Защо имаме нужда от кондензатори? Свързване на кондензатора

Електрическият кондензатор е устройство, което може да натрупа заряд и енергия от електрическо поле. Основно се състои от двойка проводници (плочи), разделени от диелектричен слой. Дебелината на диелектрика винаги е много по-малка от размера на плочите. На електрическата верига за замяна, кондензаторът се обозначава с 2 вертикални успоредни сегмента (II).

Основни стойности и мерни единици

Има няколко основни количества, които определят кондензатора. Един от тях е неговият капацитет (латиница буква С), а втората - работно напрежение (латински U). Електрическият капацитет (или просто капацитетът) в системата SI се измерва в Farad (F). И като единица с капацитет 1 farad - това е много - на практика, почти никога не се прилага. Например, електрическият заряд на планетата Земя е само 710 микрофарда. следователно капацитет на кондензатори В повечето случаи се измерва от деривати на фарадни стойности: в пикофарда (pF) с много малка стойност на капацитета (1 pF = 1/10⁶μF), в микрофарда (μF) при достатъчно голяма стойност (1 μF = 1/10⁶ F). За да се изчисли електрическия капацитет, е необходимо да се раздели количеството заряд, натрупано между пластините, чрез модула за разликата на потенциал между тях (напрежение на кондензатора). Зареждането на кондензатор в този случай е натрупване, което се натрупва върху една от плочите на разглежданото устройство. На два проводника на устройството те са еднакви в модула, но се различават по знак, така че сумата от тях винаги е нула. Зарядът на кондензатора се измерва в висулки (Кл) и се обозначава с буквата Q.

Напрежение на електрически уред

Един от най-важните параметри на разглежданото устройство е напрежението на разрушаване - разликата в потенциала на двата проводника на кондензатора, което води до електрическо разпадане на диелектричния слой. Максималното напрежение, при което устройството не се разрушава, се определя от формата на проводниците, от свойствата на диелектрика и от неговата дебелина. Работните условия, при които напрежението върху електродите на уреда е близо до разрушаването, са неприемливи. Нормалното работно напрежение на кондензатора е по-малко от напрежението на разрушаване няколко пъти (два или три пъти). Ето защо при избора трябва да се обърне внимание на номиналното напрежение и капацитет. В повечето случаи стойността на тези стойности се посочва на самия уред или в паспорта. Включването на кондензатор в мрежата за напрежение, надхвърлящо номиналната, заплашва разпадането му и отклонението на стойността на капацитета от номиналната мощност може да доведе до освобождаването на по-високи хармоници в мрежата и прегряване на устройството.

Външен вид на кондензатори

Дизайнът на кондензат-канавка може да бъде много разнообразен. Това зависи от стойността на електрическия капацитет на устройството и неговата цел. Параметрите на въпросното устройство не трябва да бъдат повлияни от външни фактори, така че плочите имат форма, в която електрическото поле, създадено чрез електрически заряди, се концентрира в малка пропаст между проводниците на кондензатора. Следователно, те могат да се състоят от две концентрични сфери, две плоски плочи или два коаксиални цилиндъра. Следователно, кондензаторите могат да бъдат цилиндрични, сферични и плоски, в зависимост от формата на проводниците.

Константни кондензатори

По природа на промяната в електрическия капацитет, кондензаторите са разделени на устройства с постоянен, променлив капацитет или облицовка. Нека разгледаме всеки от тези типове по-подробно. Инструменти, чийто капацитет не се променя по време на работа, т.е. е постоянен (стойността на капацитета все още може да варира в допустимите граници в зависимост от температурата), са постоянни кондензатори. Съществуват и електрически уреди, които променят своя електрически капацитет в процеса на работа, се наричат ​​променливи.

Какво определя C в кондензатор

Електрическият капацитет зависи от повърхността на проводниците и разстоянието между тях. Има няколко начина за промяна на тези параметри. Помислете за кондензатор, който се състои от два вида плочи: подвижни и фиксирани. Преместените пластини се движат относително фиксирани, което води до промяна в капацитета на кондензатора. Аналоговите променливи се използват за аналогови настройки на устройството. А капацитетът може да бъде променен по време на работа. Обикновените кондензатори в повечето случаи се използват за регулиране на растителното оборудване, например, за да се избере капацитет емпирично, когато изчисляването е невъзможно.

Кондензатор в схемата

Устройството, което се разглежда в DC веригата, провежда ток само когато е включено (в този случай възниква зареждането или зареждането на устройството към източника на напрежение). След като кондензаторът е напълно зареден, не преминава през него ток. Когато устройството е включено в верига на променлив ток, процесите на зареждане и зареждане се редуват един с друг. Периодът на тяхното редуване е период на колебание приложено синусоидално напрежение.

Капацитет на кондензатора

Кондензаторът, в зависимост от състоянието на електролита и материала, от който се състои, може да бъде сух, течен, оксидно-полупроводников, оксид-метален. Течните кондензатори са добре охладени, тези устройства могат да работят при тежки натоварвания и имат такова важно свойство като самолечение на диелектрик при разрушаване. Замислените електрически устройства със сух тип имат прост дизайн, малко по-малко загуба на напрежение и ток на утечка. В момента са сухи уреди, които са най-популярни. Основното предимство на електролитните кондензатори са евтини, компактни размери и висок електрически капацитет. Оксидните аналози са полярни (неправилното свързване води до разпадане).

Как да се свържа

Свързването на кондензатора към веригата DC е както следва: плюсът (анода) на източника на ток е свързан към електрод, покрит с оксиден филм. В случай на неспазване на това изискване, диелектрична повреда. Поради тази причина течните кондензатори трябва да бъдат свързани към верига с източник на променлив ток, свързвайки последователно последователно две еднакви секции. Или нанесете оксидния слой и на двата електрода. По този начин получаваме неполярен електрически уред, работещ в мрежи с постоянни и синусоидален ток. Но и в двата случая полученият капацитет става два пъти по-малък. Еднополярните електрически кондензатори имат значителни размери, но могат да бъдат включени в схеми с променлив ток.

Основното приложение на кондензатори

Думата "кондензатор" може да се чуе от работници в различни промишлени предприятия и институти дизайн. След като приключва с принципа на работа, характеристики и физични процеси, да разберете защо се нуждаем от кондензатори, например, в системите за доставка на енергия? Тези системи батерии са широко използвани в строителството и реконструкцията на промишлени инсталации за корекция на фактора на мощността PFC (мрежа срещу нежелано освобождаване от отговорност на нейните потоци), които могат да намалят енергийните разходи, с изключение на кабелни продукти и доставят електричество на потребителите най-доброто качество. Оптималният избор на енергия, начин и място на доставката реактивна мощност (Q) в мрежите на електроенергийните системи (EPS) оказва значително влияние върху икономическите и техническите показатели за ефективност на EPS. Има два вида IRM: напречни и надлъжни. При напречно компенсиране кондензаторните банки се свързват към автобусите на подстанцията паралелно с товара и се наричат ​​шунт (SHBK). При надлъжно компенсиране батериите се нарязват на линия за пренос на енергия и се наричат ​​CPC (надлъжни компенсационни устройства). Батериите се състоят от отделни устройства, които могат да бъдат свързани по различни начини: серийни или паралелни кондензатори. Увеличаването на броя на свързаните в серия устройства повишава напрежението. CPC се използват също така за изравняване на товарите във фази, повишаване на производителността и ефективността на дъгообразните и рудо-термичните пещи (с включването на CPC чрез специални трансформатори).

На схеми за замяна електропроводи с напрежение над 110kV капацитивна проводимост на земята се обозначава като кондензатори. ЕП на линията се дължи на електрическите капацитети между проводниците на различните фази и на капацитета, образуван от фазовия проводник и земята. Следователно, свойствата на кондензатора се използват за изчисляване на режимите на работа на мрежата, параметрите на преносни линии и местоположението на повреда в електрическата мрежа.

Повече за областите на приложение

Този термин може да бъде чут и от железопътните работници. Защо се нуждаем от кондензатори за тях? На електрически локомотиви и устройства за данни се използват за намаляване на електрическото искрене, комплекти за контакт, изглаждане пулсиращото DC изход от токоизправители и импулсни хеликоптерите, както и за производство на генерирането на симетричен синусоидално напрежение се използва за захранване на електромотори.

Въпреки това, тази дума често може да бъде чута от устата на радиолюбител. Защо се нуждаем от кондензатори за него? В радиотехниката те се използват за създаване на високочестотни електромагнитни трептения, те са част от изглаждащи филтри, захранващи устройства, усилватели и печатни платки.

В жабката на всеки автомобилен ентусиаст можете да намерите няколко от тези електрически уреди. Защо имаме нужда от кондензатори в кола? Там те се използват в усилващо оборудване на акустични системи за висококачествено възпроизвеждане на звук.