Zašto je potreban kondenzator?

Ako pogledate u kućište bilo kojeg električnog uređaja, možete vidjeti mnogo različitih komponenti koje se koriste u modernom krugu. Prilično je teško razumjeti kako svi ovi otpornici, tranzistori, diode i mikrocirke povezani u jedan sustav. Međutim, da bismo shvatili zašto je potreban kondenzator u električnim krugovima, znanje o školskom tečaju fizike dovoljno je.

Sadržaj članka

• Kondenzator i njegova svojstva
• Spremanje energije
• Ovisnost otpora o trenutnoj frekvenciji
• Gdje se koriste kondenzatori?

Kondenzator i njegova svojstva

Kondenzator se sastoji od dvije ili više elektroda - ploča između kojih je postavljen dielektrični sloj. Ovaj dizajn ima mogućnost akumuliranja električnog naboja kada je spojen na izvor napona. Zrak ili kruta tvar mogu se koristiti kao dielektrik: papir, sljubka, keramika, oksidni filmovi.

Glavna karakteristika kondenzatora je konstantni ili promjenjivi električni kapacitet, izmjeren u faradama. Ovisi o površini ploča, razmaku između njih i vrsti dielektrika. Kapacitet kondenzatora određuje njegova dva najvažnija svojstva: sposobnost akumuliranja energije i ovisnost vodljivosti o frekvenciji prenesenog signala, zbog čega se ova komponenta široko koristi u električnim krugovima.

Spremanje energije

Ako spojite ravni kondenzator na izvor konstantnog napona, negativni se naboji postepeno skupljaju na jednoj od njegovih elektroda, a pozitivni naboji na drugoj. Ovaj postupak, nazvan punjenje, prikazan je na slici. Njegovo trajanje ovisi o vrijednostima kapacitivnosti i aktivnom otporu elemenata kruga.

Prisutnost dielektrika između ploča sprečava protok nabijenih čestica unutar uređaja. Ali u samom krugu u ovom trenutku postojat će električna struja sve dok naponi na kondenzatoru i izvoru ne postanu jednaki. Ako sada iskopčate bateriju iz spremnika, ona će biti sama vrsta baterije koja može ispuštati energiju u slučaju spajanja tereta.

Ovisnost otpora o trenutnoj frekvenciji

Kondenzator spojen na izmjenični krug periodično će se puniti u skladu s promjenom polarnosti napona napajanja. Dakle, razmatrana elektronička komponenta, zajedno s otpornicima i induktorima, stvara otpor Rs = 1 / (2πfC), gdje je f frekvencija, C je kapacitivnost.

Kao što se može vidjeti iz prikazane ovisnosti, kondenzator ima visoku vodljivost u odnosu na visokofrekventne signale i slabo provodi niskofrekventne. Otpor kapacitivnog elementa u istosmjernom krugu bit će beskonačno velik, što je ekvivalentno njegovom razbijanju.

Proučavajući ta svojstva, možemo razmotriti zašto je potreban kondenzator i gdje se koristi..

Gdje se koriste kondenzatori?

• Filtri - uređaji u elektroničkim, energetskim, akustičkim i drugim sustavima dizajnirani za prijenos signala u određenim frekvencijskim rasponima. Na primjer, u uobičajenom punjaču za mobilne telefone kondenzatori se koriste za poravnavanje napona potiskivanjem visokofrekventnih komponenti.
• Oscilatorne konture elektroničke opreme. Njihov se rad temelji na činjenici da kad se kondenzatori uključe zajedno sa induktorom u krugu, javljaju se periodični naponi i struje.
• Oblikovači impulsa, timeri, analogni računski uređaji. U radu ovih sustava koristi se ovisnost vremena naboja kondenzatora o vrijednosti kapacitivnosti.
• Ispravljači s umnožavanjem napona, uključujući one koji se koriste u rendgenskim instalacijama, laserima, akceleratorima napunjenih čestica. Ovdje sposobnost kapacitivne komponente da akumulira energiju, štedi i daje ključnu ulogu..

Naravno, to su samo najčešći uređaji koji koriste kondenzatore. Nijedno kompleksno kućanstvo, automobilska, industrijska, telekomunikacijska, elektronička oprema ne može bez njih.