Електричні конденсатори: характеристики, класифікація, застосування

Конденсатор – це пристрій, який може накопичувати електричний заряд при підключенні до постійного джерела електроенергії. Ілюстрацією найпростішого конденсатора можуть послужити дві металеві пластинки, розділені діелектриком.

Така властивість цих простих електричних пристроїв використовують в фотоспалах, деяких видах генераторів, електромагнітних прискорювачах, комп’ютерної пам’яті. Вони бувають різних видів і типів.

Класифікація конденсаторів

Ці електричні пристрої відрізняються типом діелектрика і здатністю до зміни своєї ємності. У конденсаторах використовують такі типи діелектриків:

• вакуум;

• газ;

• тверді мінерали (кераміка, слюда, скло);

• рідина;

• тверді матеріали органічного походження (плівка, папір);

• електроліти;

• аноди з танталовой, ниобиевой, алюмінієвої фольги.

Ємність конденсаторів може бути як стабільної, так і змінної. Також існує проміжна ланка – Конденсатори підлаштування. Їх ємність регулюється тільки один раз, перед початком експлуатації обладнання.

Основні характеристики

Незважаючи на свою різноманітність, всі конденсатори мають схожу набором характеристик. Основний параметр – це ємність. Ємність характеризує розмір електричного заряду, який здатний ефективно накопичити конденсатор. Кілька конденсаторів можна об’єднувати за допомогою паралельного з’єднання. Така система буде підвищеною підсумкової ємністю. Вона буде дорівнює загальній сумі ємностей всіх окремих складових частин системи.

Важливо вибрати правильно ємність конденсатора:

На практиці частіше використовують термін питомої ємності. Ця характеристика показує можливість накопичення електричного заряду на одиницю ваги пристрою.

Ще один важливий параметр – енергетична щільність. Чим більше конденсатор, тим вона вища. Цей параметр відіграє важливу роль в системах, де потрібне миттєве вивільнення енергії (гармата Гауса, фотоспалах).

Номінальна напруга конденсатора, говорить про комфортних умовах роботи цього електричного пристрою. Тільки при номінальному рівні напруги можна гарантувати роботу конденсатора протягом усього терміну служби. Значення цієї характеристики також залежить і від температури навколишнього простору. Чим вона більше, тим нижче допустима напруга.

Якщо конденсатор експлуатувати в умовах підвищеної напруги, то можливо його руйнування.

Переваги та недоліки різних видів конденсаторів

Використання органічного діелектрика дозволяє створювати недорогу і ефективну продукцію. Такі конденсатори мають наступні переваги:

• стабільні і високі електричні характеристики при дотриманні невеликих габаритів;

• невеликі втрати енергії;

• витримують високі струми;

• не містять рідкісних або дорогоцінних металів – знижується вартість;

• велика різноманітність форм і розмірів.

Паперові та плівкові конденсатори, мабуть, найпоширеніші пристрої з цієї групи.

Конденсатори, в яких використовується твердий неорганічний діелектрик зазвичай дорожче своїх органічних «побратимів». Це з лишком компенсується їх кращої температурної, радіаційної, хімічної стійкістю. В цілому такі пристрої набагато надійніше.

Незалежно від типу конденсатора, схеми підключення у них однакові:

Сфера використання

Складно назвати хоча б одну область електротехніки, де не використовуються конденсатори. Так, практично жодне сучасне побутове пристрій не обходиться без танталових конденсаторів. Вони застосовуються в:

• автомобілях (ABS, управління фарами, контроль рівня масла, дистанційне відкриття / закриття дверей, навігаційна система);

• комп’ютерах, ноутбуках, телефонах;

• «розумної» побутової техніки (пральні машини, кавоварки, кондиціонери, посудомийки).

Іоністри (конденсатори з подвійним електричним шаром) потрібні в:

• автомобілях (стартер, система замикання дверей);

• цифрових камерах;

• акумуляторах;

• системах аварійного освітлення;

• ліфтах;

• медичному обладнанні;

• елементах, які використовують сонячну енергію.

Без конденсаторів не обходяться прискорювачі заряджених частинок, лазери, електромагнітні підсилювачі. Ці ж пристрої можуть обмежувати силу струму в ланцюзі або здійснювати пуск асинхронного електродвигуна. Конденсатори – один з «китів» сучасної електротехніки.

Ссылка на основную публикацию