Радио — начинающим. Конденсаторы.

Под конденсатором в данной статье имеется ввиду электрический конденсатор. Попробую просто, на пальцах, объяснить, что же такое конденсатор. Из Википедии можно почерпнуть, что конденсатор — это двухполюсник с определенным значением емкости и малой проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным (как и резистор) электронным компонентом.

Конденсаторы. Что это такое?

Сопротивление резистора не зависит от частоты и прочих факторов (кроме температуры) и всегда остается неизменным. Но на свете есть элементы, сопротивление которых довольно сильно зависит от частоты сигнала: это дроссель (катушка индуктивности) и конденсатор. При нулевой частоте (постоянный ток) сопротивление дросселя близко к нулю, а конденсатора — к бесконечности. При увеличении частоты сопротивление дросселя увеличивается, а конденсатора — уменьшается.

Принцип действия конденсатора таков: конденсатор представляет собой два слоя металлических пластин, разделенных между собой диэлектриком (именно поэтому на постоянном токе его сопротивление очень велико). На этих пластинах при подаче на конденсатор некоторого напряжения начинает скапливаться электрический заряд, и чем больший заряд при определенном положении (разности потенциалов) на выводах конденсатора может накопиться внутри него, тем большая емкость конденсатора (его самый главный параметр). Вообще, процесс накопления заряда очень похож на изменение скорости движущегося тела, а емкость конденсатора на инерцию.

Попробуем подключить конденсатор параллельно источнику постоянного тока. Что произойдет? Конденсатор начнет заряжаться. Напряжение на его выводах, в отличии от резистора, мгновенно измениться не может (так же как и машину нельзя мгновенно разогнать до скорости 200 км/ч). После того, как он полностью зарядится, он прекратит забирать ток у источника тока. Это можно продемонстрировать, если в разрыв цепи включить амперметр. Изначально, прибор покажет большой ток, с течением времени он будет падать и в конце-концов (после того как конденсатор полностью зарядится) станет равным нулю.

Затем давайте подключим к заряженному конденсатору какую-нибудь нагрузку, например, лампочку. Что произойдет? Лампочка вспыхнет и постепенно затухая полностью потухнет. Конденсатор разрядился.

То есть получается, что конденсатор — это такой прибор, который может накапливать и затем отдавать энергию. Тогда, чем он отличается от аккумулятора, спросите вы? Аккумулятор имеет меньший саморазряд. То есть, если оставить заряженный аккумулятор и заряженный конденсатор на сутки без источника тока, то на аккумуляторе энергия будет, а вот конденсатор ее всю потеряет, так как у него высокий уровень саморазряда.

Для вычисления емкостного сопротивления конденсатора (а на переменном токе любой конденсатор ведет себя как обычный резистор; отличия — конденсатор не греется, сдвигает фазу напряжения и его «сопротивление» зависит от частоты) используется следующая формула:

Xc=1/2*PI*f*C

Где Xc — емкостное сопротивление

PI — число ПИ

f — частота переменного тока в цепи

С — емкость конденсатора

Также как и резисторы, конденсаторы бывают постоянные, подстроечные и переменные. Два последних типа находят весьма ограниченное применение, так как их максимально возможная емкость (около 1000 пФ) слишком мала для большинства схем.

По материалу диэлектрика конденсаторы бывают керамические (их иногда называют «флажками» за плоский корпус), стеклянные, слюдянные, пленочные. Все эти конденсаторы имеют довольно большие габариты. Кроме этого есть еще танталовые, при неплохих характеристиках, имеют небольшие габариты и значительную емкость (до сотен микрофарад; у пленочных максимальная емкость — единицы микрофарад, у керамических — еще меньше), поэтому они стоят дороже остальных. Электролитические конденсаторы (на первом фото в посте) можно охарактеризовать одним словом — дрянь, но их невысоких параметров вполне хватает для большинства схем, особенно если учитывать, что они при низкой стоимости имеют емкость до десятков тысяч микрофарад.

У всех конденсаторов, кроме емкости, есть еще один параметр — максимально допустимое напряжение. Его превышать нельзя, так как в этом случае может произойти пробой диэлектрика (у электролитических — закипание) и они выйдут из строя. Кроме того, танталовые и электролитические конденсаторы полярны, т.е. при их подключении к схеме нужно соблюдать полярность. У импортных электролитических конденсаторов сбоку на корпусе (часто в виде сплошной полосы) нарисован «минус» возле отрицательного вывода, у отечественных рисуют «плюс» возле положительного вывода. В советские времена причина многих неисправностей в радиоаппаратуре были электролитические конденсаторы армянского производства. Сейчас — есть китайские, еще более отстойного качества.

Если полярность конденсатора неизвестна, то ее можно определить экспериментально. Для этого конденсатор через микроамперметр подключают к источнику питания напряжением 6-10 вольт. При «неправильной» полярности микроамперметр покажет ток, в сотни раз больший, чем при «правильной». После подключения цепи, состоящей из микроамперметра и разряженного конденсатора к источнику питания, показания микроамперметра максимальны и с течением времени они уменьшаются. Надеюсь, вы понимаете, с чем это связано.

Ну и напоследок несколько фотографий различных видов конденсаторов.

Армянский электролитический конденсатор (низ залит компаундом):

Армянский электролитический конденсатор

Керамические конденсаторы (содержат драгметалл), в данное время уже практически нигде не найти:

Керамические конденсаторы с драгоценными металлами КМки

Легендарные «флажки»:

Конденсатор "флажок"

Слюдяной пленочный конденсатор:

Слюдяной пленочный конденсатор

Кучка слюдяных конденсаторов:

Кучка слюдяных конденсаторов

Современные керамические конденсаторы:

Современные керамические конденсаторы

Современные электролитические конденсаторы:

Современные электролитические конденсаторы

Стеклянный конденсатор:

Стеклянный конденсатор

Танталовые чип-конденсаторы:

Танталовые чип-конденсаторы

Трубчатые керамические конденсаторы:

Трубчатые керамические конденсаторы

Ну вот пожалуй и все. Если есть какие-нибудь вопросы — задавайте в комментариях, постараюсь на них ответить.

Похожие статьи:

Оставить комментарий

Поиск по сайту
Календарь
Декабрь 2016
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Ноя    
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  
Реклама от Google
Реклама от Google
html counterсчетчик посетителей сайта