Применение конденсаторов и их видов кратко – в физике и технике, примеры (10 класс)

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 120.

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 120.

Одним из видов электротехнических деталей является конденсатор. Он находит применение во многих электрических и практически во всех радиоэлектронных схемах. Кратко рассмотрим различные виды конденсаторов и их применение в технике.

Работа конденсатора

Из курса физики в 10 классе известно, что как электрическое устройство конденсатор способен накапливать некоторый заряд и потом отдавать его. При накоплении заряда через конденсатор проходит ток, и на нём растет напряжение. Когда оно сравняется с внешним напряжением, ток через конденсатор прекратится. Для дальнейшей зарядки внешнее напряжение необходимо увеличить.

Если внешнее напряжение уменьшить, конденсатор сможет отдавать накопленный заряд, при этом ток через него будет протекать в обратном направлении, а напряжение — уменьшаться.

Если приложить к конденсатору переменное напряжение, ток через конденсатор будет проходить постоянно, то заряжая, то разряжая его, хотя конденсатор фактически является разрывом цепи и не проводит постоянный ток.

Все эти особенности предопределили сферы применения конденсаторов.

Сферы применения конденсаторов и их виды

Способность накапливать и очень быстро отдавать заряд находит применение там, где требуются редкие, но мощные импульсы тока. Примеры таких устройств — лампы-вспышки и электрические разрядники.

Способность накапливать заряд важна в «сглаживающих» элементах схем. Если напряжение в схеме имеет пульсации, то подключение конденсатора позволяет значительно их уменьшить: в момент роста напряжения ток будет не только поступать к нагрузке, но и заряжать конденсатор. А в момент снижения напряжения нагрузка получит дополнительное электричество из заряженного конденсатора. Особенно широко сглаживание пульсаций применяется в блоках питания: переменное напряжение из сети после выпрямления имеет «чисто пульсирующий» вид, и, чтобы получить постоянное напряжение, нужен конденсатор с относительно большой емкостью — сотни и тысячи микрофарад.

{-14}$ Ф (в зависимости от технологии) и очень малые размеры, что позволяет иметь в микросхемах сотни миллионов таких запоминающих ячеек.

Рис. 3. Интегральный конденсатор в микросхеме.

Что мы узнали?

Конденсаторы большой емкости применяются там, где необходимо быстро отдавать заряд: во вспышках, разрядниках, блоках питания. В радиоэлектронных устройствах используются резонансные и разделительные свойства конденсаторов средних и малых емкостей. Интегральные конденсаторы используются в микросхемах памяти компьютеров.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 120.

---

А какая ваша оценка?

Конденсаторы. Их виды и применение

Похожие презентации:

3D печать и 3D принтер

Видеокарта. Виды видеокарт

Анализ компании Apple

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Устройство стиральной машины LG. Электрика

Конструкции распределительных устройств. (Лекция 15)

Электробезопасность. Правила технической эксплуатации электроустановок

Магнитные пускатели и контакторы

Работа на радиостанциях КВ и УКВ диапазонов. Антенны военных радиостанций. (Тема 5.1)

1. Конденсаторы

КОНДЕНСАТОРЫ
Их виды и применение
Работа
ученицы 9 класса А
Степняк Алины.

2. Конденсатор – это устройство, предназначенное для накопления заряда и энергии электрического поля

КОНДЕНСАТОР – ЭТО УСТРОЙСТВО,
ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ
ЗАРЯДА И ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПОЛЯ
Виды конденсаторов можно классифицировать
по нескольким признакам:
• по назначению;
• по характеру изменения емкости;
• по способу монтажа;
• по характеру защиты от внешних воздействий;
• По типу используемого диэлектрика.
По типу используемого диэлектрика различают:
• воздушные
• бумажные
• керамические
• оксидно-электролитические
• слюдяные
• и другие конденсаторы.
Воздушный конденсатор
Конденсаторы общего назначения – конденсаторы, применяемые в
большинстве видов радиоэлектронной аппаратуры. К конденсаторам этого вида не
применяются особые требования.
Конденсаторы специального назначения – это все остальные конденсаторы. К
ним относятся: импульсные, высоковольтные, пусковые, помехоподавляющие, а
так же и другие конденсаторы.
Конденсаторы постоянной емкости – это
конденсаторы, чья емкость является
фиксированной и в процессе эксплуатации
аппаратуры не меняется.
Конденсаторы переменной емкости –
применяются в цепях, где требуется
изменение емкости в процессе эксплуатации.
При этом изменение емкости может
производится различными способами:
механически, путем изменения управляющего
напряжения, изменением температуры
окружающей среды .

Незащищенные конденсаторы – вид
конденсаторов, который не допускают к
работе в условиях повышенной
влажности. Возможно эксплуатация этих
конденсаторов в составе
герметизированной аппаратуры.
Защищенные конденсаторы – могут
работать в условия повышенной
влажности.
Неизолированные конденсаторы – при использовании
этого вида конденсаторов не допускается касания их
корпусом шасси аппаратуры.
Изолированные конденсаторы – имеют хорошо
изолированный корпус, что делает возможным касания
шасси аппаратуры или ее токоведущих поверхностей.
Уплотненные конденсаторы – в конденсаторах этого
вида используется корпус, уплотненный органическими
материалами.
Герметизированные конденсаторы – эти
конденсаторы имеют герметизированный корпус, что
исключает взаимодействие внутренней конструкции
конденсатора с окружающей средой.

English     Русский Правила

Конденсатор Типы и области применения

Конденсатор

Конденсатор представляет собой пассивное электронное устройство с двумя выводами. У них есть способность хранить электрическую энергию в форме электрического поля. Тем не менее, производитель определяет максимальное количество энергии, которое может хранить конкретный конденсатор.

Чтобы лучше понять конденсаторы, будут полезны некоторые знания о других пассивных элементах. Вы должны обратиться к приведенным ниже статьям, чтобы лучше понять тему:

1. Закон Ома: теория, схема и приложения
Катушки индуктивности
2. серии

Конденсатор состоит из проводящих параллельных пластин (двух или более), электрически разделенных. Обычно они разделены хорошим изолятором, воздухом или вакуумом. Эта неизолирующая область называется диэлектрической.

Итак, что такое емкость?

Это не что иное, как эффект конденсатора. Вы знаете, у нас есть конденсаторы или бытовые вентиляторы?

Рис. Вентилятор конденсатора

Но как мы его назовем? Считать!!!

Да, мы называем это конденсатором. Собственно, конденсатор изначально был известен как конденсатор или конденсатор.

Основы конденсатора

Конструкция и физическая форма конденсаторов сильно различаются, и используются разные типы конденсаторов. Как сказано выше, большинство из них содержат две металлические пластины (электрические проводники), разделенные некоторым диэлектриком. Проводником может быть электролит, спеченный шарик металла, фольга или тонкая пленка.

Теперь у вас должно быть одно сомнение!! Зачем нужен диэлектрик?

Угадай!!! Общие сделать это попробовать !!

Этот непроводящий слой используется для увеличения зарядной емкости конденсатора. Интересно правда!!

Итак, какие материалы мы должны использовать для диэлектрика? Хорошо подходят такие материалы, как слюда, керамика, пластиковая пленка, оксидные слои и стекло. Не волнуйтесь, мы узнаем все это в нашем следующем разделе.

Свойства конденсатора

Конденсаторы широко используются в электрических и электронных схемах. Поэтому, будучи человеком науки, вы должны знать некоторые важные свойства конденсаторов. Они заключаются в следующем.

• Когда конденсатор включен в цепь через напряжение, вокруг диэлектрика создается электрическое поле. Это вызывает чистый положительный заряд на одной пластине и отрицательный заряд на другой пластине.
• В отличие от резистивного элемента, конденсатор не рассеивает энергию, а сохраняет ее в виде электрического поля.
• При напряжении переменного тока (изменяющемся во времени напряжении), приложенном к резистору, в устойчивом состоянии (после длительного времени) эффект источника прекращается. Затем конденсатор разряжается по цепи, и ток в цепи течет из-за конденсатора.

Использование конденсаторов

В данном сценарии электронные конденсаторы выпускаются в нескольких стилях, формах, длинах и материалах, чтобы эффективно работать в соответствии с требованиями.

Но что делают конденсаторы? Зачем они нужны? А если их нет? Все эти вопросы должны поразить ваш мозг.

Попробуем найти эти ответы.

Дорогие друзья, конденсаторы обычно используются для фильтрации. Это означает, что конденсатор будет обеспечивать питание систем, в которые он встроен, за счет повышения его качества. Как и в микроконтроллере, конденсаторы спасают микроконтроллер и он не перезагружается из-за падения напряжения. Подробное использование конденсаторов выглядит следующим образом.

Конденсаторы малой емкости используются в качестве:

• В качестве компонентов в системах электропитания, обеспечивающих плавное протекание тока.
• В составе электрических фильтров, а также настраиваемых цепей.
• Для связывания сигналов между каскадами усилителей.

С другой стороны, конденсатор большой емкости используется следующим образом:

• Как часть некоторых типов электродвигателей.
• Для накопления энергии в таких приложениях, как стробоскопы.
• Для коррекции коэффициента мощности в различных типах систем распределения электроэнергии переменного тока.

Теперь, прежде чем изучать различные типы конденсаторов, давайте сначала разберемся с концепцией конденсатора с параллельными пластинами.

Конденсатор с параллельными пластинами

Как показано на рисунке ниже, две параллельные пластины одинаковых размеров и проводящего материала разделены изолятором. Изолятор называется диэлектриком, а вся конструкция называется конденсатором с параллельными пластинами. Когда этот конденсатор подключен к источнику питания, положительный полюс батареи приобретает положительный заряд. В то время как отрицательная сторона батареи приобретает отрицательные заряды. Поскольку противоположные заряды притягиваются друг к другу, следовательно, они захватываются пластинами конденсатора.

Емкость плоскопараллельного конденсатора                                                        

Принцип плоскопараллельного конденсатора

Как мы знаем, мы можем зарядить пластину, подав на нее питание. При подаче большего заряда напряжение (потенциал) увеличивается, что может привести к утечке заряда. Теперь, если мы поместим нейтральную пластину рядом с этой положительно заряженной пластиной, то нейтральная пластина приобретет на ней отрицательные заряды. Это происходит потому, что отрицательный заряд течет к нейтральной пластине.

Теперь обе пластины заряжены. Пластина 2 имеет отрицательный заряд, который уменьшит напряжение (разность потенциалов) на пластине 1. Точно так же положительный заряд на пластине 2 попытается увеличить разность потенциалов пластины 1.

Но вопрос в том, какой заряд будет преобладать. в вышеуказанном случае?

Конечно отрицательный. Не правда ли!!

Следовательно, разность потенциалов на пластине 1 в целом уменьшится. Это составляет основной принцип конденсатора с параллельными пластинами.

Роль электрического заряда в конденсаторе

Следующий вопрос, который должен вас задеть, заключается в том, сколько электрического заряда может храниться и от каких параметров он будет зависеть?

Попробуем найти ответы.

Общий электрический заряд, накопленный в любой из параллельных пластин, напрямую связан с разностью потенциалов между двумя пластинами конденсатора. Математически это можно записать как:

Q  ∝ V

Эта константа пропорциональности заменена C (емкость). Следовательно,

Q = C * V

где C = емкость конденсатора в фарадах, V = напряжение между двумя пластинами и Q = количество заряда в конденсаторе

Я думаю, у нас есть несколько ответов на все вышеперечисленные вопросы. Фантастика!

Теперь давайте углубимся, чтобы увидеть параметры, влияющие на емкость конденсатора.

Емкость конденсатора с параллельными пластинами

Количество заряда, которое накапливает конденсатор, определяется емкостью конденсатора. Из приведенного выше уравнения очень ясно, что чем больше значение емкости, тем больше накопление заряда.

Теперь мы должны знать факторы, влияющие на емкость. Это:

• Площадь (А) расстояния (среднего) между пластинами.
• Расстояние между двумя параллельными пластинами (d).

Давайте посмотрим на математические отношения между ними, согласно закону Гаусса, электрическое поле задается как:

E = Q/(ε * A)       ; Ed = V = (Q * d)/(ε * A)

Мы знаем, что V = Q / C , поэтому, сравнивая уравнения, мы имеем

C = (ε * A )/ d

С помощью этой формулы вы можете легко сказать, когда емкость будет максимальной. Это если расстояние между плитами минимально, а площадь максимальна. Это делает емкость очень большим значением и, следовательно, большим запасом энергии.

Заряд конденсатора с параллельными пластинами

Чтобы рассчитать заряд пластины, нам нужно предположить, что конденсатор электрически нейтрален. Тогда с емкостью C и электрическим зарядом Q энергия, запасенная конденсатором, может быть выражена как: 92))

или если мы поместим Q = CV в приведенное выше уравнение, тогда оно станет

U = 1/2 (Q * V)

, где V — разность потенциалов на параллельных пластинах. Теперь возникает вопрос, а что если напряжения на пластинах разные?

Общие друзья! Это легко! Не так ли?

Предположим, что два разных напряжения на пластинах равны V1 и V2, а заряды на соответствующих пластинах равны Q. Тогда приведенное выше уравнение немного изменится:

U = 1/2 (Q * (V1 – V2) )

Теперь перейдем к различным типам конденсаторов.

Типы конденсаторов

Существует несколько различных типов конденсаторов, и каждый тип конденсатора имеет свои преимущества и области применения. Ниже перечислены несколько основных и широко используемых типов конденсаторов.

Керамические конденсаторы

• Это один из наиболее распространенных типов конденсаторов, которые обычно используются почти во всех приложениях, от аудио до радиочастот.
• Рабочий диапазон этого типа конденсатора составляет от нескольких пикофарад до 0,1 микрофарад.
• Конденсаторы этого типа дешевле.
• Также они более надежны по сравнению с другими типами конденсаторов.

Электролитические конденсаторы

• Конденсаторы этого типа являются поляризованными.
• Преимущество электролитических конденсаторов в том, что они обеспечивают высокие значения емкости.
• Наряду с этим, электролитические конденсаторы можно легко использовать в низкочастотных приложениях, таких как звуковая связь и развязка, источники питания и т. д.

Конденсатор из серебряной слюды

• Этот тип конденсаторов не в моде, но по-прежнему обеспечивает точность, низкие потери и высокий уровень стабильности.
• Как правило, серебряно-слюдяные конденсаторы используются в таких местах, где пространство не является проблемой. То есть они съедают много места при установке.
• Конденсатор из серебряной слюды ограничен максимальной емкостью 1000 пФ.

Суперконденсаторы

• Конденсаторы этого типа также известны под несколькими другими названиями, такими как суперконденсатор или ультраконденсатор.
• Суперконденсаторы имеют очень большие значения емкости, из-за чего они обычно используются в больших электрических компонентах, где требования к емкости всегда высоки.

Переменные конденсаторы

• Эти конденсаторы обычно используются в LC-цепях.
• Основной характеристикой переменного конденсатора является то, что мы можем изменить его емкость электронным или механическим способом.
• Переменный конденсатор бывает нескольких механических форм. Немногие из них представляют собой несколько секций, разъемный статор, дифференциал и дроссельную заслонку.

Танталовые электролитические конденсаторы

• Конденсаторы этого типа аналогичны электролитическим конденсаторам и поставляются как в поверхностном, так и в выводном исполнении.
• Производитель танталового электролитического конденсатора разработал специальные правила схемы, чтобы выполнить его в безопасной среде.

Применение конденсаторов

Конденсаторы широко используются в электрических и электронных системах. Важность конденсаторов находится на высоком уровне. Вы можете задаться вопросом, что электронное устройство без хотя бы конденсатора невозможно. Ниже приведен список некоторых распространенных приложений.

Аккумулятор энергии

• Конденсатор заряжается, когда на него подается напряжение. Но после того, как он отключается от зарядного устройства, он начинает подавать накопленную энергию.
• Также конденсаторы действуют как временная батарея, когда батареи меняются.
• В автомобильных аудиосистемах большие конденсаторы накапливают энергию для усилителя.

Преобразование питания

• В источниках питания мы используем накопительные конденсаторы. Они сглаживают выходной сигнал выпрямителей (двухполупериодные и полупериодные выпрямители).
• Действуют как фильтры в цепях постоянного тока для сглаживания выходного сигнала.

Коррекция коэффициента мощности

• Конденсаторы улучшают коэффициент мощности в системе электроснабжения.
• Эти конденсаторы имеют единицу измерения VAR (реактивный вольт-ампер), а не фарад.

Некоторые более важные области применения:

• Связь и развязка сигналов
• Демпферы и шумовые фильтры
• Фильтры нижних и верхних частот
• Импульсная энергия и оружие

Типы конденсаторов и их применение 12 776 просмотров

В этой статье мы рассмотрим « Типы конденсаторов и их применение ». Конденсаторы — это пассивные электронные компоненты, которые хранят энергию в виде электрического заряда. Конденсатор состоит из двух параллельных металлических пластин, разделенных непроводящей средой, широко известной как диэлектрик. Некоторыми примерами диэлектрических материалов являются бумага, керамика, слюда и пластик.

Существует множество типов конденсаторов с различными функциями и применением. Очень важно выбрать правильный конденсатор для любого конкретного применения, иначе схема не будет работать должным образом. Некоторые из различных типов конденсаторов, обычно используемых:

1. Электролитический конденсатор
2. бумажный конденсатор
3. .0027

   Электролитические конденсаторы используются в ситуациях, когда требуются большие значения емкости. Один электрод выполнен из тонкого слоя металлической пленки, а для второго электрода (катода) используется полужидкий желеобразный раствор электролита. Большинство электролитических конденсаторов поляризованы, поэтому мы должны подавать постоянное напряжение правильной полярности на обоих концах.

   Электролитические конденсаторы из-за их малых размеров и большой емкости в основном используются в цепях электропитания. Они также используются для соединения и разъединения. Основным недостатком электролитических конденсаторов является их низкое номинальное напряжение

   Купить на Amazon

   Бумажный конденсатор

   Бумажный конденсатор — это тип конденсатора, в котором бумага используется в качестве диэлектрика для накопления электрического заряда. Это конденсаторы фиксированного типа, что означает, что эти конденсаторы обеспечивают фиксированную емкость. Номинальное напряжение этих конденсаторов очень высокое, а диапазон емкости составляет от 0,001 до 2,0 мкФ.

   Бумажные конденсаторы в основном используются для высоковольтных и сильноточных устройств. Основным недостатком их использования является то, что они поглощают влагу из воздуха, что снижает сопротивление изоляции диэлектрика.
   

   Купить на Amazon

   Слюдяной конденсатор

   В этих типах конденсаторов в качестве диэлектрического материала используется слюда. Слюда часто используется в качестве электрического изолятора в электрических приложениях, и это минерал, который встречается в гранитах и ​​других горных породах. Существует два типа слюдяных конденсаторов: конденсаторы из серебряной слюды и слюдяные конденсаторы с зажимами. Из-за плохих характеристик конденсатор с зажимом из слюды в настоящее время считается устаревшим, вместо него мы используем конденсаторы из серебряной слюды.

   9Конденсатор 0002 Mica в основном используется для маломощных радиочастотных приложений из-за его особенностей, таких как низкое значение емкости и высокая стабильность. Они также используются в схемах генераторов и фильтров, где важна стабильность. Единственным недостатком слюдяных конденсаторов является их стоимость и размер.

   Купить на Amazon

   Керамический конденсатор

   В этих типах конденсаторов в качестве диэлектрика используется керамический материал, а для изготовления электродов используются проводящие металлы. Керамические материалы являются плохим проводником электричества, поэтому они не пропускают через себя электрические заряды.