Co je kondenzátor kapacitní?
Kondenzátor je jednou z nejdůležitějších částí libovolného více či méně složitého obvodu. Nejvhodnější pro nás je její schopnost. Co to je? Jak se měří? Jaké jsou nuance? Tyto, stejně jako další otázky budou řešeny v rámci článku.
Co je elektrické Kapacita kondenzátoru?
Toto je název vlastností vodiče, což naznačuje možnost akumulace elektrického náboje. Teoreticky elektrických obvodů tzv. vzájemná kapacita, která existuje mezi dvěma různými vodiči. Je definován jako poměr velikosti náboje k potenciálnímu rozdílu mezi nimi.
Měření kapacity
Mezinárodní systém jednotek používá farasy pro označení a GHS používá centimetry. Jeden vodič má kapacitu, která se rovná poměru náboje k potenciálu. Předpokládá se, že všechna ostatní podobná zařízení jsou v nekonečné vzdálenosti a že jejich potenciál je nulový.
Co je kondenzátor?
Jedná se o dvouportové zařízení s proměnnými nebo specifickými kapacitními hodnotami a nízkou vodivostí. Toto zařízení může ušetřit a energie z elektrického pole. Kondenzátor se týká pasivních elektronických součástek. Jeho primitivní konstrukce může mít dvě elektrody, vyrobené ve formě desek, které jsou odděleny dielektrikem. Ten má malou tloušťku (pokud ji porovnáme s deskami). Ovšem v praxi jsou široce používány přístroje s vícevrstvými dielektriky a elektrodami. Mohou být vyrobeny ve formě pásky, kde obě části střídají, nebo mohou být složeny do rovnoběžnosti, která má čtyři okraje zaoblené nebo válce.
Kapacita
Podívejme se na tento parametr blíže. Dovolte mi připomenout, že charakterizuje možnost akumulace kondenzátoru elektrický náboj. Na zařízení vždy nastavte jmenovitý výkon. Ale skutečnost se může značně lišit v závislosti na mnoha faktorech. Tento indikátor hovoří o skutečných elektrických vlastnostech. To může být tak velké jako několik picofarads, stejně jako tisíce mikrofarad. Oddělená třída kondenzátorů (ionistů) se může obecně chlubit hodnotami v několika polohách. Každý typ si zasluhuje zvláštní pozornost, ale na konci bude považován za příklad implementace pouze byt. Chcete-li získat větší kapacitu, než je v hotovosti kondenzátory, jsou propojeny paralelně. Napětí mezi deskami jsou vždy stejné. Pro získání kapacity baterie je nutné shrnout charakteristiky každého z kondenzátorů. Pokud jsou zařízení umístěná paralelně, mají stejnou vzdálenost mezi deskami a jejich dielektrika funguje na stejném principu, pak jsou všechny považovány za jeden celek. Aby bylo dosaženo stejného nabití, je nutné připojit zařízení do série. V takových případech bude kapacita vždy nižší než kondenzátor s minimální hodnotou. Možnost poruch je však výrazně snížena vzhledem k tomu, že pouze jedna část potenciálu zdroje napětí spadá na jedno zařízení. Se stejnou plochou desek jsou všechny kondenzátory zastoupeny jako velké zařízení.
Specifická kapacita
To je poměr kapacity k hmotnosti nebo objemu dielektrika. Čím tenčí je, tím vyšší bude indikátor. Negativní stranou zvyšující se specifické kapacity je zvýšení rizik rozkladu.
Hustota energie
To závisí na konstrukčních vlastnostech elektrolytického kondenzátoru. Maximální hustota je pouze u velkých kondenzátorů. To je možné díky skutečnosti, že hmotnost těla je malá ve srovnání s hmotností elektrolytu a desek.
Podívejme se na kondenzátor EPCOS B4345. Má kapacitu 12 000 uF. Maximální přípustné napětí je 450 V. Celková hmotnost je 1 kg a 900 g! Současně dosáhne hustota energie 639 (845) J / kg (J / l). Kde lze použít kondenzátory s takovými vlastnostmi? Chcete-li mít parametry určené velikosti, měli byste se nacházet tam, kde by zařízení mělo být použito jako zařízení pro ukládání energie, aby se ostrolo uvolnilo později. Příkladem použití je Gaussova zbraň.
Kapacita plochého kondenzátoru
Jak již bylo slíbeno dříve, nyní zvážíme příklad. Nejprve se podívejme na jeden malý vzorec:
EPK = DP * EP * P / R, kde
- EPK - kapacita plochého kondenzátoru.
- DP - dielektrická konstanta média, která vyplňuje prostor mezi deskami. Ve vakuu se tento indikátor rovná jedné.
- P - vzdálenost mezi deskami kondenzátoru.
- EP je elektrická konstanta. Číselně je to 8.854187817 · 10-12 F / m (pravda v případech, kdy P je výrazně menší než lineární velikost desek).
- P - oblast kovové desky, která se nachází v kondenzátoru.
Shrňme rovnici. Z výše uvedeného vzorce lze konstatovat, že kapacita plochého kondenzátoru závisí přímo na velikosti zařízení, jeho tvaru a také na dielektrické konstantě. Chcete-li vytvořit zařízení s vyšší charakteristikou, budete muset udělat dvě věci:
- snížení tloušťky dielektrické vrstvy v zařízení;
- zvětšit plochu desek, které se používají v kondenzátoru.
Nebezpečí zničení
Je těžké překvapit zkušeného lékaře s výbuchem elektrolytického kondenzátoru. Příčina selhání se často označuje jako přehřátí zařízení, k němuž dochází v důsledku úniku nebo zvýšení odporu v řadě. V běžném životě majitelé počítačů často mají toto s kondenzátory v blízkosti zdrojů zvýšeného tepla (které často zahrnují chladicí radiátory). Aby se zabránilo poškození jiných částí, stejně jako zranění, mnoho modelů má vyloučení bezpečnostní ventil. Lze použít také zářezové pouzdro. Když dojde k nárůstu vnitřního tlaku, rozdělení se obvykle provádí na vyznačeném místě. To je způsobeno skutečností, že je mnohem snazší vypustit se v daném bodě energie. Obvykle jde bez výbuchu.
Praktická aplikace
Jaká funkce má kapacitu v praxi? Je to nutné v případech, kdy je potřeba vyřadit značné množství energie. Ve viditelném spektru pro nás je jejich praktická aplikace obvykle neviditelná. Ale stále se můžete ujistit, že je všechno jen tak. Příkladem toho je, když je kapacita kondenzátoru použita v železničních kolejnicích nebo jiných podobných zařízeních. Hlavním úkolem v nich je uvolnit za zlomek vteřin značné množství energie, která se v tomto případě bude pohybovat ve směru označeném touto osobou.
Závěr
Je tedy dokončena kontrola kapacity kondenzátoru - nejdůležitější parametr tohoto zařízení. Čím více kondenzátorové kapacity se používají, tím je opatrnější pracovat s nimi v praxi. Takže staré přístroje, které byly vyrobeny v uzavřených skořápech, mohou v případě náhlého selhání způsobit významné škody lidem. Podobné připomínky lze učinit a relativně levné kondenzátory, které nám přinášíme z Číny.