Компоненты часть 1, Х конденсаторы. Конденсаторы. Обзоры конденсаторов. Технические характеристики и особенности конденсаторов
Этой статьей я бы хотел начать цикл о различных электронных компонентах, диодах, конденсаторах, резисторах, варисторах и т.д.
Компонентов очень много, все они разные и меня не покидает ощущение, что пока я закончу о них рассказывать, уже выпустят что-то новое 🙂
А начну я с конденсаторов Х типа, тем более что эта статья будет являться дополнением к моей предыдущей статье, о Y конденсаторах.
Вообще все эти статьи будут как бы дополнением к видео. Я не пишу сценариев, рассказываю обычно просто то, что знаю, потому возможны некоторое оговорки или расхождение с текстовой версией. Но я постараюсь чтобы таких расхождений было как можно меньше.
В цикле я буду рассказывать не только о самих компонентах, а и о том, в каких цепях электронных схем их лучше применять и почему, а также возможно рассказывать о вариантах замены.
Также если вам интересны какие-то определенные компоненты, то постараюсь такие видео готовить в первую очередь. Потому буду рад комментариям и вопросам.
Х конденсаторы обычно используются совместно с Y конденсаторами. Так уж сложилось, что оба типа применяются в качестве помехоподавляющих элементов фильтров. Хотя конечно оба типа вполне могут использоваться независимо.
Выглядят они как небольшие брусочки разных цветов, обычно серого, синего или желтого цветов. На каждом обязательно должна присутствовать соответствующая маркировка.
В электрической сети достаточно ВЧ помех и пульсаций, потому задача Х конденсатора максимально блокировать их, по сути замыкая через себя. То же самое касается и помех со стороны блока питания. На схеме показан путь помехи и как она попадает к конденсатору.
Не сильно, но неприятно. Когда-то мне приносили видеокамеру JVC, там Бп так умел «кусаться».Конденсаторы Х типа отличаются от обычных тем, что:
1. Лучше работают при постоянном сетевом напряжении
2. Выдерживают всплески высокого напряжения
3. Не склонны к самовозгоранию.
В принципе их можно заменить на обычные конденсаторы, но это крайняя мера, а кроме того устанавливаемые конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение минимум 630 Вольт. Вам могут сказать, что можно поставить на 400 и так делали много раз и работало, не слушайте, 630 минимум!
Особенно внимательно надо относиться к импортным (читай — китайским) конденсаторам. Слева на фото конденсаторы красного цвета. Я неоднократно видел их в разорванном виде, а ведь они вполне могли бы устроить и пожар.
Немного о маркировке.
X1 – Используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4кВ.
X2 – Самые распространенные. Используются в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250В, выдерживают всплеск до 2.5кВ.
Y1 – Работают при номинальном сетевом напряжении до 250В и выдерживают импульсное напряжение до 8кВ
Y2 – Самый распространенный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250В и выдерживает импульсы в 5кВ
Небольшая подсказка
1. Конденсаторы Y типа можно использовать вместо конденсаторов X типа, но нельзя использовать конденсаторы X типа вместо конденсаторов Y типа.
3. Если для конденсаторов X типа чем больше емкости, тем лучше, то емкость конденсаторов Y типа нужно выбирать как можно меньшей. Типичное значение 2.2нФ уже прилично бьется, если прикоснуться к выходу БП и к заземленному предмету одновременно.
При выборе емкости с Х конденсаторами все просто, чем больше, тем лучше. Для применения в обычных (бытовых) устройствах использовать можно любой класс.
Иногда конденсаторы Y типа могут иметь корпус как у конденсаторов Х типа,будьте внимательны, когда их используете.
Кроме того, как я написал выше, конденсаторы Y типа можно использовать вместо Х типа, мало того, иногда указывается даже двойная маркировка. Причем даже конденсатор Y2 можно смело применять вместо Х1.
Слева предположительно правильный конденсатор, но так как маркировки Y нет, то лучше не применять его, по крайней мере вместо межобмоточного.
Вы конечно спросите, почему вообще Х, Y, а не например W и Z. попробую объяснить мое видение принципа маркировки.
На плате конденсатор Х типа ставится так, как показано на схеме, т.е. по одной дорожке он подключается ко входу, а по другой к выходу. Обусловлено это тем, чтобы минимизировать длину проводников, так как ток всегда идет по кратчайшему пути.
Но если мы наведем эти проводники посильнее, то увидим, что включение Х конденсатора напоминает букву Х, а Y конденсаторов, соответственно букву Y.
Я не буду утверждать, что так и задумывалось, но выглядит вполне логично 🙂
Для примера как эти конденсаторы выглядят в реальных блоках питания.
Слева Бп от спутникового тюнера, справа от монитора. В первом случае применены конденсаторы до дросселя и после, во втором только до. Первый вариант немного лучше справляется с помехами, но во втором есть дополнительный дроссель, снижающий уровень помех.
Дроссель виден чуть левее и ниже конденсатора. Х конденсатор применен класса Х2, емкость 0.22мкФ.
Вот для примера другой блок питания, от компьютера.
Здесь на входе стоит также конденсатор класса Х2 и также имеющий емкость 0.22мкФ, но в данном случае это не более чем совпадение, так как у Бп спутникового тюнера конденсаторы имеют емкость 0.1мкФ.
А вот те необычные конденсаторы Y типа, о которых я писал выше. Я раньше не обращал внимание, что они выполнены в таком необычном для них корпусе, заметил буквально недавно.
Кстати, слева на плате видна маркировка производителя БП, Astec.
Кстати насчет блоков питания, впрочем и не только блоков питания. Как я писал, конденсаторы Х класса очень надежны, потому перед тем как выбросить старый блок питания, посмотрите, возможно их оттуда можно выпаять, скорее всего они будут исправны.
Но вообще, всякие БП и прочие устройства являются хорошими поставщиками деталей, особенно если деталь нужна в одном-двух экземплярах. Иногда даже удобно так и хранить их в не разобранном виде.
Или вот выходной узел. Здесь можно смело брать магнитопроводы для всяких преобразователей напряжения и фильтров, весьма удобно.
Особенно может быть полезен дроссель групповой стабилизации.
Электролитические конденсаторы также могут пригодиться, но если БП «китайский», то лучше их не использовать, часто там стоит хлам.
Ну и раз уж я завел речь о фильтрах питания, то покажу фильтр из какого-то советского монитора (предположительно), нашел сегодня на балконе.
Видна большая железная коробка, на торце два предохранителя (в импульсных БП лучше ставить именно парами), и неожиданно вполне стандартный современный разъем питания.
Когда я его разобрал, то меня ждал шок, все в стиле типичного китайского ширпотреба, большой корпус и внутри три детали, при чем три в буквальном смысле слова, дроссель, конденсатор и резистор.
По прикидкам блок питания, который был подключен после фильтра, имел мощность 100-150 Ватт. Сейчас в корпус таких габаритов спокойно влезет блок питания вместе с фильтром. На фото для сравнения БП мощностью 100 Ватт.
Ну и в некоторых БП попадаются такие вот удобные фильтры.
Здесь также три детали, дроссель, конденсатор и резистор. Перепаять разъем на входной и вполне можно использовать, компактно, эффективно и бесплатно.
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.
- Что такое конденсатор
- Как устроен
- Как работает
- Где используется
- 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!) Xc = 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
- О резисторах для начинающих
- В чем разница между потенциометром и реостатом?
/blog/pro-kondensatoryi/ Что такое электрический конденсатор, для чего он нужен, как работает конденсатор, где он используется, какие виды конденсаторов бывают, — обо всем об этом читайте здесь. 2016-04-04 2016-11-24 виды конденсаторов, заряд и разряд конденсатора, электрический конденсатор, емкость, алюминиевый конденсатор, переменный конденсатор, керамический конденсатор, конденсатор к50, smd конденсатор, пленочный конденсатор, электролитический конденсатор
ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА
- Главная
- Нихил де Нихило подходят
Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.
Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.
Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?
Модуль XBee 3 Pro — Антенна для печатной платы
Нет в наличии WRL-15127
Избранное Любимый 6
Список желаний
SparkFun Qwiic Pro Micro — USB-C (ATmega32U4)
Осталось всего 8! DEV-15795
21,50 $
9
Избранное Любимый 47
Список желаний
Смоль Power Board AAA
В наличии SPX-18621
17,95 $
Избранное Любимый 2
Список желаний
Сканер SparkFun Qwiic dToF — TMF8820
В наличии SEN-19036
19,95 $
Избранное Любимый 4
Список желаний
Сюрприз, последняя распродажа!
7 декабря 2021 г.
Все хорошее когда-нибудь заканчивается. Мы завершаем праздничные распродажи последней флеш-распродажей — скидка 25% на некоторые платы MicroMod. Доступно по средам, 8 декабря, в 10:00 по московскому времени.
Избранное Любимый 0
ГИС в действии!
17 ноября 2022 г.
Всю неделю мы отмечаем день ГИС акциями, но давайте посмотрим, как вы можете узнать больше об этой замечательной технологии (и применить ее в своих проектах)!
Избранное Любимый 0
Начало работы с импульсным радарным датчиком A111
26 сентября 2019 г.
Начните работу с Acconeer A111 SDK с Raspberry Pi! Крошечный импульсный когерентный радар (PCR) A111 добавляет высокоточное, передовое измерение расстояния для проектов, чувствительных к скорости, материалу, движению или жестам! Речь идет не о простых ультразвуковых или даже инфракрасных датчиках, а о радаре 60 ГГц!
Избранное Любимый 6
Описание конденсаторов — инженерное мышление
Описание конденсаторов.
Узнайте, как работают конденсаторы, где мы их используем и почему они важны.
Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube.
Помните, что электричество опасно и может привести к летальному исходу. Вы должны иметь квалификацию и компетентность для выполнения электромонтажных работ. Не прикасайтесь к клеммам конденсатора, так как это может привести к поражению электрическим током.
Что такое конденсатор?
Конденсатор и батареяКонденсатор накапливает электрический заряд. Это немного похоже на батарею, но хранит энергию по-другому. Он не может хранить столько энергии, хотя может заряжаться и высвобождать свою энергию намного быстрее. Это очень полезно, и именно поэтому вы найдете конденсаторы, используемые почти на каждой печатной плате.
Как работает конденсатор?
Я хочу, чтобы вы сначала подумали о водопроводной трубе, по которой течет вода. Вода будет течь до тех пор, пока мы не закроем вентиль. Тогда вода не может течь.
Если после вентиля пустить воду в бак, то в баке останется часть воды, но мы продолжаем получать воду, вытекающую из трубы. Когда мы закроем клапан, вода перестанет поступать в бак, но мы все равно будем получать стабильную подачу воды, пока бак не опустеет. Как только бак снова наполнится, мы можем открывать и закрывать клапан, и пока мы не полностью опорожним бак, мы получаем непрерывную подачу воды из конца трубы. Таким образом, мы можем использовать резервуар для воды для хранения воды и сглаживания перебоев в подаче.
В электрических цепях конденсатор действует как резервуар для воды и накапливает энергию. Он может освободить это, чтобы сгладить перебои в поставке.
Если мы очень быстро включили или выключили простую схему без конденсатора, то индикатор будет мигать. Но если мы подключим конденсатор в цепь, то свет будет гореть во время перерывов, по крайней мере, на короткое время, потому что теперь конденсатор разряжается и питает цепь.
Внутри основного конденсатора у нас есть две проводящие металлические пластины, которые обычно сделаны из алюминия или алюминия, как его называют американцы.
Они будут разделены диэлектрическим изоляционным материалом, таким как керамика. Диэлектрик означает, что материал будет поляризоваться при контакте с электрическим полем. Вскоре мы увидим, что это значит.
Одна сторона конденсатора подключена к положительной стороне цепи, а другая сторона подключена к отрицательной. На стороне конденсатора вы можете увидеть полосу и символ, указывающий, какая сторона в минусе, кроме того, минусовая ножка будет короче.
Если мы подключим конденсатор к батарее. Напряжение будет толкать электроны от отрицательной клеммы к конденсатору. Электроны будут накапливаться на одной пластине конденсатора, в то время как другая пластина, в свою очередь, высвободит некоторое количество электронов. Однако электроны не могут пройти через конденсатор из-за изоляционного материала. В конце концов, конденсатор имеет то же напряжение, что и батарея, и электроны больше не будут течь.
Теперь с одной стороны скопились электроны, это означает, что мы накопили энергию и можем высвобождать ее, когда это необходимо.
Поскольку на одной стороне больше электронов, чем на другой, и электроны заряжены отрицательно, это означает, что у нас есть одна сторона, которая является отрицательной, и одна сторона, которая положительна, поэтому между ними существует разница потенциалов или разность напряжений. Мы можем измерить это с помощью мультиметра.
Напряжение похоже на давление, когда мы измеряем напряжение, мы измеряем разницу или разность потенциалов между двумя точками. Если представить водопроводную трубу под давлением, мы можем увидеть давление с помощью манометра. Манометр также сравнивает две разные точки: давление внутри трубы с атмосферным давлением снаружи трубы. Когда бак пуст, манометр показывает ноль, потому что давление внутри бака равно давлению снаружи бака, поэтому манометру не с чем сравнивать. Оба имеют одинаковое давление. То же самое с напряжением, мы сравниваем разницу между двумя точками. Если мы измерим батарею на 1,5 В, то получим разницу в 1,5 В между каждым концом, но если мы измерим тот же конец, то получим ноль, потому что разницы нет, это то же самое.
Хотите научиться основам электричества? НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ
Возвращаясь к конденсатору, мы измеряем и считываем разницу напряжений между ними из-за накопления электронов. Мы по-прежнему получаем это показание, даже когда мы отключаем аккумулятор.
Если вы помните, с магнитами противоположности притягиваются и притягиваются друг к другу. То же самое происходит с накоплением отрицательно заряженных электронов, они притягиваются к положительно заряженным частицам атомов на противоположной пластине, но никогда не могут достичь их из-за изолирующего материала. Это притяжение между двумя сторонами представляет собой электрическое поле, которое удерживает электроны на месте до тех пор, пока не будет проложен другой путь.
Объяснение основ работы с конденсатором Если мы затем поместим в цепь маленькую лампу, появится путь для движения электронов и достижения противоположной стороны. Таким образом, электроны будут течь через лампу, питая ее, и достигнут другой стороны конденсатора.
Однако это продлится недолго, пока количество электронов не выровняется с каждой стороны. Тогда напряжение равно нулю, поэтому толкающая сила отсутствует, и электроны не текут.
Как только мы снова подключим батарею, конденсатор начнет заряжаться. Это позволяет нам прерывать подачу питания, и конденсатор будет обеспечивать питание во время этих перерывов.
Примеры
Мы везде используем конденсаторы. Они немного отличаются, но их легко заметить. На печатных платах они обычно выглядят примерно так, и мы можем видеть их на инженерных чертежах вот так. Мы также можем получить более крупные конденсаторы, которые используются, например, в асинхронных двигателях, потолочных вентиляторах или кондиционерах, и мы можем даже получить такие огромные конденсаторы, которые используются для коррекции низкого коэффициента мощности в больших зданиях.
Пример символов конденсатора На стороне конденсатора мы найдем два значения. Это будут емкость и напряжение. Мы измеряем емкость конденсатора в фарадах, которые мы обозначаем заглавной буквой F, хотя обычно мы измеряем конденсатор в микрофарадах, поэтому непосредственно перед ним у нас есть микросимвол, который выглядит как буква U с хвостиком.
Другое значение — это наше напряжение, которое мы измеряем в вольтах с большой буквы V, на конденсаторе значение напряжения — это максимальное напряжение, которое может выдержать конденсатор.
Этот конденсатор рассчитан на определенное напряжение, и если я превышу это значение, он взорвется.
Пример напряжения конденсатораБольшинство конденсаторов имеют положительный и отрицательный выводы. Нам нужно убедиться, что конденсатор правильно подключен к цепи.
Пример печатной платы конденсатораПочему мы их используем
Одним из наиболее распространенных применений конденсаторов в больших зданиях является коррекция коэффициента мощности. Когда в цепь помещается слишком много индуктивных нагрузок, формы сигналов тока и напряжения будут рассинхронизированы друг с другом, и ток будет отставать от напряжения. Затем мы используем конденсаторные батареи, чтобы противодействовать этому и привести их в соответствие.
Другим распространенным применением является сглаживание пиков при преобразовании переменного тока в постоянный.
Когда мы используем мостовой выпрямитель, синусоидальная волна переменного тока переворачивается, чтобы заставить отрицательный цикл течь в положительном направлении, это заставит схему думать, что она получает постоянный ток.
через GIPHY
Но одной из проблем этого метода являются промежутки между пиками. Таким образом, мы используем конденсатор для высвобождения энергии в цепь во время этих прерываний, и это сглаживает источник питания, чтобы он больше походил на постоянный ток.
Мы можем измерить емкость и накопленное напряжение с помощью мультиметра. Не все мультиметры имеют функцию измерения емкости.
С конденсаторами следует быть очень осторожными, так как они накапливают энергию и могут сохранять высокое напряжение в течение длительного времени, даже будучи отключенными от цепи. Чтобы проверить напряжение, мы переключаемся на постоянное напряжение на нашем измерителе, а затем подключаем красный провод к положительной стороне конденсатора, а черный провод к отрицательной стороне.
