Что такое конденсатор
Что такое конденсатор, кондер, кондюк– так его называют бывалые” специалисты один из самых распространенных элементов применяемых в различных электрических цепях. Конденсатор способен накапливать в себе заряд электрического тока и передавать его другим элементам в электроцепи.
Простейший конденсатор состоят из двух пластинчатых электродов, разделенных диэлектриком. На этих электродах накапливается электрический заряд разной полярности. На одной из пластин будет положительный заряд на другой отрицательный.
Принцип работы конденсатора и его назначение
Принцип работы конденсатора и его назначение, постараюсь объяснить кратко и предельно понятно . В электрических схемах данные устройства могут использоваться с различными целями, но их основной функцией является сохранение электрического заряда. То есть, конденсатор получает электрический ток, сохраняет его и впоследствии передает в цепь.
При подключении конденсатора к электрической сети на электродах конденсатора начинает накапливаться электрический заряд. В начале зарядки конденсатор потребляет наибольшую величину электрического тока. По мере зарядки конденсатора электроток уменьшается и когда емкость конденсатора будет наполнена ток пропадет совсем.
При отключении электрической цепи от источника питания и подключении нагрузки, конденсатор перестает получать заряд. И при этом он отдает накопленный ток другим элементам, сам, как бы становится источником питания.
Основная техническая характеристика конденсатора, это емкость. Емкостью называется способность конденсатора накапливать электрический заряд. Чем больше емкость конденсатора, тем большее количество заряда он может накопить и соответственно отдать обратно в электрическую цепь. Емкость конденсатора измеряется в Фарадах. Конденсаторы различаются по конструкции, материалов из которых они изготовлены и области применения. Самый распространенный конденсатор – это конденсатор постоянной емкости, обозначается он так –
Конденсаторы постоянной емкости изготавливаются из самых различных материалов и могут быть – металлобумажными, слюдяными, керамическими. Такие конденсаторы как электрокомпонент, используются во всех электронных устройствах.
Электролитический конденсатор
Следующий распространенный тип конденсаторов –это полярные электролитические конденсаторы, его изображение на электрической схеме выглядит так-
Электролитический конденсатор так же можно назвать постоянным конденсатором, потому, что их емкость не меняется.
Но электролитические конденсаторы имеют очень важно отличие. Знак (+) возле одного из электродов конденсатора говорит о том, что это полярный конденсатор и при подключении его в цепь нужно соблюдать полярность.
Плюсовой вывод конденсатор подключается к плюсу источника питания, а минусовой (который без плюсика) соответственно к отрицательному. На корпусе современных конденсаторов наносят обозначение минусового электрода, а вот плюсовой, не обозначают никак.
Не соблюдение этого правила может привести к выходу конденсатора из строя. И даже взрыву, сопровождающемуся разлетом бумаги фольги и нехорошим запахом (от конденсатора конечно…). Электролитические конденсаторы могут иметь очень большую емкость и соответственно накапливать, довольно большой потенциал. Поэтому электролитические конденсаторы даже после отключения питания таят в себе опасность, и при неосторожном обращении ты можешь получить сильный удар электрического тока. Поэтому после снятия напряжения для безопасной работы с электрическим устройством при ремонте электроники, настройке, и т.д. электролитический конденсатор необходимо разрядить. Для этого нужно замкнуть накоротко его электроды, (делать это нужно специальным разрядником). Особенно это правило касается конденсаторов большой емкости, которые установлены на блоках питания, где есть высокое напряжение.
Конденсаторы переменной емкости.
Как ты понял из названия, переменные конденсаторы могут изменять свою емкость. Еще совсем недавно для настройки радиоприемников на нужную станцию использовались в основном только конденсаторы переменной емкости. Вращая ручку настройки приемника, тем самым изменяли емкость конденсатора. Переменные конденсаторы, используются и посей день в простых и недорогих моделях приемников и передатчиков. Конструкция переменного конденсатора очень простая. Конструктивно он состоит из статорных и роторных пластин. Роторные пластины подвижные и входят в статорные не касаясь последних. Диэлектриком в таком конденсаторе является воздух. При входе статорных пластин в роторные, емкость конденсатора увеличивается и при выходе роторных пластин емкость уменьшается. Обозначение переменного конденсатора выглядит так –
Применение конденсаторов.
Применение конденсаторов широко используется во всех областях электротехники. Конденсаторы применяются в различных электрических цепях.
В электроцепи переменного тока они могут служить в качестве ёмкостного сопротивления. Возьмем такой пример. При последовательном подключении конденсатора и лампочки к батарейке (постоянный ток), лампочка светиться не будет.
Если же подключить такую цепь к источнику переменного тока, лампочка будет светиться. Причем интенсивность света будет напрямую зависеть от величины ёмкости используемого конденсатора.
Благодаря этим качествам, конденсаторы применяются в качестве фильтров, в цепях подавляющих высокочастотные и низкочастотные помехи. Конденсаторы так же используются в различных импульсных схемах, где требуется быстрое накопление и отдача большого электрического заряда. В таких устройствах как: ускорители, фотовспышки, импульсные лазеры. Конденсаторы применяют для сглаживания пульсаций при выпрямлении напряжения. Способность конденсатора сохранять заряд длительное время дает возможность использовать их для хранения информации. И это только очень краткий перечень всего где только может применяться конденсатор.
Продолжая занятия электротехникой, ты откроешь для себя еще много интересного, в том числе и о работе и применению конденсаторов. Но, и этой информации, тебе будет достаточно для общего понимания и продвижения дальше.
Как проверить конденсатор
Для проверки конденсаторов необходим прибор, тестер или иначе мультиметр. Существуют специальные приборы измеряющие емкость (С). Но так как эти приборы достаточно дороги, зачастую нет смысла их приобретать для домашней мастерской. Тем более на рынке есть недорогие китайские мультиметры с функцией измерения емкости. Если на твоем тестере нет такой функции, ты можешь воспользоваться обычной функцией прозвонки. Как и при проверке резисторов, конденсатор можно проверить на обрыв и“пробой”. В этом случае сопротивление конденсатора очень большое, почти бесконечное (зависит от материала из которого изготовлен кондер). Электролитические конденсаторы проверяют следующим образом – Необходимо включить тестер в режим прозвонки, подключить щупы прибора к электродам (ножкам) конденсатора и следить за показанием на индикаторе мультиметра. Показание мультиметра будет изменяться в меньшую сторону, пока не остановится совсем. После чего нужно щупы поменять местами, показания начнут уменьшаться почти до нуля. Если все произошло так как я описал, “кондер” исправен. Если нет изменений в показаниях или показания сразу становятся большими, или прибор вовсе показывает ноль, конденсатор неисправен. Лично я предпочитаю проверять “кондюки” стрелочным прибором. Плавность движения стрелки легче отслеживать, чем мелькание цифр в окошке индикатора.
Как рассчитать емкость конденсатора
Емкость конденсатора можно рассчитать по формуле:
Емкость конденсатора измеряется в Фарадах, 1 фарад – это огромная величина. Такую ёмкость будет иметь металлический шар размеры которого будут превышать размеры нашего солнца в 13 раз. Шар размером в планету Земля будет иметь иметь емкость всего 710 микрофарад. Обычно, емкость конденсаторов которые мы применяем в электротехнических устройствах обзначается в микрофарадах (mF), пикофарадах (nF), нанофарадах ( nF). Следует знать что, 1 микрофарад равен 1000 нанофарад. Соответственно, 0.1 uF равен 100nF. Кроме главного параметра, на корпусе элементов отмечается допустимое отклонение реальной ёмкости от указанной и напряжение, на которое рассчитано устройство. При его превышении прибор может выйти из строя.
Этих знаний тебе будет вполне достаточно для начала и для того чтобы самостоятельно продолжить изучение конденсаторов и их физических свойств в специальной технической литературе. Желаю успеха и настойчивости!