультиметре предел для измерения в мегаомах и прикоснуться контактами прибора к выводам – исправный элемент не показывает сопротивлния выше 2 мОм. Стоит помнить, что проверка элемента мультиметром на короткое замыкание, не поддерживается большинством современных приборов, если номинальный заряд радиоэлемента ниже 0,25 мкФ.

Проверка на ёмкость

Проверив сопротивление, мы лишь частично выполняем условия. Простая работоспособность элемента еще не говорит о том, что он работает правильно – в некоторых случаях очень важна точность в работе, к примеру, если проверяется конденсатор микроволновки или колебательного контура. Чтобы убедиться в том, что конденсатор накапливает и удерживает заряд, нужно проверить емкость.

Для этого нужно повернуть тумблер мультиметра на режим CX. Здесь стоит сказать, что проведение этой процедуры возможно лишь с помощью качественного цифрового прибора, но даже в таком случае точность измерений остается приблизительной. При использовании стрелочного инструмента стрелка после подключения начинает быстро отклоняться. В свою очередь это лишь косвенное доказательство исправности элемента, лишь подтверждающее то, что он набирает заряд. О том, как правильно подключать тестер к конденсатору в режиме ёмкости должно быть указано в инструкции пользователя. Не забывайте, что электролитический конденсатор необходимо присоединять, соблюдая полярность. Как правило, анодный (положительный) контакт несколько длиннее катодного (отрицательного).

Ниже размещено интересное радиолюбительское видео, где в середине проводится измерение емкости.

Предел измерения следует выбирать исходя из значения емкости, указанного на корпусе конденсатора. Так, к примеру, если номинальная емкость составляет 9,5 мкФ, необходимо измерять её, переведя тумблер на значение 20 µ. Если итоговые показатели измерений сильно отличаются от номинальных, значит радиодеталь неисправна.

Проверка вольтметром

Если под рукой не оказалось тестера, проверить работоспособность элемента можно с помощью другого электроизмерительного прибора – вольтметра.

1. Рекомендуется, но не обязательно, отсоединять деталь от электрической цепи – можно проверить все и на плате, отсоединив только один контакт.
2. Теперь нужно зарядить конденсатор под напряжением ниже номинала. К примеру, для 25V-ного конденсатора подойдет 9V, а для 600V-ного – 400V. Подсоедините прибор и дайте несколько секунд для зарядки. Во избежание порчи во время зарядки следует проверить полярность выводов и клемм. Время зарядки зависит от разности номинала и питающего напряжения. Так, высоковольтный конденсатор можно зарядить только с помощью мощного прибора, превышающего эту величину.
3. Через некоторое время конденсатор необходимо подключить к вольтметру и замерить напряжение. Для определения исправности надо зафиксировать начальный показатель – если он приблизительно равен или чуть ниже номинала, то элемент исправен. Значительно меньшее напряжение говорит о том, что конденсатор быстро теряет заряд и уже не может выполнять свою задачу (в среднем обычный конденсатор должен удерживать номинальный заряд на протяжении не менее получаса). После подключения через вольтметр радиоэлемент начнет разряжаться, поэтому важно записать напряжение, показанное сразу после подключения.

Проверка на короткое замыкание

Обратите внимание, что данный способ относительно небезопасен и не рекомендуется его использование людьми без необходимого опыта и знаний.

1. Для начала следует отсоединить конденсатор от схемы и ненадолго (до 4 сек) подключить к источнику питания.
2. Отсоединив от источника питания, замкните выводы конденсатора с помощью электропроводящего инструмента (отвертка, пинцет, нож). Будьте осторожны: используйте для этого только заизолированный предмет или наденьте на руки резиновые перчатки.
3. При замыкании выводов произойдет короткое замыкание, сопровождающееся вылетом искры, по виду которой и можно судить о состоянии элемента: если проскочила сильная и яркая искра, конденсатор в норме, тусклая и слабая искра говорит о неисправности.

А вот это видео мы настоятельно рекомендуем посмотреть, т.к. оно очень подробное и охватывает все аспекты нашей темы:

Проверка конденсатора на плате (не выпаивая)

На самом деле, механизм аналогичен, поэтому просто рекомендуем посмотреть это видео, оно должно закрыть все оставшиеся вопросы.

Проверка автомобильного конденсатора

В системах зажигания большинства современных автомобилей используется электронный коммутатор (по привычке называемый так же, как предшествующий ему механический прибор), распределяющий зажигание на свечи, которые, в свою очередь, подают искры на цилиндры двигателя. Считается, что поломка этого устройства требует его немедленной полной замены, однако, если причина неисправности в конденсаторе, используемом в конструкции, можно попробовать поменять только его. Для проверки на трамблере используется амперметр.

1. Подключив амперметр к выводам конденсатора, включите зажигание и разомкните их.
2. Обратите внимание на показатели амперметра – если стрелка сместилась с 2-4 А до нуля, наш элемент вышел из строя и надо его заменить.

Самостоятельно проверить автомобильный конденсатор можно и без специального оборудования. Для этого нужно подключить к контактам переносную лампочку небольшой мощности. Если радиоэлемент в порядке, то она не загорится после включения зажигания.

Источник: tokidet.ru

Электрический конденсатор. Виды конденсаторов.

Много написано про конденсаторы, стоит ли добавлять еще пару тысяч слов к тем миллионам, что уже есть? Таки добавлю! Верю, что моё изложение принесёт пользу. Ведь оно будет сделано с учётом целей этого сайта. 

1. Что такое конденсатор
2. Как устроен
3. Как работает
4. Где используется
5. Виды конденсаторов

Что такое электрический конденсатор

Если говорить по-русски, то конденсатор можно обозвать «накопитель». Так даже понятнее. Тем более именно так переводится на наш язык это название. Стакан тоже можно обозвать конденсатором. Только он накапливает в себе жидкость. Или мешок. Да, мешок. Оказывается тоже накопитель. Накапливает в себе всё, что мы туда засунем. Причем тут электрический кондесатор? Он такой же как стакан или мешок, но только накапливает электрический заряд. 

Представь себе картину: по цепи проходит электрический ток, на его пути встречаются резисторы, проводники и, бац, возник конденсатор (стакан). Что случится? Как ты знаешь, ток — это поток электронов, а каждый электрон имеет электрический заряд. Таким образом, когда кто-то говорит, что по цепи проходит ток, ты предствляешь себе как по цепи бегут миллионы электронов. Именно вот эти самые электрончики, когда на их пути возникает конденсатор, и накапливаются. Чем больше запихнем в конденсатор электронов, тем больше будет его заряд. 

Возникает вопрос, а сколько можно таким образом накопить электронов, сколько влезет в конденсатор и когда он «наестся»? Давай выяснять. Очень часто для упрощенного объяснения простых электрических процессов используют сравнение с водой и трубами. Воспользуемся таким подходом тоже. 

Представь, трубу, по которой течет вода. На одном конце трубы насос, который с силой закачивает воду в эту трубу. Затем поперек трубы мысленно поставь резиновую мембрану. Что произойдёт? Мембрана станет растягиваться и напрягаться под действием силы давления воды в трубе (давление создаётся насосом). Она будет растягиваться, растягиваться, растягиваться и в итоге сила упругости мембраны либо уравновесит силу насоса и поток воды остановится, либо мембрана порвётся _{(Если так непонятно, то представь себе воздушный шарик, который лопнет, если его накачать слишком сильно)}! Тоже самое происходит и в электрических конденсаторах. Только там вместо мембраны используется электрическое поле, которое растёт по мере зарядки конденсатора и постепенно уравновешивает напряжение источника питания.

Таким образом, у конденсатора есть некоторый предельный заряд, который он может накопить и после превышения которого произойдёт пробой диэлектрика в конденсаторе он сломается и перестанет быть конденсатором. Самое время, видимо, рассказать как устроен конденсатор.

Как устроен электрический конденсатор

В школе тебе рассказывали, что конденсатор — это такая штуковина, которая состоит из двух пластин и пустоты между ними. Пластины эти называли обкладками конденсатора и к ним подключали проводки, чтобы подать напряжение на конденсатор. Так вот современные конденсаторы не сильно отличаются. Они все также имеют обкладки и между обкладками находится диэлектрик. Благодаря наличию диэлектрика улучшаются харктеристики конденсатора. Например, его ёмкость.

В современных конденсаторах используются разные виды диэлектриков _{(об этом ниже)}, которые запихиваются между обкладок конденсаторов самыми изощренными способами для достижения опредлённых характеристик.

Принцип работы 

Общий принцип работы достаточно прост: подали напряжение — заряд накопился. Физические процессы, которые при этом происходят сейчас тебя не сильно должны интересовать, но если захочешь, то можешь об этом прочитать в любой книге по физике в разделе электростатики. 

Конденсатор в цепи постоянного тока

Если поместить наш конденсатор в электрическую цепь (рис. ниже), включить последовательно с ним амперметр и подать в цепь постоянный ток, то стрелка амперметра кратковременно дёрнется, а затем замрет и будет показывать 0А — отсутствие тока в цепи. Что случилось? 

Будем считать, что до того, как был подан ток в цепь, конденсатор был пуст (разряжен), а когда подали ток, то он очень быстро стал заряжаться, а когда зарядился (эл. поле  между обкладками конденсатора уравновесило источник питания), то ток прекратился (здесь график заряда конденсатора).

Именно поэтому говорят, что конденсатор не пропускает постоянный ток. На самом деле пропускает, но очень короткое время, которое можно посчитать по формуле t = 3*R*C _{(Время зарядки конденсатора до объёма 95% от номинального. R- сопротивление цепи, C — ёмкость конденсатора)} Так конденсатор ведёт себя в цепи постоянного тока. Совсем иначе он себя ведёт в цепи переменного! 

Конденсатор в цепи переменного тока

Что такое переменный ток? Это когда электроны «бегут» сначала туда, потом назад. Т.е. направление их движения все время меняется. Тогда, если по цепи с конденсатором побежит переменный ток, то на каждой его обкладке будет скапливаться то «+» заряд, то «-«. Т.е. фактически будет протекать переменный ток. А это значит, что переменный ток «беспрепятственно» проходит через конденсатор.

Весь этот процесс можно смоделировать с помощью метода гидравлических аналогий. На картинке ниже аналог цепи переменного тока. Поршень толкает жидкость то вперёд, то назад. Это заставляет крутится крыльчатку вперёд-назад. Получается как бы переменный поток жидкости (читаем переменный ток). 

Давай теперь поместим между источником силы (поршнем) и крыльчаткой меодель конденсатора в виде мембраны и проанализируем, что изменится.

Похоже, что ничего не изменится. Как жидкость совершала колебательные движения, так она их и совершает, как из-за этого колебалась крыльчатка, так и будет колебаться. А значит наша мембрана не является препятствием для переменного потока. Также будет и для электронного конденсатора. 

Дело в том, что хоть электроны, которые бегут поцепи и не пересекают диэлектрик (мембрану) между обкладками конденсатора, но за пределами конденсатора их движение колебательное (туда-сюда), т.е. протекает переменный ток. Эх! 

Таким образом конденсатор пропускает переменный ток и задерживает постоянный. Это очень удобно, когда требуется убрать постоянную составляющую в сигнале, например, на выходе/входе аудиоусилителя или, когда требуется посмотреть только переменную часть сигнала (пульсации на выходе источника постоянного напряжения).

 

Реактивное сопротивление конденсатора

Конденсатор обладает сопротивлением! В принципе, это можно было предположить уже из того, что через него не проходит постоянный ток, как если бы это был резистор с оооочень большим сопротивлением.

Другое дело ток переменный — он проходит, но испытывает со стороны конденсатора сопротивление: 

f — частота, С — ёмкость конденсатора. Если внимательно посмотреть на формулу, то станет видно, что если ток постоянный, то f = 0 и тогда (да простят меня воинствующие математики!) X_c = бесконечность.И постоянного тока через конденсатор нет.

А вот сопротивление переменному току будет менять в зависимости от его частоты и ёмкости конденсатора. Чем больше частота тока и емкость конденсатора, тем меньше сопротивляется он этому току и наоборот. Чем быстрее меняется напряже-
напряжение, тем больше ток через конденсатор, этим и объясняется уменьшение Хс с ростом частоты.

Кстати, ещё одной особенность конденсатора заключается в том, что на нём не выделяется мощность, он не нагревается! Поэтому его иногда используют для гашения напряжения там, где резистор бы задымился. Например для понижения напряжения сети с 220В до 127В. И ещё:

Ток в конденсаторе пропорционален скорости приложенного к его выводам напряжения

Где используются конденсаторы

Да везде где требуются их свойства (не пропускать постоянный ток, умение накапливать электрическую энергию и менять свое сопротивление в зависимости от частоты), в фильтрах, в колебательных контурах, в умножителях напряжения и т.д. 

Какие бывают конденсаторы

Промышленность выпускает множество разных видов конденсаторов. Каждый из них обладает опредлёнными преимуществами и недостатками. У одних малый ток утечки, у других большая ёмкость, у третьих что-нибудь ещё.  В зависимости от этих показателей и выбирают конденсаторы.

Радиолюбители, особенно как мы — начинающие — особо не заморачиваются и ставят, что найдут. Тем не менее следует знать какие основные виды конденсаторов существуют в природе.

 

На картинке показано весьма условное разделение конденсаторов. Я его составил на свой вкус и нравится оно мне тем, что сразу понятно существуют ли переменные конденсаторы, какие бывают постоянные конденсаторы и какие диэлектрики используются в распространённых конденсаторах. В общем-то всё, что нужно радиолюбителю. 

Керамические конденсаторы

Обладают малым током утечки, малыми габаритами, малой индуктивность, способны работать на высоких частотах и в цепях постоянного, пульсирующего и переменного тока.

Выпускаются в широком диапазоне рабоичх напряжений и ёмкостей: от 2 до 20 000 пФ и в зависимости от исполнения выдерживают напряжение до 30кВ. Но чаще всего ты встретишь керамические конденсаторы с рабочим напряжением до 50В.

Слюдяные конденсаторы

Честно скажу не знаю выпускают ли их сейчас. Но раньше в таких конденсаторах в качестве диэлектрика использовалась слюда. А сам конденсатор состоял из пачки слюдяных, на каждой из которых с обеих сторон наносились обкладки, а потом такие платсинки собирались в «пакет» и запаковывались в корпус. 

Обычно они имели ёмкость от нескольких тысяч до десятков тысяч пикофорад и работали в диапазоне напряжений от 200 В до 1500 В.

Бумажные конденсаторы

Такие конденсаторы в качестве диэлектрика имеют конденсаторную бумагу, а в качестве обкладок — алюминиевые полоски. Длинные ленты алюминиевой фольги с проложенной между ними лентой бумаги сворачиваются в рулон и пакуются в корпус. Вот и весь фокус. 

Такие конденсаторы бывают ёмкостью от тысяч пикофорад до 30 микрофорад, и могут выдерживать напряжение от 160 до 1500 В.

Поговаривают, что сейчас они ценятся аудиофиалами. Не удивлен — у них и провода односторонней проводимости бывают…

Полиэстеровые конденсаторы

В принципе обычные кондесаторы с полиэстером в качестве диэлектрика. Разброс ёмкостей от 1 нФ до 15 мФ при рабочем напряжении от 50 В до 1500 В. 

Полипропиленовые конденсаторы

У конденсаторов этого типа есть два неоспоримых преимущества. Первое — можно их делать с очень маленьким допуском всего в 1%. Так что, если на таком написано 100 пФ, то значит его ёмкость 100 пФ +/- 1%. И второе — это то, что их рабочее напряжение может достигать до 3 кВ (а ёмкость от 100 пФ, до 10 мФ)

Электролитические кондесаторы

Эти конденсаторы отличаются от всех других тем, что их можно включать только цепь постоянного или пульсирующего тока. Они полярные. Имеют плюс и минус. Связано это с их конструкцией. И если такой конденсатор включить наоборот, то он скорее всего вздуется. А раньше они еще и весело, но небезопасно взрывались. Бывают электролитические конденсаторы алюминиевые и танталовые. 

Алюминиевые электролитические конденсаторы устроены почти как бумажные с той лишь разницей, что обкладками такого конденсатора являются бумажная и алюминиевые полосы. Бумага пропитана электролитом, а на алюминиевыую полосу нанесен тонкий слой окисла, который и выступает в роли диэлектрика. Если подать на такой конденсатор переменный ток или включить обратно полярностям вывода, то электролит закипает и конденсатор выходит из строя.

Танталовые отличаются от алюминиевых тем что: в качестве диэлектрика используется пентаоксид тантала, меют рабочее напряжение до 100 В, имеют малые габариты, меньшую паразитная индуктивность (что позволяет их использовать в высокочастотных цепях).

Электролитические конденсаторы обладают достаточно большой ёмкостью, благодаря чему их, к примеру, часто используют в выпрямительных цепях.

На этом наверно всё. За кадром остались конденсаторы с диэлектриком из полкарбоната, полистирола и наверно ещё многие другие виды. Но думаю, что это уже будет лишним. 

Продолжение следует…

Во второй части я планирую показать примеры типичного использования конденсаторов. Так что жми ctrl+D и добавляй mp16.ru к себе в закладки, что бы не потерять. 

Что еще почитать

Керамический конденсатор проводит постоянный ток. Электрический конденсатор. Виды конденсаторов. Какие бывают конденсаторы

Конденсатор (capacitor, cap) — это маленький «аккумулятор», который быстро заряжается при наличии напряжения вокруг него и быстро разряжается обратно, когда напряжения недостаточно для удержания заряда.

Основной характеристикой конденсатора является ёмкость. Она обозначается символом C , единица её измерения — Фарад. Чем больше ёмкость, тем больший заряд может удерживать конденсатор при заданном напряжении. Также чем больше ёмкость, тем меньше скорость зарядки и разрядки.

Типичные значения, применяемые в микроэлектронике: от десятков пикофарад (pF, пФ = 0.000000000001 Ф) до десятков микрофарад (μF, мкФ = 0.000001). Самые распростронённые типы конденсаторов: керамический и электролитический. Керамические меньше по размеру и обычно имеют ёмкость до 1 мкФ; им всё равно какой из контактов будет подключен к плюсу, а какой — к минусу. Электролитические конденсаторы имеют ёмкости от 100 пФ и они полярны: к плюсу должен быть подключен конкретный контакт. Ножка, соответствующая плюсу, делается длинее.

Конденсатор представляет собой две пластины, разделённые слоем диэлектрика. Пластины скапливают заряд: одна положительный, другая отрицательный; тем самым внутри создаётся напряжение . Изолирующий диэлектрик не даёт внутреннему напряжению превратиться во внутренний ток , который бы уравнял пластины.

Зарядка и разрядка

Рассмотрим такую схему:

Пока переключатель находится в положении 1, на конденсаторе создаётся напряжение — он заряжается. Заряд Q на пластине в определённый момент времени расчитывается по формуле:

C — ёмкость, e — экспонента (константа ≈ 2.71828), t — время с момента начала зарядки. Заряд на второй пластине по значению всегда точно такой же, но с противоположным знаком. Если резистор R убрать, останется лишь небольшое сопротивление проводов (оно и станет значением R ) и зарядка будет происходить очень быстро.

Изобразив функцию на графике, получим такую картину:

Как видно, заряд растёт не равномерно, а обратно-экспоненциально. Это связанно с тем, что по мере того, как заряд копится, он создаёт всё большее и большее обратное напряжение V c , которое «сопротивляется» V in .

Заканчивается всё тем, что V c становится равным по значению V in и ток перестаёт течь вовсе. В этот момент говорят, что конденсатор достиг точки насыщения (equilibrium). Заряд при этом достигает максимума.

Вспомнив Закон Ома , мы можем изобразить зависимость силы тока в нашей цепи при зарядке конденсатора.

Теперь, когда система находится в равновесии, поставим переключатель в положение 2.

На пластинах конденсатора заряды противоположных знаков, они создают напряжение — появляется ток через нагрузку (Load). Ток пойдёт в противоположном направлении, если сравнивать с направлением источника питания. Разрядка тоже будет происходить наоборот: сначала заряд будет теряться быстро, затем, с падением напряжения создаваемого им же, всё медленее и медленее. Если за Q 0 обозначить заряд, который был на конденсаторе изначально, то:

Эти величины на графике выглядят следующим образом:

Опять же, через некоторое время система придёт в состояние покоя: весь заряд потеряется, напряжение исчезнет, течение тока прекратится.

Если снова воспользоваться переключателем, всё начнётся по кругу. Таким образом конденсатор ничего не делает кроме как размыкает цепь когда напряжение постоянно; и «работает», когда напряжение резко меняется. Это его свойство и определяет когда и как он применяется на практике.

Применение на практике

Среди наиболее распространённых в микроэлектронике можно выделить такие шаблоны:

Резервный конденсатор (bypass cap) — для уменьшения ряби напряжения питания

Фильтрующий конденсатор (filter cap) — для разделения постоянной и изменяющейся составляющих напряжения, для выделения сигнала

Резервный конденсатор

Многие схемы расчитаны на получение постоянного, стабильного питания. Например 5 В. Их им поставляет источник питания. Но идеальных систем не существует и в случае резкого изменения потребления тока устройством, например когда включается компонент, источник питания не успевает «отреагировать» моментально и происходит кратковременный спад напряжения. Кроме того, в случаях когда провод от источника питания до схемы достаточно длинный, он начинает работать как антенна и тоже вносить нежелательный шум в уровень напряжения.

Обычно отклонение от идеального напряжения не превышает тысячной доли вольта и это являние абсолютно незначительно, если речь идёт о питании, например, светодиодов или электродвигателя. Но в логических цепях, где переключение логического нуля и логической единицы происходит на основе изменения малых напряжений, шумы питания могут быть ошибочно приняты за сигнал, что приведёт к неверному переключению, которое по принципу домино поставит систему в непредсказуемое состояние.

Для предотвращения таких сбоев, непосредственно перед схемой ставят резервный конденсатор

В моменты, когда напряжение полное, конденсатор заряжается до насыщения и становится запасом резервного заряда. Как только уровень напряжения на линии падает, резервный конденсатор выступает в роли быстрой батарейки, отдавая накопленный ранее заряд, чтобы заполнить пробел пока ситуация не нормализуется. Такая помощь основному источнику питания происходит огромное количество раз ежесекундно.

Если рассуждать с другой точки зрения: конденсатор выделяет из постоянного напряжения переменную составляющую и пропуская её через себя, уводит её с линии питания в землю. Именно поэтому резервный конденсатор также называют «bypass capacitor».

В итоге, сглаженное напряжение выглядит так:

Типичный конденсаторы, который используется для этих целей — керамические, номиналом 10 или 100 нФ. Большие электролитические слабо подходят на эту роль, т.к. они медленее и не смогут быстро отдавать свой заряд в этих условиях, где шум обладает высокой частотой.

В одном устройстве резервные конденсаторы могут присутствовать во множестве мест: перед каждой схемой, представляющей собой самостоятельную единицу. Так, например, на Arduino уже есть резервные конденсаторы, которые обеспечивают стабильную работу процессора, но перед питанием подключаемого к нему LCD экрана должен быть установлен свой собственный.

Фильтрующий конденсатор

Фильтрующий конденсатор используется для снятия сигнала с сенсора, который передаёт его в форме изменяющегося напряжения. Примерами таких сенсоров являеются микрофон или активная Wi-Fi антенна.

Рассмотрим схему подключения электретного микрофона. Электретный микрофон — самый распространённый и повсеместный: именно такой применяется в мобильных телефонах, в компьютерных аксессуарах, системах громкой связи.

Для своей работы микрофон требует питания. В состоянии тишины, его сопротивление велико и составляет десятки килоом. Когда на него воздействует звук, затвор встроенного внутри полевого транзистора открывается и микрофон теряет внутреннее сопротивление. Потеря и восстановление сопротивления происходит много раз ежесекундно и соответствует фазе звуковой волны.

На выходе нам интересно напряжение только в те моменты, когда звук есть. Если бы не было конденсатора C , на выход всегда бы дополнительно воздействовало постоянное напряжение питания. C блокирует эту постоянную составляющую и пропускает только отклонения, которые и соответствуют звуку.

Слышимый звук, который нам и интересен, находится низкочастотном диапазоне: 20 Гц — 20 кГц. Чтобы выделить из напряжения именно сигнал звука, а не высокочастотные шумы питания, в качестве C используется медленный электролитический конденсатор номиналом 10 мкФ. Если был бы использован быстрый конденсатор, например, на 10 нФ, на выход прошли бы сигналы, не связанные со звуком.

Обратите внимание, что выходной сигнал поставляется в виде отрицательного напряжения. То есть при соединении выхода с землёй, ток потечёт из земли к выходу. Пиковые значения напряжения в случае с микрофоном составляют десятки милливольт. Чтобы перевернуть напряжение обратно и увеличить его значение, выход V out обычно подключают к операционному уселителю.

Соединение конденсаторов

Если сравнивать с соединением резисторов , расчёт итогового номинала конденсаторов выглядит наоборот.

При параллельном соединении суммарная ёмкость суммируется:

При последовательном соединении, итоговая ёмкость расчитывается по формуле:

Если конденсатора всего два, то при последовательном соединении:

В частном случае двух одинаховых конденсаторов суммарная ёмкость последовательного соединения равна половине ёмкости каждого.

Предельные характеристики

В документации на каждый конденсатор указано максимальное допустимое напряжение. Его превышение может привести к пробою диэлектрика и взрыву конденсатора. Для электролитических конденсаторов обязательно должна быть соблюдена полярность. В противном случае либо вытечет электролит, либо опять же будет взрыв.

Постоянного напряжения и выставляем на его крокодилах напряжение в 12 Вольт. Лампочку тоже берем на 12 Вольт. Теперь между одним щупом блока питания и лампочки вставляем конденсатор:

Не-а, не горит.

А вот если напрямую сделать, то горит:

Отсюда напрашивается вывод: постоянный ток через конденсатор не течет!

Если честно, то в самый начальный момент подачи напряжения ток все-таки течет на доли секунды. Все зависит от емкости конденсатора.

Конденсатор в цепи переменного тока

Итак, чтобы узнать, течет ли переменный ток через конденсатор, нам нужен генератор переменного тока. Думаю, этот генератор частоты вполне сойдет:

Так как китайский генератор у меня очень слабенький, то мы вместо нагрузки-лампочки будем использовать простой на 100 Ом. Также возьмем и конденсатор емкостью в 1 микрофарад:

Спаиваем как-то вот так и подаем сигнал с генератора частоты:

Далее за дело берется . Что такое осциллограф и с чем его едят, читаем здесь . Будем использовать сразу два канала. На одном экране будут высвечиваться сразу два сигнала. Здесь на экранчике уже видны наводки от сети 220 Вольт. Не обращайте внимание.

Будем подавать переменное напряжение и смотреть сигналы, как говорят профессиональные электронщики, на входе и на выходе. Одновременно.

Все это будет выглядеть примерно вот так:

Итак, если у нас частота нулевая, то это значит постоянный ток. Постоянный ток, как мы уже видели, конденсатор не пропускает. С этим вроде бы разобрались. Но что будет, если подать синусоиду с частотой в 100 Герц?

На дисплее осциллографа я вывел такие параметры, как частота сигнала и его амплитуда: F – это частота, Ma – амплитуда (эти параметры пометил белой стрелочкой). Первый канал помечен красным цветом, а второй канал – желтым, для удобства восприятия.

Красная синусоида показывает сигнал, который выдает нам китайский генератор частоты. Желтая синусоида – это то, что мы уже получаем на нагрузке. В нашем случае нагрузкой является резистор. Ну вот, собственно, и все.

Как вы видите на осциллограмме выше, с генератора я подаю синусоидальный сигнал с частотой в 100 Герц и амплитудой в 2 Вольта. На резисторе мы уже видим сигнал с такой же частотой (желтый сигнал), но его амплитуда составляет каких-то 136 милливольт. Да еще и сигнал получился какой-то “лохматый”. Это связано с так называемыми “ “. Шум – это сигнал с маленькой амплитудой и беспорядочным изменением напряжения. Он может быть вызван самими радиоэлементами, а также это могут быть помехи, которые ловятся из окружающего пространства. Например очень хорошо “шумит” резистор. Значит “лохматость” сигнала – это сумма синусоиды и шума.

Амплитуда желтого сигнала стала меньше, да еще и график желтого сигнала сдвигается влево, то есть опережает красный сигнал, или научным языком, появляется сдвиг фаз . Опережает именно фаза, а не сам сигнал. Если бы опережал сам сигнал, то у нас бы тогда получилось, что сигнал на резисторе появлялся бы по времени раньше, чем сигнал, поданный на него через конденсатор. Получилось бы какое-те перемещение во времени:-), что конечно же, невозможно.

Сдвиг фаз – это разность между начальными фазами двух измеряемых величин . В данном случае напряжения. Для того, чтобы произвести замер сдвига фаз, должно быть условие, что у этих сигналов одна и та же частота . Амплитуда может быть любой. Ниже на рисунке приведен этот самый сдвиг фаз или, как еще его называют, разность фаз :

Давайте увеличим частоту на генераторе до 500 Герц

На резисторе уже получили 560 милливольта. Сдвиг фаз уменьшается.

Увеличиваем частоту до 1 КилоГерца

На выходе у нас уже 1 Вольт.

Ставим частоту 5 Килогерц

Амплитуда 1,84 Вольта и сдвиг фаз явно стает меньше

Увеличиваем до 10 Килогерц

Амплитуда уже почти такая же как и на входе. Сдвиг фаз менее заметен.

Ставим 100 Килогерц:

Сдвига фаз почти нет. Амплитуда почти такая же, как и на входе, то есть 2 Вольта.

Отсюда делаем глубокомысленные выводы:

Чем больше частота, тем меньшее сопротивление конденсатор оказывает переменному току. Сдвиг фаз убывает с увеличением частоты почти до нуля. На бесконечно низких частотах его величина составляет 90 градусов или π/2 .

Если построить обрезок графика, то получится типа что-то этого:

По вертикали я отложил напряжение, по горизонтали – частоту.

Итак, мы с вами узнали, что сопротивление конденсатора зависит от частоты. Но только ли от частоты? Давайте возьмем конденсатор емкостью в 0,1 микрофарад, то есть номиналом в 10 раз меньше, чем предыдущий и снова прогоним по этим же частотам.

Смотрим и анализируем значения:

Внимательно сравните амплитудные значения желтого сигнала на одной и той же частоте, но с разными номиналами конденсатора. Например, на частоте в 100 Герц и номиналом конденсатора в 1 мкФ амплитуда желтого сигнала равнялась 136 милливольт, а на этой же самой частоте амплитуда желтого сигнала, но с конденсатором в 0,1 мкФ уже была 101 милливольт(в реальности еще меньше из за помех). На частоте 500 Герц – 560 милливольт и 106 милливольт соответственно, на частоте в 1 Килогерц – 1 Вольт и 136 милливольт и так далее.

Отсюда вывод напрашивается сам собой: при уменьшении номинала конденсатора его сопротивление стает больше.

С помощью физико-математических преобразований физики и математики вывели формулу для расчета сопротивления конденсатора. Прошу любить и жаловать:

где, Х С – это сопротивление конденсатора, Ом

П – постоянная и равняется приблизительно 3,14

F – частота, измеряется в Герцах

С – емкость, измеряется в Фарадах

Так вот, поставьте в эту формулу частоту в ноль Герц. Частота в ноль Герц – это и есть постоянный ток. Что получится? 1/0=бесконечность или очень большое сопротивление. Короче говоря, обрыв цепи.

Заключение

Забегая вперед, могу сказать, что в данном опыте мы получили (ФВЧ). С помощью простого конденсатора и резистора, применив где-нибудь в звуковой аппаратуре такой фильтр на динамик, в динамике мы будет слышать только писклявые высокие тона. А вот частоту баса как раз и заглушит такой фильтр. Зависимость сопротивления конденсатора от частоты очень широко используется в радиоэлектронике, особенно в различных фильтрах, где надо погасить одну частоту и пропустить другую.

Конденсатор в цепи переменного тока или постоянного, который нередко называется попросту кондёром, состоит из пары обкладок, покрытых слоем изоляции. Если на это устройство будет подаваться ток, оно будет получать заряд и сохранять его в себе некоторое время. Емкость его во многом зависит от промежутка между обкладками.

Конденсатор может быть выполнен по-разному, но суть работы и основные его элементы остаются неизменными в любом случае. Чтобы понять принцип работы, необходимо рассмотреть самую простую его модель.

У простейшего устройства имеются две обкладки: одна из них заряжена положительно, другая — наоборот, отрицательно. Заряды эти хоть и противоположны, но равны. Они притягиваются с определенной силой, которая зависит от расстояния. Чем ближе друг к другу располагаются обкладки, тем больше между ними сила притяжения. Благодаря этому притяжению заряженное устройство не разряжается.

Однако достаточно проложить какой-либо проводник между двумя обкладками и устройство мгновенно разрядится. Все электроны от отрицательно заряженной обкладки сразу же перейдут на положительно заряженную, в результате чего заряд уравняется. Иными словами, чтобы снять заряд с конденсатора, необходимо лишь замкнуть две его обкладки.

Электрические цепи бывают двух видов — постоянными или переменными . Все зависит от того, как в них протекает электроток. Устройства в этих цепях ведут себя по-разному.

Чтобы рассмотреть, как будет вести себя конденсатор в цепи постоянного тока, нужно:

1. Взять блок питания постоянного напряжения и определить значение напряжения. Например, «12 Вольт».
2. Установить лампочку, рассчитанную на такое же напряжение.
3. В сеть установить конденсатор.

Никакого эффекта не будет: лампочка так и не засветится, а если убрать из цепи конденсатор, то свет появится. Если устройство будет включено в сеть переменного тока, то она попросту не будет замыкаться, поэтому и никакой электроток здесь пройти не сможет. Постоянный — не способен проходить по сети, в которую включен конденсатор. Всему виной обкладки этого устройства, а точнее, диэлектрик, который разделяет эти обкладки.

Убедиться в отсутствии напряжения в сети постоянного электротока можно и другими способами. Подключать к сети можно, что угодно, главное, чтобы в цепь был включен источник постоянного электротока. Элементом же, который будет сигнализировать об отсутствии напряжения в сети или, наоборот, о его присутствии, также может быть любой электроприбор. Лучше всего для этих целей использовать лампочку: она будет светиться, если электроток есть, и не будет гореть при отсутствии напряжения в сети.

Можно сделать вывод, что конденсатор не способен проводить через себя постоянный ток, однако это заключение неправильное. На самом деле электроток сразу после подачи напряжения появляется, но мгновенно и исчезает. В этом случае он проходит в течение лишь нескольких долей секунды. Точная продолжительность зависит от того, насколько емким является устройство, но это, как правило, в расчет не берется.

Чтобы определить, будет ли проходить переменный электроток, необходимо устройство подключить в соответствующую цепь. Основным источником электроэнергии в таком случае должно являться устройство, генерирующее именно переменный электроток.

Постоянный электрический ток не идет через конденсатор, а вот переменный, наоборот, протекает, причем устройство постоянно оказывает сопротивление проходящему через него электротоку. Величина этого сопротивления связана с частотой. Зависимость здесь обратно пропорциональная: чем ниже частота, тем выше сопротивление. Если к источнику переменного электротока подключить кондер, то наибольшее значение напряжения здесь будет зависеть от силы тока.

Убедиться в том, что конденсатор может проводить переменный электроток, наглядно поможет простейшая цепь, составленная из:

• Источника тока. Он должен быть переменным.
• Потребителя электротока. Лучше всего использовать лампу.

Однако стоит помнить об одном: лампа загорится лишь в том случае, если устройство имеет довольно большую емкость. Переменный ток оказывает на конденсатор такое влияние, что устройство начинает заряжаться и разряжаться. А ток, который проходит по сети во время перезарядки, повышает температуру нити накаливания лампы. В результате она и светится.

От емкости устройства, подключенного к сети переменного тока, во многом зависит электроток перезарядки. Зависимость прямо пропорциональная: чем большей емкостью обладает, тем больше величина, характеризующая силу тока перезарядки. Чтобы в этом убедиться, достаточно лишь повысить емкость. Сразу после этого лампа начнет светиться ярче, так как нити ее будут больше накалены. Как видно, конденсатор, который выступает в качестве одного из элементов цепи переменного тока, ведет себя иначе, нежели постоянный резистор.

При подключении конденсатора переменного тока начинают происходить более сложные процессы. Лучше их понять поможет такой инструмент, как вектор. Главная идея вектора в этом случае будет заключаться в том, что можно представить значение изменяющегося во времени сигнала как произведение комплексного сигнала, который является функцией оси, отображающей время и комплексного числа, которое, наоборот, не связано со временем.

Поскольку векторы представляются некоторой величиной и некоторым углом, начертить их можно в виде стрелки, которая вращается в координатной плоскости. Напряжение на устройстве немного отстает от тока, а оба вектора, которыми они обозначаются, вращаются на плоскости против часовых стрелок.

Конденсатор в сети переменного тока может периодически перезаряжаться: он то приобретает какой-то заряд, то, наоборот, отдает его. Это означает, что кондер и источник переменного электротока в сети постоянно обмениваются друг с другом электрической энергией. Такой вид электроэнергии в электротехнике носит название реактивной.

Конденсатор не позволяет проходить по сети постоянному электротоку. В таком случае он будет иметь сопротивление, приравнивающееся к бесконечности. Переменный же электроток способен проходить через это устройство. В этом случае сопротивление имеет конечное значение.

Это легко подтвердить опытами. Можно зажечь лампочку, присоединив ее к сети переменного тока через конденсатор. Громкоговоритель или телефонные трубки будут продолжать работать, если их присоединить к приемнику не непосредственно, а через конденсатор.

Конденсатор представляет собой две или несколько металлических пластин, разделенных диэлектриком. Этим диэлектриком чаще всего бывает слюда, воздух или керамика, являющиеся наилучшими изоляторами. Вполне естественно, что постоянный ток не может пройти через такой изолятор. Но почему же проходит через него переменный ток? Это кажется тем более странным, что такая же самая керамика в виде, например, фарфоровых роликов прекрасно изолирует провода переменного тока, а слюда прекрасно выполняет функции изолятора в ах, электроутюгах и других нагревательных приборах, исправно работающих от переменного тока.

Посредством некоторых опытов мы могли бы «доказать» еще более странный факт: если в конденсаторе заменить диэлектрик со сравнительно плохими изоляционными свойствами другим диэлектриком, который является лучшим изолятором, то свойства конденсатора изменятся так, что прохождение переменного тока через конденсатор будет не затруднено, а, наоборот, облегчено. Например, если включить лампочку в цепь переменного тока через конденсатор с бумажным диэлектриком и затем заменить бумагу таким прекрасным изолятором; как стекло или фарфор такой же толщины, то лампочка начнет гореть ярче. Подобный опыт позволит прийти к заключению, что переменный ток не только проходят через конденсатор, но что он к тому же проходит тем легче, чем лучшим изолятором является его диэлектрик.

Однако, несмотря на всю кажущуюся убедительность подобных опытов, электрический ток — ни постоянный, ни переменный — через конденсатор не проходит. Диэлектрик, разделяющий пластины конденсатора, служит надежной преградой на пути тока, каким бы он ни был — переменным или постоянным. Но это еще не означает, что тока не будет и во всей той цепи, в которую включен конденсатор.

Конденсатор обладает определенным физическим свойством, которое мы называем емкостью. Это свойство состоит в способности накапливать на обкладках электрические заряды. Источник электрического тока можно грубо уподобить насосу, перекачивающему в цепи электрические заряды. Если ток постоянный, то электрические заряды перекачиваются все время в одну сторону.

Как же будет вести себя в цепи постоянного тока конденсатор?

Наш «электрический насос» будет качать заряды на одну его обкладку и откачивать их с другой обкладки. Способность конденсатора удерживать на своих обкладках (пластинах) определенную разницу количества зарядов и называется его емкостью. Чем больше емкость конденсатора, тем больше электрических зарядов может быть на одной обкладке по сравнению с другой.

В момент включения тока конденсатор не заряжен — количество зарядов на его обкладках одинаково. Но вот ток включен. «Электрический насос» заработал. Он погнал заряды на одну обкладку и начал откачивать их с другой. Раз в цепи началось движение зарядов, значит в ней начал протекать ток. Ток будет течь до тех пор, пока конденсатор не зарядится полностью. По достижении этого предела ток прекратится.

Следовательно, если в цепи постоянного тока есть конденсатор, то после ее замыкания ток в ней будет течь столько времени сколько нужно для полного заряда конденсатора.

Если сопротивление цепи, через которую заряжается конденсатор, сравнительно невелико, то время заряда оказывается очень коротким: оно длится ничтожные доли секунды, после чего течение тока прекращается.

Иное дело в цепи переменного тока. В этой цепи «насос» перекачивает электрические заряды то в одну, то в другую сторону. Едва создав на одной обкладке конденсатора превышение количества зарядов по сравнению с количеством их на другой обкладке, насос начинает перекачивать их в обратно направлении. Заряды будут циркулировать в цепи непрерывно, значит в ней, несмотря на присутствие не проводящего ток конденсатора, будет существовать ток — ток заряда и разряда конденсатора.

От чего будет зависеть величина этого тока?

Под величиной тока мы понимаем количество электрических зарядов, протекающих в единицу времени через поперечное сечение проводника. Чем, больше емкость конденсатора, тем больше зарядов потребуется для его «заполнения», значит тем сильнее будет ток в цепи. Емкость конденсатора зависит от ве-, личины пластин, расстояния между ними и рода разделяющего их диэлектрика, его диэлектрической проницаемости. У фарфора диэлектрическая проницаемсклъ больше, чем у бумаги, поэтому при замене в конденсаторе бумаги фарфором ток в цепи увеличивается, хотя фарфор является лучшим изолятором, чем бумага. процесса: будем наполнять и опорожнять сосуд 2 раза в секунду, то по трубке в секунду пройдет уже 4 л воды — увеличение частоты процесса при неизменной емкости сосуда привело к соответствующему увеличению количества воды, протекающей по трубке.

Из всего сказанного можно сделать следующие выводк: электрический ток — ни постоянный, ни переменный — через конденсатор не проходит. Но в цепи, соединяющей источник переменного тока с конденсатором, течет ток заряда и разряда этого конденсатора. Чем больше емкость конденсатора и выше частота тока, тем сильнее будет этот ток.

Эта особенность переменного тока чрезвычайно широко используется в радиотехнике. На ней основано и излучение радиоволн. Для этого мы возбуждаем в передающей антенне высокочастотный переменный ток. Но почему же ток течет в антенне, ведь она не представляет собой замкнутую цепь? Он течет потому, что между проводами антенны и противовеса или землей существует емкость. Ток в антенне представляет собой ток заряда и разряда этой емкости, этого конденсатора.

Почему конденсатор не пропускает постоянный ток, но зато пропускает переменный?

1. Конденсатор не пропускает ток он может только заряжаться и разряжаться
   На постоянном токе конденсатор заряжается 1 раз а дальше становится бесполезным в цепи.
   На пульсирующем токе когда напряжение повышается он заряжается (накапливает в себе электрическую энергию) , а когда напряжение от максимального уровня начинает снижаться он возвращает энергию в сеть стабилизируя при этом напряжение.
   На переменном токе когда напряжение возрастает от 0 к максимуму конденсатор заряжается, когда снижается от максимума до 0 разряжается возвращая энергию обратно в сеть, когда полярность меняется все происходит точно также но с другой полярностью.
2. Ток течт только до тех пор, пока конденсатор заряжается.
   В цепи постоянного тока конденсатор заряжается сравнительно быстро, после чего ток уменьшается и практически прекращается.
   В цепи переменного тока конденсатор заряжается, затем напряжение меняет полярность, он начинает разряжаться, а потом заряжаться в обратную сторону, и т. д. — ток течт постоянно.
   Ну представьте себе банку, в которую можно налить воду только до тех пор, пока она не заполнится. Если напряжение постоянное, банка заполнится и после этого ток прекратится. А если напряжение переменное — вода в банку заливается — выливается — заливается и т. д.
3. конденсатор работает как в переменном токе так и в постоянном, т. к. он заряжается на постоянном токе и не может никуда деть ту энергию, для этого в цепь соединяют через ключ обратную ветвь, для смены полярности, чтобы его разрядить и освободить место для новой порции, неа переменном на оборот, кандр заряжается и разряжается за счет перемены полярностей….
4. спасибо ребята за классную информацию!!!
5. в чисто физическом плане: конденсатор — есть развыв цепи, т. к. его прокладки не соприкасаются друг с другом, между ними диэлектрик. а как мы знаем диэлектрики не проводят электричесний ток. поэтому постоянный ток через него и не идт.
   хотя.. .
   Конденсатор в цепи постоянного тока может проводить ток в момент включения его в цепь (происходит заряд или перезаряд конденсатора) , по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течет, так как его обкладки разделены диэлектриком. В цепи же переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора.

   а для переменного тока конденсатор является частью колебательного контура. он играет роль накопителя электрической энергии и в сочетаниии с катушкой, они прекрасно сосуществуют, переобразовывая электрическую энегрию в магнитную и обратно со скоростью/частотой равной их собственной omega = 1/sqrt(C*L)

   пример: такое явление как молния. думаю слышал. хотя плохой пример, там зарядка происходит через электризацию, изза трения атмосферного воздуха о поверхность земли. но пробой всегда как и в конденсаторе происходит только при достижении так называемого пробивного напряжения.

   не знаю, помогло ли тебе это 🙂

6. Конденсатор на самом деле не пропускает сквозь себя ток. Конденсатор сначала накапливает на своих обкладках заряды — на одной обкладке избыток электронов, на другой недостаток — а потом отдает их, в результате во внешней цепи электроны бегают туда-сюда — с одной обкладки убегают, на вторую прибегают, потом обратно. То есть движение электронов туда-сюда во внешней цепи обеспечивается, в ней идет ток — но не внутри конденсатора.
   Сколько электронов может принять обкладка конденсатора при напряжении, в один вольт, называется емкостью конденсатора, но ее обычно измеряют не в триллионах электронов, а в условных единицах емкости — фарадах (микрофарадах, пикофарадах) .
   Когда говорят, что ток идет через конденсатор, это просто упрощение. Все происходит так, как будто бы через конденсатор шел ток, хотя на самом деле ток идет только снаружи конденсатора.
   Если углубляться в физику, то перераспределение энергии в поле между пластинами конденсатора называют током смещения в отличие от тока проводимости, представляющего собой перемещение зарядов, но ток смещения — это уже понятие из электродинамики, связанное с уравнениями Максвелла, совсем другой уровень абстракции.

Могу ли я использовать кондиционер с неисправным конденсатором?

Распространенная проблема с кондиционерами в долине Сакраменто

Каждую весну и лето мы получаем много телефонных звонков от клиентов, которые говорят, что их кондиционер не работает. Значительная часть этих обращений связана с обычным ремонтом. Их конденсатор вышел из строя. Если ваш техник сказал вам, что ваш конденсатор переменного тока неисправен, это определенно один из тех элементов, которые вы захотите заменить. И я расскажу вам почему в этом посте.

Честное предупреждение

Я хочу честно предупредить всех, кто это читает.Если вы читаете это с намерением заменить свой собственный конденсатор, они несут намного большее напряжение, чем типичные 240 вольт, которыми питается кондиционер. Конденсаторы могут и будут шокировать вас даже при отключении питания.

Могут возникнуть серьезные травмы или смерть, так как высокое напряжение плохо сочетается с человеческим телом. Таким образом, это сообщение в блоге не предназначено для того, чтобы научить кого-либо устанавливать или заменять конденсатор. Есть другие создатели YouTube, которые вам это объяснят. Я рекомендую, чтобы этим ремонтом занимался настоящий специалист по HVAC, так как этот человек будет знать, как правильно разрядить конденсатор, чтобы никто не пострадал.

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это накопитель электронов, который постоянно отдаёт себя двигателю, который он поддерживает. И они не делают их такими, как раньше! Конденсаторы 60-х, 70-х и 80-х годов были рассчитаны на длительный срок службы. Как технический специалист, я все еще сталкиваюсь с этими кондиционерами последних моделей, и я удивлен, что их конденсаторы все еще работают нормально.

В наши дни это неслыханно. Конденсаторы, производимые сегодня, обычно рассчитаны на срок службы от пяти до десяти лет.Определенно есть конденсаторы одних марок, которые сделаны лучше других, и ваш специалист по ОВКВ должен найти эти хорошие марки и использовать их в интересах вас, потребителя.

Frustrations

Я видел кепки, которые длились всего два года! Я знаю некоторые марки кондиционеров, которые устанавливаются совершенно новыми, и два или три года спустя мы заменяем конденсатор. Затем выходит компания, занимающаяся HVAC, и заменяет ее на более дешевую или менее проверенную марку, и она выходит в кратчайшие сроки без каких-либо гарантий на изделие.Таким образом, покупатель должен купить еще один. Это неприятно для клиента, но не для компании, занимающейся климатом. Они должны продолжать заряжать 200+ долларов, чтобы ваш кондиционер работал раз в два года.

Мы используем конденсаторы марки MARS, потому что они сделаны в Америке, и я лично считаю, что они служат дольше, чем другие. Есть несколько других брендов, которые можно использовать, но мы не переключаемся на них и не используем эти другие бренды только потому, что мы случайно находимся рядом с магазином оборудования для систем отопления, вентиляции и кондиционирования, где продаются более дешевые конденсаторы.

Мертвая распродажа

Большинство двигателей вашего кондиционера не могут работать без исправного конденсатора. Как я уже сказал, они поддерживают эти моторы. Они помогают двигателю запускаться и эффективно работать. Некоторые люди подошли к своему кондиционеру и заметили, что вентилятор на их кондиционере не вращается, как должно быть. Поэтому они берут палку или что-то в этом роде, чтобы добраться до кожуха вентилятора и пытаются вручную заставить лопасть вентилятора начать вращаться. И теперь это работает! Это классический признак того, что конденсатор для этого двигателя вентилятора плохой, и хороший пример для вас, демонстрирующий, почему эти двигатели не могут запускаться и работать эффективно без хорошего конденсатора.

И мы не можем просто вставить туда какой-либо старый конденсатор, потому что он должен быть точно такого размера, который рекомендован производителем. В противном случае двигатель может запуститься, но будет работать не в равновесии. Это вызывает неравномерное магнитное поле вокруг двигателя, что может сделать двигатель шумным, усложнить его работу (увеличивая затраты на его работу) или просто привести к полному сгоранию двигателя.

Другие усложняющие факторы

Существуют различия в типичном двойном рабочем конденсаторе, который обычно входит в вашу сеть переменного тока, и пусковом конденсаторе, который может быть добавлен в вашу систему либо производителем, либо техническим специалистом у вас дома.Я объясню это в другом сообщении блога и видео, когда сделаю их позже.

Но для целей этого блога я хотел ответить на вопрос, недавно заданный моим лучшим другом Мэттом. На самом деле это отличный вопрос для других людей.

Если конденсатор вышел из строя, не пытайтесь запустить эту часть системы. Это только нанесет больший ущерб системе, что может вынудить вас заменить более дорогую и более крупную деталь или всю систему. Так что будьте терпеливы.Надеюсь, у вашего техника уже есть такой на грузовике. Обычно они это делают.

Будьте осторожны

Некоторые из вас, ребята, меняют их самостоятельно, лучше будьте осторожны. Конденсаторы несут большую мощность и сработают раньше, чем вы об этом заметите. Итак, это лишь последнее предупреждение для тех, кто занимается самоделкой, если вы попытаетесь самостоятельно справиться с этим ремонтом.

Если вы покупаете эти детали в Интернете из-за цены, они могут быть дешевле, но это ничто по сравнению с травмой или возможным повреждением более дорогой детали из-за того, что вы неправильно ее подключили.Если вы платите среднюю цену от 100 до 300 долларов за конденсатор от своего технического специалиста (в зависимости от того, в какой части страны вы находитесь), это потому, что вы платите за то, чтобы у этой компании был нужный конденсатор. грузовик и установите его прямо сейчас.

Спасибо, что зашли, увидимся в следующем посте.

Как определить, неисправен ли у вас конденсатор переменного тока, и как его заменить

Все мы знаем это удивительное чувство, когда вы приходите из жаркого летнего дня в свой прекрасный кондиционер.Но однажды вы можете войти и обнаружить, что ваш дом не такой крутой, как вы ожидаете.

Некоторым людям также знакомо чувство опущения при поломке блока переменного тока. Однако знать, что вам предстоит дорогостоящий ремонт, не должно быть никому.

Летом становится жарче и Июнь 2021 года бьет рекорды, нужен рабочий кондиционер.

Прежде чем пойти и заняться какой-нибудь серьезной работой, вам, возможно, придется задать себе вопрос: «У меня плохой конденсатор переменного тока?».Если вы это сделаете, есть хорошие новости — вы можете заменить его самостоятельно.

Ознакомьтесь с симптомами и руководством по замене, чтобы узнать, действительно ли это вы.

Предупреждения о безопасности

Многие блоки переменного тока имеют конденсаторы, которые несут довольно высокий заряд, поэтому вы должны быть абсолютно осторожны при их замене или проверке. Однако, если вы примете разумные меры предосторожности, у вас не должно возникнуть проблем.

• Никогда не касайтесь клемм на конце конденсатора
• Не используйте предметы с металлической ручкой для разряда конденсатора.Используйте отвертку с изолированной ручкой и приложите металлический стержень отвертки к C к HERM и C к FAN, чтобы разрядить конденсатор.

При работе с высоковольтным оборудованием, таким как блок переменного тока, всегда убедитесь, что оно выключено. Если ваш блок переменного тока является съемным, убедитесь, что вилка полностью отключена. Если ваш переменный ток подключен к автоматическому выключателю, убедитесь, что он отключен или выключен.

Признаки неисправности или выхода из строя конденсатора

Блоки переменного тока с плохими конденсаторами могут вызывать несколько интересных симптомов.Хотя это не всегда стопроцентная гарантия неисправного конденсатора переменного тока, велика вероятность того, что у вас возникнут проблемы, если вы увидите что-либо из этого.

Вы можете заметить:

• Гудящие шумы
• Проблемы с включением или выключением
• Запах гари или электрического разряда
• Счета больше, чем обычно
• Агрегат может отключиться случайным образом
• Без охлаждения
• Щелчки или жужжание

Если что-то из этого звучит знакомо, есть большая вероятность, что с конденсатором переменного тока что-то не так, и вам следует подумать о его замене.

Если ни один из этих симптомов не подходит, обратитесь к нашему руководству по устранению неполадок, чтобы найти проблему.

Без охлаждения

Как только ваш кондиционер перестанет подавать холодный воздух, это верный признак того, что что-то не так. Возможно, это не долгосрочная проблема. Вы можете проверить, включив и снова выключив устройство, чтобы увидеть, исчезнет ли проблема.

Щелчки или жужжание

Это снова связано с двигателем. Когда двигатель пытается запуститься, но не может, он может издавать щелкающий или гудящий звук.Это хороший признак того, что конденсатор сломан.

Теперь, когда у вас есть хорошее представление о симптомах, которые вы можете увидеть, давайте узнаем немного о том, как работают конденсаторы. Таким образом, вы сможете понять, как их безопасно и эффективно заменить.

Счета за высокую энергию

Когда конденсатор переменного тока неисправен, двигатель вентилятора конденсатора должен работать больше и потреблять больше ампер. Поэтому, когда вы внезапно замечаете, что ваши счета за электроэнергию увеличиваются, у вас может быть плохой конденсатор. Чтобы понять, почему плохой конденсатор означает более высокий счет за электроэнергию, см. Раздел ниже о том, что делает конденсатор.

Случайные отключения

Вы можете обнаружить, что ваш блок переменного тока отключается, и вы время от времени ничего не делаете.

Проблема с включением или выключением

Эта проблема почти всегда связана с плохим конденсатором. Когда система пытается сделать что-то, для чего требуется больше энергии, неисправный конденсатор может вызвать проблемы. Этот симптом также может проявляться в том, что устройству требуется много времени для начала работы после его включения. Конденсатор дает начальный заряд энергии, и когда он выходит из строя, блок переменного тока изо всех сил пытается запуститься.Обычный обходной путь, хотя иногда и опасный, — это толкать лопасть вентилятора палкой. Это может быть опасно и привести к повреждению устройства, поэтому следует делать это только в экстренных случаях.

Запах гари или электрического разряда

Это немного сложнее, так как может быть много причин (ни одна из них не является хорошей), по которым ваш блок переменного тока может пахнуть гари. В вашем блоке переменного тока конденсатор приводит в движение двигатель. Когда конденсатор неисправен, двигатель имеет тенденцию к перегреву, и это может вызвать запах.

Что на самом деле делает конденсатор?

Если вы думаете о конденсаторе как о большом хранилище энергии, вы на правильном пути. Самый простой конденсатор состоит всего из нескольких компонентов. Это два проводника, которые пропускают электричество, и промежутки, которые блокируют поток электричества. Когда электричество проходит через конденсатор, электроны накапливаются в двух проводниках. Один проводник хранит отрицательно заряженные электроны, а другой — положительно заряженные.

Любой крупный прибор, такой как блок переменного тока, требует много электроэнергии для работы. И когда компрессор и двигатель вентилятора запускаются, им требуется большое количество энергии. Вы не захотите постоянно платить за электроэнергию по высокой цене — здесь на помощь приходят конденсаторы.

Конденсаторы используют накопленную энергию, чтобы дать большой толчок мощности вашему компрессору и двигателю вентилятора при запуске. Возможно, вы слышали шум, когда начинается этот процесс.

После запуска устройства в конденсаторе больше нет необходимости, и он может вернуться к накоплению энергии для следующего большого толчка.

Что такое номинал конденсатора

У конденсатора много разных номиналов, но для наших целей нас интересуют только два:

1. Рабочее напряжение
2. Значение емкости. На вашем конденсаторе переменного тока будет 2 значения емкости. Один приводит в движение компрессор, другой — двигатель вентилятора.

Рабочее напряжение

На самом деле это просто показатель того, какое напряжение может пройти через конденсатор. Одна из причин, по которой конденсатор может выйти из строя быстрее, чем ожидалось, — это нестабильная подача электроэнергии в вашем доме.При замене конденсатора вы можете увеличить напряжение, так как это максимальное напряжение, с которым он может работать. Как правило, вы увидите конденсаторы на 370 или 440 В, но многие производители увеличивают запасы только до 440 В.

Значение емкости

Измеряется в микрофарадах и показывает, сколько энергии может хранить конденсатор. Обычно это будет написано 50 + 5 MFD или 50 + 5 μ. Здесь есть и другие сложности, но все будет в порядке, если вы можете указать микрофарады.

Примеры этикеток конденсаторов. Обратите внимание, как некоторые производители используют МФД для отображения рейтинга микрофарад, тогда как другие используют символ μ.

Как определить, неисправен ли конденсатор

Наиболее частым признаком неисправного конденсатора является гудение двигателя вентилятора конденсатора на внешнем блоке, или двигатель не запускается. В доме вы заметите, что холодный воздух не выходит из вентиляционных отверстий. Когда это происходит, конденсатор не работает и не может обеспечить достаточное количество накопленной энергии для работы двигателя вентилятора или компрессора.

Помимо всех симптомов из нашего списка, могут быть визуальные признаки того, что с конденсатором что-то не так. Если вы видите конденсатор на своем блоке переменного тока, его достаточно легко проверить на предмет повреждений или других функциональных проблем.

Визуальные признаки неисправного конденсатора

Внимательно посмотрите на конденсатор в вашем устройстве. Он выглядит гладким и безупречным? Если есть заметный прогиб или выпуклость, конденсатор необходимо заменить.Таким же образом, если масло выходит из верхней части конденсатора, срок его службы подошел к концу, и его необходимо заменить.

Пример неисправного конденсатора кондиционера: вздутие Пример неисправного конденсатора кондиционера: ржавчина

Будет ли кондиционер работать с неисправным конденсатором?

Скорее всего, вы услышите жужжащий звук, если конденсатор переменного тока неисправен и ваш переменный ток не работает. В аварийной ситуации электродвигатель вентилятора конденсатора переменного тока можно запустить с помощью джойстика до тех пор, пока не придет запасной конденсатор, однако мы не рекомендуем этого делать, поскольку вы можете вызвать дальнейшее повреждение лопасти вентилятора и / или змеевика конденсатора.Если змеевик конденсатора поврежден, может потребоваться полная замена блока, поскольку стоимость ремонта будет слишком высокой.

Как проверить рабочий конденсатор с помощью мультиметра

Использование функции емкости на мультиметре

Включите счетчик

Поверните циферблат на функцию емкости (см. Ниже). В этом случае мы используем мультиметр Клейна, и мы должны нажимать кнопку выбора, пока не увидим, что это емкостной режим.

Установка емкости на мультиметре

Проверка секции вентилятора конденсатора конденсатора

Поместите один щуп мультиметра на C (общий)

Поместите другой датчик на ВЕНТИЛЯТОР.

Считывание емкости секции двигателя вентилятора конденсатора

Подождите несколько секунд, и вы должны увидеть значение емкости на дисплее. При хорошем чтении микрофарады находятся в пределах 10% от указанной на этикетке спецификации.

Проверка секции вентилятора компрессора конденсатора

Поместите один щуп мультиметра на C (общий)

Поместите другой зонд на HERM. (HERM — сокращение от герметичный, что означает герметичный компрессор)

Считывание емкости компрессорной секции конденсатора

Подождите несколько секунд, и на дисплее должно появиться значение емкости.При хорошем чтении микрофарады находятся в пределах 10% от указанной на этикетке спецификации.

Использование функции сопротивления на мультиметре

Конденсатор также можно проверить, измерив сопротивление, но лучше всего это работает с аналоговым измерителем. Цифровые измерители обычно не показывают скачок вверх и вниз в омах, что указывает на исправный конденсатор.

Включите счетчик

Поверните циферблат на Ом. (Похоже на символ омеги)

Получите быстрое считывание показаний сопротивления между клеммами

Наденьте датчик на C, а другой на ВЕНТИЛЯТОР.Вы должны увидеть значение сопротивления на стрелке прыжка и вернуться к бесконечности.

Переверните щупы и найдите такое же поведение на стрелке мультиметра.

Повторите это для C и HERM.

Измерьте сопротивление между выводами и корпусом конденсатора

Поместите один щуп на C, а другой на внешний металлический корпус конденсатора. Если вы получаете показания, указывающие на целостность цепи, то конденсатор неисправен.

Повторите это для терминала FAN и терминала HERM.

Проверка на короткое замыкание между выводами и корпусом конденсатора

Как заменить конденсатор кондиционера

Замена конденсатора переменного тока несложна и в большинстве моделей может быть сделана своими руками. Каждая модель отличается, поэтому процесс может немного отличаться в зависимости от вашей марки.

Основные шаги:

1. Выключите и отсоедините блок переменного тока
2. Откройте или удалите панель, которая дает вам доступ
3. Обычно находится на боковой стороне устройства и имеет маркировку
.
4. Проверить, какой номинал сломанного конденсатора
5. Снимаем старый конденсатор
6. Установить новый конденсатор
7. Включите блок переменного тока и протестируйте его.

Хотя это относительно простая установка, мы рекомендуем прочитать инструкции до конца.У вас будет полное представление о том, что вы будете делать таким образом.

Шаг 1: Соберите Ваши инструменты

Вам нужна отвертка, чтобы снять панель доступа? Когда вы доберетесь до снятия конденсатора, вам могут понадобиться как отвертка 1/4 дюйма, так и отвертка 5/16.

Шаг 2. Выключите и отсоедините блок переменного тока

Убедитесь, что вы правильно выключили блок переменного тока. Мы рекомендуем выключить прерыватель, который идет к сети переменного тока, и извлечь блок предохранителей из коробки отключения кондиционера.

Шаг 3. Откройте или снимите панель доступа

Это должна быть маленькая распашная дверь. Обычно он появляется сбоку или снизу блока переменного тока. Для открытия некоторых панелей требуется отвертка, в то время как у других есть защелка. Будьте осторожны при открытии панели, чтобы у вас было безопасное место для ее хранения, если она полностью выйдет наружу.

Шаг 4: Найдите конденсатор

Типичное расположение конденсатора в сплит-системе

Конденсатор в вашем блоке переменного тока будет выглядеть как металлический цилиндр.Он будет иметь две или три клеммы наверху, и к ней должны быть подключены провода.

Шаг 5: Осмотрите конденсатор

Сделайте быстрый визуальный осмотр конденсатора. Вы видите выпуклость? Нет ли утечек масла по бокам? Если что-то в конденсаторе выглядит деформированным или странным, скорее всего, это плохо.

Это также хорошее время для проверки остальных компонентов шкафа переменного тока. Есть ли на контакторе следы ожогов или точечной коррозии? Пробка компрессора в хорошем состоянии?

Шаг 6: Проверьте номинал конденсатора

Внимательно посмотрите на конденсатор.Вот пример, показывающий этикетку. Сбоку на нем должна быть этикетка, на которой будет рассказано все, что вам нужно знать о нем. Кроме того, предоставив нам вашу модель и серийный номер, мы можем помочь вам найти подходящий конденсатор для вашего кондиционера. Помните, из того, что мы видели выше; нас интересуют два рейтинга:

1. Рабочее напряжение
2. Емкость

Рабочее напряжение

Обычно это печатается в верхней части этикетки, а после нее идут буквы VAC.Вы можете увидеть текст, похожий на «370VAC» или «440VAC».

Номинальная емкость

Обычно он печатается под номинальным напряжением и имеет после него буквы мкФ или мкФ. Вы можете увидеть текст, похожий на «50uF» или «40 + 5MFD».

Шаг 7: Снимите старый конденсатор

Сначала сфотографируйте старый конденсатор на месте. Это поможет вам позже, когда вы вставите новую. Разъемов должно быть три — HERM, вентилятор и С.Важно, чтобы, когда вы снова вставляете новый конденсатор, вы подключаете его таким же образом.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ О БЕЗОПАСНОСТИ: Не прикасайтесь к клеммам конденсатора, так как он все еще может удерживать заряд.

После того, как вы сфотографировали разъемы, осторожно отключите их. Отсоединенные провода следует отложить в сторону, чтобы они не мешали.
Конденсатор должен легко сниматься. Обычно для их удаления требуется всего один или два винта, а некоторые из них являются защелкивающимися.Если винты удерживают конденсатор, убедитесь, что вы храните их в безопасном месте.

Шаг 8: Установите новый конденсатор

Один за другим присоедините провода, как на старом конденсаторе. Убедитесь, что правильные провода идут к разъемам HERM, вентилятора и C. Перед тем, как продолжить, проверьте их правильность.

Как только вы убедитесь, что у вас есть подходящие разъемы в нужном месте, пора снова установить конденсатор. Возьмите ранее снятые винты и установите конденсатор, приложив твердое усилие.Будьте осторожны, чтобы не повредить винты при установке.

Если для установки конденсатора не используются винты, он должен просто снова встать на место.

Шаг 9: Закройте и закрепите панель доступа

Не забудьте ввернуть все винты, которые могли удерживать дверь закрытой. Панель с открытым доступом может быть опасной и должна быть закрыта должным образом.

Шаг 10: Включите блок переменного тока и проверьте

Пришло время вернуть все обратно.Если вы отключили или нажали прерыватель, подключите его снова. Если ваш блок переменного тока является съемным, снова вставьте вилку в розетку и включите ее в розетке.

Как только все вернется на свои места, вы можете включить кондиционер, как обычно, и посмотреть, работает ли он.

Шаг 11: Тестирование

Тестирование так же просто, как включение блока переменного тока и установка его на охлаждение.

Вы не должны слышать гудение или щелчки, а компрессор и двигатель вентилятора должны запускаться легко.Если эти два компонента все еще не запускаются, возможно, они были необратимо повреждены из-за неисправного конденсатора, который только что был заменен.

Вы должны увидеть заметную разницу. Теперь все должно работать должным образом, и ваша комната должна начать охлаждаться.

Простая замена конденсатора переменного тока

Итак, теперь, когда вы получили эту новую способность ремонтировать свой собственный блок переменного тока, что еще осталось? Что ж, для начала вам нужно хорошее и надежное место для замены неисправного конденсатора переменного тока.

К счастью, это действительно просто. Вы можете связаться с нашими специалистами по запасным частям или позвонить нам напрямую, чтобы поговорить с дружелюбным техником. Мы поможем вам определить, какой конденсатор вам нужен, исходя из вашей марки и модели или номинала конденсатора.

Как долго служат конденсаторы переменного тока?

Вы когда-нибудь слышали о конденсаторах переменного тока? Если нет, то вы не одиноки. Большинство домовладельцев не знакомы с рабочими частями своих систем кондиционирования воздуха.

Однако изучение различных компонентов и того, что они делают, может помочь вам выявить проблемы на раннем этапе и найти решения до того, как ваш кондиционер полностью отключится.

Отказ конденсатора в кондиционерах — довольно распространенная проблема, которая затрагивает агрегаты по мере их старения. Вот что вам нужно знать от экспертов Phoenix HVAC.

Что такое конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока — это крошечный электронный компонент, который используется для хранения энергии и обеспечения скачка напряжения. В этом случае конденсатор накапливает энергию до тех пор, пока ваш термостат не отправит сигнал о том, что вашему кондиционеру необходимо запустить.

В этот момент конденсатор высвобождает быстрый всплеск энергии, чтобы обеспечить пусковой ток компрессора в вашем блоке переменного тока.

Это важно, потому что обычная мощность, подаваемая на ваш переменный ток, недостаточна для запуска двигателя самостоятельно. Мотор требует мгновенного ускорения для запуска. После запуска двигателя обычной мощности вашего дома будет достаточно, чтобы он продолжал работать.

Сам конденсатор переменного тока выглядит почти как батарея с двумя или тремя проводами, выходящими на конец. Конденсатор также будет иметь несколько цветных полос вокруг корпуса, которые используются для точного определения мощности, на которую он рассчитан.

Что происходит при выходе из строя конденсатора переменного тока?

Обычно, когда конденсатор кондиционера продолжает выходить из строя, это препятствует запуску двигателя компрессора в вашей системе. Ваша система может звучать так, как будто она работает, но двигатель никогда не запустится, и вы не получите ожидаемого потока холодного воздуха. Фактически, вместо этого вы можете услышать тикающий или щелкающий звук двигателя, когда он пытается запуститься и терпит неудачу.

Как долго служат конденсаторы переменного тока?

Как правило, конденсаторы не являются изнашиваемыми деталями.Все, что они делают, это получают энергию, накапливают ее и ждут разрядки сигнала. Однако небольшой процент этих конденсаторов неожиданно перегорает. Это может произойти по любому количеству причин, и вы мало что можете сделать, чтобы этого не произошло.

Конденсаторы

рассчитаны на срок службы, пока они установлены, но изменение наружной температуры и экстремальных условий может привести к их более раннему выходу из строя. Лучше всего, чтобы ваша система регулярно обслуживалась сертифицированным специалистом, который может проверить наличие признаков повреждения или износа до того, как конденсатор действительно сгорит.

Почему выходят из строя конденсаторы?

Конденсаторы выходят из строя по трем основным причинам. Первый — сильная жара. Конденсатор состоит из металлических пластин и диэлектрического материала внутри, который накапливает энергию. Под действием сильной жары внутренние материалы начинают разрушаться и не могут должным образом накапливать энергию. Когда это произойдет, необходимо заменить конденсатор.

Другая распространенная проблема заключается в том, что домашние мастера, как правило, устанавливают не тот конденсатор для замены, когда пытаются выполнить работу самостоятельно.Крайне важно покупать подходящий конденсатор для блока, даже если он дороже. В противном случае он будет гореть снова и снова.

Наконец, конденсаторы переменного тока просто выходят из строя из-за возраста. В конце концов, диэлектрический материал внутри конденсатора высыхает или образует мост, который не позволяет конденсатору накапливать энергию. Обычно это происходит после многих лет постоянного использования.

Что делать при выходе из строя конденсатора?

Когда конденсатор в вашей системе переменного тока выйдет из строя, вы, вероятно, сразу узнаете.Важно выключить вашу систему, как только вы заметите, что она не смогла предотвратить повреждение компрессора при попытке его запуска. Затем вы захотите позвонить специалисту по кондиционированию воздуха, чтобы диагностировать проблему с переменным током.

Технические специалисты обычно перевозят самые распространенные конденсаторы в своих грузовиках, поэтому они могут легко определить проблему и устранить ее на месте. Замена конденсатора обычно не является делом, которое вы должны делать самостоятельно, потому что может быть трудно найти конденсатор подходящего размера для вашей системы.

Если вы считаете, что ваш конденсатор переменного тока вышел из строя, сейчас самое время позвонить в Day and Night Air . Мы можем сразу же отправить одного из наших сотрудников к вам домой, чтобы убедиться, что конденсатор неисправен, и сразу же установить новый конденсатор, чтобы вы могли снова насладиться прохладным воздухом. Знайте предупреждающие знаки и к кому обращаться, если что-то пойдет не так.

Сколько стоит замена конденсатора переменного тока?

Конденсатор — это электрический компонент, который накапливает энергию и использует ее всякий раз, когда она нужна системе.Он запускается, когда вы включаете блок переменного тока. Этот компонент также теряет свою эффективность при длительном использовании. Поскольку это важная электрическая часть блока переменного тока, вам всегда следует обращаться за помощью к лицензированному специалисту для ее ремонта.

Итак, давайте узнаем больше о затратах, понесенных при замене компонентов кондиционера, включая конденсатор.

Средняя стоимость ремонта кондиционера

Стоимость ремонта разных компонентов кондиционера разная. Большинство домовладельцев платят около 165 и 575 долларов за ремонт кондиционера.Стоимость ремонта составляет от 35 до 200 долларов в час.

Многие подрядчики взимают плату в зависимости от сложности ремонта, а не почасовой оплаты труда. Ниже указана средняя стоимость ремонта, взимаемая авторизованными фирмами, предлагающими Ремонт переменного тока в MILL CREEK.

• В среднем по стране: 360
долларов
• Типичный диапазон: от 160 до 580 долларов
• от низкого до высокого уровня: от 70 до 1900 долларов

Стоимость ремонта для общих проблем, возникающих в AC

Вот полный список того, сколько владелец кондиционера готов заплатить за устранение проблем с кондиционером.

• Обнаружение и устранение утечек в хладагенте — 220–1 500 долларов США
• Заправка хладагента переменного тока — от 110 до 850 долларов
• Замена печатной платы — 125–650 долларов
• Замена автоматических выключателей, реле и предохранителей — 20–350 долларов
• Замена термостата — 110 $ до 480 $
Комплект для ремонта компрессора кондиционера
• — от 120 до 270 долларов
• Замена конденсатора — от 95 $ до 470 $
• Замена домашнего воздушного компрессора — 1350-2300 долларов
• Замена змеевика испарителя — 630 долларов США на 1250 долларов США
• Замена электродвигателя вентилятора компрессорно-конденсаторного агрегата — от 100 до 700 долларов

Важно отметить, что специалисты по ремонту в установке AC Lynnwood, WA, определяют затраты на ремонт в зависимости от типа и размера устройства, которое необходимо отремонтировать.

Приблизительная стоимость ремонта переменного тока

Стоимость устранения неполадок службы переменного тока варьируется от 80 до 170 долларов. Он основан в основном на таких аспектах, как время года и географическое положение ремонта. Лето — время, когда стоимость ремонта будет максимальной. Почасовая ставка может даже доходить до 200 долларов в час.

Специалист по кондиционерам может взимать от 80 до 100 долларов за настройку системы. Это ежегодное обслуживание обеспечит вам душевный покой и значительную долгосрочную экономию.

Стоимость замены компрессора переменного тока

Компрессор — это крупный агрегат, который может повлечь за собой большие расходы. Сертифицированный профессионал может взимать от 1200 долларов и более за замену неисправного компрессора. Вот список возможных неисправностей кондиционера с указанием стоимости ремонта.

• За замену поврежденного компрессора переменного тока может взиматься плата в размере 100 и 250 долларов США. Это долгосрочное решение проблемы.
• Стоимость ремонта утечки газа в кондиционере составляет от 220 до 1500 долларов.
• Возможно, вам придется заплатить от 120 до 475 долларов за замену конденсатора.
• Стоимость установки новой системы обработки воздуха составляет от 2200 до 3800 долларов.
• Стоимость замены фанкойла составляет около 2000 долларов.
• Стоимость замены предохранителей, реле или автоматических выключателей в сети переменного тока составляет от 15 до 300 долларов.
• Это стоит около 115 долларов и 250 долларов на замену термостата
• Чтобы установить новый конденсатор, вам, возможно, придется заплатить ок. 1 750 долл. США
• Стоимость установки новой системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и системы воздуховодов составляет от 9 200 до 12 300 долларов.
• Вы можете отремонтировать вентилятор кондиционера всего за 150 долларов. Однако стоимость может доходить до 300-800 долларов. Однако высококлассный вентиляторный двигатель будет стоить до 2000 долларов.

Нанять профессионала для замены конденсатора переменного тока. Мы в DVAC Heating & Air LLC позаботимся обо всех ваших услугах по кондиционированию воздуха. Позвоните нам по телефону (425) 908-0030 для получения квалифицированных услуг по ремонту, и мы вас не разочаруем!

Пора заменить конденсатор кондиционера?

Содержание

20AB61D7-9EA0-43FC-96C4-F789EC9363FBCОбработано с помощью sketchtool.

содержание icon

Проведя время на летнем солнце, самое освежающее переживание — открыть входную дверь и почувствовать волну прохладного воздуха, приветствующего вас дома. Конденсатор кондиционера — одна из основных частей вашей системы HVAC, которая делает возможным свежий воздух.

Конденсатор переменного тока — это искра, питающая двигатели кондиционеров. Он предлагает всплеск электричества для запуска работы, а затем поддерживает более низкий уровень энергии, чтобы система HVAC работала должным образом, пока не будет достигнута желаемая температура в помещении.

Хотя конденсатор является основным компонентом вашей системы охлаждения, он также является одной из наиболее часто заменяемых частей. Мы познакомим вас с предупреждающими знаками о том, что замена конденсатора кондиционера не за горами, сколько вы можете ожидать заплатить за ремонт и почему этот ремонт не должен входить в ваш список DIY.

Что такое конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока напоминает высокую батарею цилиндрической формы. Он размещается в наружном блоке вашей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или теплового насоса.Хотя конденсатор составляет лишь часть размера блока, который он питает, когда он перестает работать, вся система может отключиться.

Когда конденсатор HVAC выходит из строя или пропускает зажигание, ваше устройство может перестать подавать холодный воздух или вообще не запускаться. Конденсатор может выглядеть как батарея , но он делает гораздо больше, чем просто включает и выключает устройство.

Когда ваш термостат определяет, что пора остыть, он отправляет сообщение в вашу систему HVAC. Конденсатор играет ведущую роль, создавая начальный выброс электричества, который на 500% мощнее энергии, необходимой для простого поддержания работы системы.Этот электрический разряд вызывает начало цикла охлаждения, затем конденсатор поддерживает постоянный ток энергии для питания устройства, пока не будет достигнута желаемая температура.

Конденсатор подключается к вашей системе кондиционирования через несколько проводов. Это означает, что если деталь выйдет из строя, это будет намного сложнее, чем открыть устройство и вставить новый. Замена центрального воздушного конденсатора — это не работа своими руками. Эти высоковольтные устройства могут вызвать серьезные травмы, даже если питание отключено.

Различия между пусковыми и рабочими конденсаторами

Ваша система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха может работать с одним конденсатором, также называемым двойным конденсатором, или двумя одиночными конденсаторами. Оба варианта создают один и тот же результат: более прохладный дом.

В системе с двумя конденсаторами для правильной работы системы необходимы пусковой конденсатор и рабочий конденсатор. Пусковой конденсатор отвечает за выдачу электрического толчка, необходимого для запуска вращения двигателя HVAC. Как только цикл охлаждения начинается, рабочий конденсатор вступает во владение.

Рабочие конденсаторы более распространены и отвечают за поддержание работы двигателя до тех пор, пока ваш дом не охладится. Думайте об этих двух частях как о поездке на велосипеде.

Для того, чтобы колеса начали двигаться (пусковой конденсатор), требуется гораздо больше усилий, но как только вы достигнете постоянной скорости, вам не придется прикладывать столько энергии для поддержания движения (пусковой конденсатор).

Если ваша система в настоящее время работает на двух одиночных конденсаторах и одно из устройств выходит из строя, технический специалист может заменить обе части сдвоенным конденсатором.

Сдвоенный конденсатор выполняет обе функции — начальный электрический разряд и стабильную работу — от одного компонента. Многие техники предпочитают использовать двойной конденсатор, потому что он экономит место внутри блока HVAC и его проще заменить, когда придет время.

Признаки неисправного конденсатора переменного тока

Когда необходима замена конденсатора переменного тока, вы столкнетесь с любым количеством общих симптомов, в том числе:

• Ваш кондиционер задерживается в начале цикла охлаждения
• Ваш кондиционер случайным образом выключается самостоятельно
• Ваш кондиционер вообще не включается
• Ваш кондиционер звучит так, как будто он работает, но не подает холодный воздух
• Ваш кондиционер издает гудение или гудение
• Вы замечаете горение запах или дым от вашего устройства
• Ваши счета за электроэнергию необъяснимо высоки

Конденсатор для блока переменного тока может выйти из строя из-за возраста и нормального износа, перегрева системы, неустановленного короткого замыкания, ударов молнии или скачков напряжения, или очень высокие температуры.

Последствия неисправного конденсатора переменного тока

Первым признаком того, что ваш конденсатор больше не работает, является повышение температуры внутри вашего дома. Другие эффекты вы можете распознать не так быстро, но они могут нанести вред вашей системе охлаждения.

Неисправный конденсатор не позволяет наружному блоку выполнять свою работу, что означает, что процесс охлаждения не может быть выполнен. Неправильное напряжение может легко вызвать повреждение других частей устройства.

Во-вторых, другие компоненты начнут перерабатывать в попытках восполнить отказ конденсатора.Резкий скачок энергопотребления может привести к неожиданному увеличению вашего ежемесячного счета за электроэнергию.

Как проверить конденсатор переменного тока

Как мы упоминали ранее, конденсатор внутри вашей системы отопления и охлаждения может быть чрезвычайно опасным при неправильном обращении. По этой причине лучше обратиться к местному специалисту по ремонту систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, чтобы проверить или заменить конденсатор.

Когда прибудет техник, он с помощью мультиметра рассчитает ток, сопротивление и напряжение конденсатора.Проще говоря, они измеряют, удерживает ли конденсатор заряд, необходимый для запуска и завершения системы охлаждения. Если показания слабые или не регистрируются вообще, пора заменить конденсатор переменного тока.

Даже если у вас есть мультиметр, проверять конденсатор не рекомендуется. Несмотря на то, что десятки видеороликов на YouTube могут сделать эту задачу легкой, лучше не использовать самодельный подход и обратиться к профессионалу. Тестирование конденсатора может происходить только после того, как питание было отключено, проводка отключена и напряжение, остающееся в конденсаторе, было спущено.

Это опасная задача, и ее небезопасно решать даже после просмотра самого подробного видео с практическими рекомендациями. Положитесь на профессионала.

Каков срок службы конденсаторов переменного тока?

Марки и модели конденсаторов HVAC могут незначительно отличаться по сроку службы. В среднем конденсатор переменного тока имеет срок службы 10 лет. Чтобы обеспечить максимальную отдачу от вашего устройства, запланируйте плановое сезонное обслуживание вашей системы отопления и охлаждения.

Ежегодное обслуживание вашей системы HVAC позволит технику определить, есть ли потенциальная проблема с конденсатором.Решение проблемы до того, как деталь полностью выйдет из строя, избавит вас от головной боли, связанной с поиском подрядчика по оказанию экстренной помощи в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, и позволит избежать неудобных температур в помещении в середине лета.

Стоимость замены конденсатора переменного тока

Стоимость замены конденсатора переменного тока обычно составляет от 120 до 250 долларов, при этом большая часть ремонтов находится в диапазоне 170 долларов, по оценке Home Advisor.

Факторы, которые будут играть роль в стоимости ремонта, включают марку, модель и напряжение конденсатора HVAC.Фактический компонент, как правило, стоит от 9 до 45 долларов, но фирменные детали с самым высоким рейтингом могут быть дороже.

Наибольшую часть ваших затрат вы потратите на оплату труда и установку. Средняя стоимость замены профессионального конденсатора составляет от 60 до 200 долларов. (Для сравнения, обычное посещение отделения неотложной помощи стоит 774 доллара, повторяя наш совет нанять профессионала.) Технический специалист должен выполнить работу около часа.

Ваша система HVAC не может работать должным образом без конденсатора переменного тока.Эта небольшая, но очень важная часть помогает сохранять в доме прохладу, когда летние температуры начинают расти. Запланируйте сезонное обслуживание систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с помощью профессионального специалиста, чтобы обеспечить оптимальную производительность вашего конденсатора и блока в целом.

Как заменить центральный конденсатор переменного тока или контактор

Соблюдайте особую осторожность при работе с конденсаторами. Они сохраняют высокий уровень заряда даже при отключении питания.

Рекомендации экспертов, включая видео, о том, как заменить конденсатор и контактор центрального кондиционера, когда центральный блок переменного тока вообще не работает.

Если ваш центральный кондиционер вообще не работает, вероятно, проблема в конденсаторе или контакторе наружного компрессора. Конденсатор, иногда называемый «рабочий конденсатор», запускает конденсатор и вентилятор наружного блока. Если конденсатор выйдет из строя, кондиционер не будет работать.

Каковы признаки неисправности конденсатора переменного тока или контактора?

Наиболее частым признаком неисправности конденсатора является щелчок, за которым следует жужжание или гудение.Хотя иногда вы можете запустить вентилятор компрессора (по часовой стрелке), протолкнув его тонкой палкой или длинной отверткой, проткнув решетку, это временное решение. Вам лучше заменить конденсатор.

Если вы не слышите гудения после щелчка компрессора, возможно, проблема в контакторе, который необходимо заменить.

Стоит ли делать самому?

Если вы опытный самодельщик и можете безопасно работать с электричеством, вы можете легко протестировать и заменить эти недорогие детали.Большинство новых конденсаторов стоит менее 60 долларов, а контактор переменного тока — менее 45 долларов.

Однако, если у вас нет необходимых навыков или инструментов, оставьте этот ремонт специалисту по ремонту систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Профессиональная замена этих компонентов обычно стоит от 90 до 450 долларов.

Ниже описано, как заменить конденсатор и контактор.

Как проверить и заменить рабочий конденсатор переменного тока

Перед тем, как открывать электрическую крышку на кондиционере, обязательно отключите все питание компрессорного агрегата и внутренней печи или воздухообрабатывающего агрегата, и убедитесь, что оно работает. выкл .Обратите внимание, что это может означать отключение автоматического выключателя, который обслуживает печь и воздухообрабатывающий агрегат, а затем, около компрессора, вытаскивание блока отключения (или отключение питания 220 В) к наружному компрессору.

Конденсатор обычно выходит из строя, когда он нужен больше всего. Когда вы исследуете компрессор вашего кондиционера, чтобы проверить конденсатор, обратите внимание на его точный тип и характеристики. Независимо от того, вышел ли ваш конденсатор из строя, закажите замену на Amazon, чтобы он был всегда под рукой.

Чтобы работать безопасно и эффективно, перед началом просмотрите следующие три видео ниже.

Осторожно: конденсатор переменного тока накапливает напряжение и может поразить вас! Не трогайте клеммы. Перед тем, как приступить к работе, разрядите конденсатор, как показано ниже.

Чтобы добраться до конденсатора, снимите панель доступа компрессорного агрегата, как показано в видеороликах по тестированию и замене конденсатора ниже.

Безопасная разрядка конденсатора переменного тока

Для разрядки рабочего конденсатора наденьте защитные очки и перчатки.Возьмитесь за ручку изолированной электрической отвертки (не касаясь металла!) И используйте лезвие отвертки, чтобы перемыть контакты на конденсаторе. Будьте готовы к искре!

В этом видео показаны методы:

Проверка рабочего конденсатора

Стандартные конденсаторы имеют две клеммы вверху, а двойные конденсаторы — три клеммы: одну общую клемму (C), одну клемму вентилятора (F) и одну. герметичный (Herm) терминал для герметичного компрессора.На другом конце конденсатора провода линейного напряжения подключаются к двум дополнительным клеммам.

Используя цифровой мультиметр, установленный на «Емкость», подключите один провод к общей клемме (C), а другой провод к одной из двух других клемм. На счетчике должно отображаться число, а не «OL», указывающее на короткое замыкание.

Вот видео, которое более точно показывает, как проверить и заменить конденсатор.

Совет: сделайте быстрое цифровое фото проводов перед их отсоединением, чтобы знать, где их заменить.

Замените конденсатор

Вот еще одно видео, которое показывает, как заменить конденсатор. Это предлагает еще один способ запомнить, какие провода идут к каким клеммам:

Обратите внимание: если вы не совсем понимаете, как правильно и безопасно заменить конденсатор, позвоните специалисту по HVAC.

Все еще не работает? Проверьте и, при необходимости, очистите или замените контактор переменного тока. Также прочтите « Кондиционер, не дующий воздух » ниже.

Как проверить и заменить контактор переменного тока

Контактор — это, по сути, переключатель, который управляет компрессором и двигателем вентилятора конденсатора. Если он поджарен или забит насекомыми и грязью, ваш кондиционер не будет работать.

Если переменный ток не работает или гудит, но вы слышите щелчок «», контактор, вероятно, необходимо заменить.

Перед тем, как начать работу с этим, обязательно отключите все питание компрессорного агрегата и внутренней печи или воздухообрабатывающего агрегата, а также убедитесь, что питание отключено. .

Примечание. Работая с контактором, вы будете работать рядом с заряженным конденсатором, что может привести к поражению электрическим током. См. Раздел «Безопасная разрядка конденсатора переменного тока».

В следующем видео показано, как заменить контактор. Мы рекомендуем вам сфотографировать, где провода подключены к контактору, прежде чем снимать их, чтобы вы могли видеть, где они идут на новом контакторе.

О Доне Вандерворте

Дон Вандерворт развивал свой опыт более 30 лет, работая редактором журнала Sunset Books, старшим редактором журнала Home Magazine, автором более 30 книг по благоустройству дома и автором бесчисленных статей в журналах.Он появлялся в течение 3 сезонов на телеканале HGTV «Исправление» и несколько лет был домашним экспертом MSN. Дон основал HomeTips в 1996 году. Узнайте больше о Доне Вандерворте

Как определить, неисправен ли ваш конденсатор переменного тока — Сантри, Флорида, мыс Канаверал, Флорида и остров Мерритт, Флорида

Если ваш кондиционер не работает должным образом, вас может беспокоить причина неисправности — и сколько будет стоить ее устранение. Хотя причиной может быть множество проблем, распространенной причиной является неисправный конденсатор.Но что такое конденсатор? И каковы признаки того, что все испортилось?

Что такое конденсатор переменного тока?

Конденсаторы — это небольшие части цилиндрической или прямоугольной формы, отвечающие за подачу энергии в двигатель. В агрегатах переменного тока они вырабатывают энергию, необходимую для включения агрегата, а также для продолжения работы. Поскольку конденсатор является такой важной и трудолюбивой частью блока переменного тока, со временем его эффективность снижается из-за регулярного износа.

5 Признаки неисправности конденсатора переменного тока

Если ваш блок переменного тока не работает должным образом, вот несколько признаков, что это может быть связано с неисправным конденсатором:

1.После включения блока переменного тока требуется время для запуска

Поскольку конденсатор отвечает за начальную энергию, необходимую для начала работы блока, кондиционер, который не может запуститься, может быть вызван неисправным или изношенным конденсатором.

2. Блок переменного тока отключается сам по себе

Конденсатор также отвечает за обеспечение энергией, необходимой вашему блоку переменного тока для продолжения работы после его включения. Следовательно, если система переменного тока отключается случайным образом, это может быть связано с тем, что конденсатор вышел из строя и больше не может обеспечивать непрерывный заряд.

3. Блок переменного тока издает щелчки или гудение во время работы

Щелкающий или гудящий звук от блока переменного тока является признаком неисправности двигателя. Если конденсатор вышел из строя, двигатель все равно будет пытаться работать, но без мощности, необходимой для этого, двигатель может перегрузиться и сгореть, что приведет к серьезным повреждениям, которые могут быть дорогостоящими.

4. Блок переменного тока не запускается

Если конденсатор полностью вышел из строя, двигатель блока переменного тока не будет получать питание, и переменный ток вообще не включится.

5. Перестал работать вентилятор переменного тока

Если вентилятор вашего блока переменного тока перестал вращаться, даже когда он был включен, возможно, виноват неисправный конденсатор. Чтобы проверить, не вызвана ли неисправность вентилятора неисправным конденсатором, вы можете сделать следующее: выйти на улицу, где находится конденсатор переменного тока (большой наружный блок). Если кондиционер включен, но вентилятор не вращается, используйте длинную ветвь, чтобы толкнуть одну из лопастей вентилятора. Если машина оживает после небольшого толчка, это почти наверняка неисправный конденсатор.

Если вам неудобно тестировать это самостоятельно, вызовите лицензированного специалиста и осмотрите устройство для вас. Они также смогут посоветовать вам любой ремонт, который может потребоваться.

Можно ли самостоятельно заменить конденсатор?

Хотя мы советуем обратиться за помощью к профессионалу, ответ — да — конденсатор можно заменить самостоятельно. Перед заменой старого конденсатора обязательно запишите номинальное напряжение (обозначено как V на старом конденсаторе) и микрофарады (обозначено как мкФ).Это очень важно, поскольку микрофарады нового конденсатора должны быть точно такими же, как у старого конденсатора. Помимо этих двух факторов, размер или форма конденсатора значения не имеют.

Как заменить конденсатор переменного тока

После того, как у вас будет нужная деталь для замены, выполните следующие действия:

Шаг 1. Выключите кондиционер — термостатом и щитком выключателя.

Шаг 2. Отверткой откручиваем заднюю панель конденсаторного блока.

Шаг 3. Найдите конденсатор. Если вы не знаете, как это выглядит, нажмите здесь.

Шаг 4. Сделайте снимок разъемов (обозначенных HERM, fan и C), чтобы знать, как правильно их подключить после установки нового конденсатора.

Шаг 5. Отсоедините старый конденсатор.

Шаг 6. Установите новый конденсатор, следуя инструкциям руководства.

Шаг 7. Установите заднюю панель на конденсаторный блок.

Шаг 8. Не забудьте снова включить переменный ток на панели выключателя.

Если процесс кажется запутанным или вы не хотите разбираться с ним самостоятельно, вам следует обратиться к лицензированному специалисту, который сделает это за вас. Еще одно преимущество этого заключается в том, что специалист по HVAC может заметить любые дополнительные проблемы, которые впоследствии могут стать проблемой для вашего кондиционера, например, неисправный компрессор, перегоревший предохранитель или уменьшение воздушного потока. Если технический специалист будет регулярно проводить техническое обслуживание вашего кондиционера, это обеспечит эффективную работу системы, что сэкономит вам деньги на ежемесячных счетах за электроэнергию и прослужит как можно дольше.

Служба кондиционирования воздуха в округе Бревард

В Colman Air мы понимаем, что иногда проблемы с переменным током возникают в самое неудобное время.