Конденсатор

Основа конструкции конденсатора - две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик

Слева - конденсаторы для поверхностного монтажа; справа - конденсаторы для объёмного монтажа; сверху - керамические; снизу - электролитические.

Устройство, построенное фон Клейстом, состояло из бутылки с лекарством, частично заполненной водой и запечатанной пробкой. Гвоздь проталкивался через пробку и в воду. Удерживая бутылку в одной руке, гвоздь затем приводился в контакт с терминалом электростатической машины, позволяющей получить некоторую зарядку. Когда фон Клейст потянулся за гвоздем, чтобы вытащить его из пробки, все еще держа бутылку, отдельные заряды смогли воссоединиться, протекая через его тело. Устройство Ван Муссенбрука и опыт с ним были почти такими же, как у фон Клейста, но с тремя основными исключениями.

Различные конденсаторы для объёмного монтажа

Свойства конденсатора

Конденсатор в цепи постоянного тока может проводить ток в момент включения его в цепь (происходит заряд или перезаряд конденсатора), по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течет, так как его обкладки разделены диэлектриком. В цепи же переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора.

Во-первых, посещающий студент сделал шокирующее открытие не ван Муссенбрука; во-вторых, он сделал много улучшений для устройства; и в-третьих, он написал своим коллегам, чтобы рассказать им все об этом. Но вот некоторые особенности. Достаточно, чтобы мужчина стоял прямо на земле; что тот, кто держит земной шар, должен нарисовать искру; Эффект маленький, если участвуют двое мужчин, один хватается за глобус, а другой тянет искры. Вскоре ученые на континенте создали свои новые и улучшенные устройства хранения электрических зарядов.

Уточнение дизайна: наполнено водой, чернилами, уксусом, растопленным маслом, вином или пивом, и, наконец, ничего. С попустительством аббата Великого монастыря картезианцев в Париже он собрал 200 монахов в длинной линии с каждым монахом, держащим концы восьмиметровых проводов, чтобы сформировать цепь длиной около одной мили. Без предупреждения он подключил Лейденскую банку к концам линии, давая ничего не подозревающим монахам мощный электрический шок и с удовлетворением отметил, что все монахи начали ругаться и изгибаться, одновременно реагируя на шок. Король был впечатлен и удивлен, когда солдаты прыгали одновременно, когда контур был завершен. Неофициальное определение емкости.

где - мнимая единица , - частота протекающего синусоидального тока, - ёмкость конденсатора. Отсюда также следует, что реактивное сопротивление конденсатора равно: . Для постоянного тока частота равна нулю, следовательно, реактивное сопротивление конденсатора бесконечно (в идеальном случае).

Формальное определение емкости. Емкость электростатической системы - это отношение количества заряда, отделяемого от используемой разности потенциалов. Один фарад обычно считается большой емкостью. Генри Кавендиш определил факторы, влияющие на емкость.

Прямо пропорциональную площади одной пластины, обратно пропорциональной расстоянию между пластинами и прямо пропорциональному диэлектрической проницаемости материала между пластинами. Более продвинутый: цилиндрический. И сферические. И собственная емкость сферы.

Подробнее о диэлектриках в следующем разделе. Два примера: в источниках питания - конденсаторный микрофон. Как правило, они используются для сглаживания электропитания для устранения всплесков или отсева. Большие конденсаторы - Семейный портрет. Просто потому, что электрическое устройство отключено от сети, не означает, что он может открыть его и работать внутри. Тяжелые приборы, подобные этой микроволновой печи, часто содержат конденсаторы, способные хранить значительное количество электрической энергии.

На электрических принципиальных схемах номинальная ёмкость конденсаторов обычно указывается в микрофарадах (1 мкФ = 10 6 пФ) и пикофарадах, но нередко и в нанофарадах. При ёмкости не более 0,01 мкФ, ёмкость конденсатора указывают в пикофарадах, при этом допустимо не указывать единицу измерения, т.е. постфикс «пФ» опускают. При обозначении номинала ёмкости в других единицах указывают единицу измерения (пикоФарад). Для электролитических конденсаторов , а также для высоковольтных конденсаторов на схемах, после обозначения номинала ёмкости, указывают их максимальное рабочее напряжение в вольтах (В) или киловольтах (кВ). Например так: «10 мк x 10 В». Для указывают диапазон изменения ёмкости, например так: «10 – 180». В настоящее время изготавливаются конденсаторы с номинальными ёмкостями из десятичнологарифмических рядов значений Е3, Е6, Е12, Е24 , т.е. на одну декаду приходится 3, 6, 12, 24 значения, так, чтобы значения с соответствующим допуском (разбросом) перекрывали всю декаду.

Случайный и быстрый разряд может привести к серьезным травмам или смерти. Слово «конденсатор» является теперь почти устаревшим термином, означающим «конденсатор». Обратный конденсаторный микрофон - это что? Конденсаторный микрофон - это в основном конденсатор с одной неподвижной пластиной и одна очень легкая, тонкая, свободная пластина, называемая диафрагмой. Эта вторая пластина настолько светлая, что звуковые волны достаточно сильны, чтобы заставить ее вибрировать. Это приводит к изменению расстояния между неподвижной и неподвижной пластинами.

Характеристики конденсаторов

Основные параметры

Ёмкость

Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость . В обозначении конденсатора фигурирует значение номинальной ёмкости, в то время как реальная ёмкость может значительно меняться в зависимости от многих факторов. Реальная ёмкость конденсатора определяет его электрические свойства. Так, по определению ёмкости, заряд на обкладке пропорционален напряжению между обкладками (q = C U ). Типичные значения ёмкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до сотен микрофарад . Однако существуют конденсаторы с ёмкостью до десятков фарад.

Когда разделение пластины изменяется, емкость изменяется. Пластины заряжаются до постоянного значения, когда они используются, а изменение емкости приводит к изменению напряжения. Звук, как вы помните, - продольная волна; ряд чередующихся областей высокого и низкого давления, называемых компрессиями и разрежениями, которые распространяются через среду, такую как воздух. Сжатие под высоким давлением микрофона подталкивает диафрагму внутрь, уменьшая разделение пластины, увеличивая емкость и уменьшая напряжение.

Рефракция низкого давления выталкивает диафрагму, увеличивая разделение пластины, уменьшая емкость и увеличивая напряжение. Давление и напряжение должны быть прямо пропорциональными. Конденсаторные микрофонные уравнения. Напряжение малое, а изменения еще меньше, поэтому необходима схема усилителя, чтобы довести сигнал до приемлемого уровня.

Ёмкость плоского конденсатора, состоящего из двух параллельных металлических пластин площадью каждая, расположенных на расстоянии друг от друга, в системе СИ выражается формулой: , где - относительная диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами (эта формула справедлива, лишь когда много меньше линейных размеров пластин).

Емкостные датчики приближения емкостных емкостей емкостных емкостей. . Мы окружены крошечными маленькими конденсаторами. Динамическая оперативная память. Ускорение определяется по дифференциальной емкости соседних конденсаторов. Для обнаружения внезапного торможения автомобиля, а также ремней безопасности преднамеренных ремней или разворачивания подушек безопасности по мере необходимости для определения скорости, положения и ориентации для систем временной навигации и полетных данных для контроля вибраций в машинах и обнаружения необычных условий, таких как асимметричная нагрузка или потенциальная неспособность определить если механическое устройство было отключено, а затем активировать безопасный режим для обнаружения принудительного ввода, а затем активировать сигнал тревоги для обнаружения сильных землетрясений, а затем отключить трубопроводы или водопровод, чтобы измерить изменения наклона и предупредить о возможном разрушении здания или просто определить, поверхность соответствует уровню или истинна для определения ориентации портативного дисплея и входа в альбомный или портретный режим в зависимости от того, как отслеживать движение в камерах, а затем стабилизировать изображение, записанное для управления игровыми системами, для анализа движения в профессиональных и коллегиальных видах спорта, чтобы подсчитать количество шагов взятый человеком, идущим или бегом, для измерения силы местного гравитационное поле для геологических исследований. Рассмотрим два проводника, несущих заряды равной величины, но имеющие противоположный знак, как показано на рисунке.

Для получения больших ёмкостей конденсаторы соединяют параллельно. При этом напряжение между обкладками всех конденсаторов одинаково. Общая ёмкость батареи параллельно соединённых конденсаторов равна сумме ёмкостей всех конденсаторов, входящих в батарею.

Такая комбинация двух проводников называется конденсатором. Проводники называются пластинами. Поскольку единица разности потенциалов равна вольт, разность потенциалов часто называют напряжением. Мы будем использовать этот термин для описания разности потенциалов по элементу схемы или между двумя точками в пространстве. Что определяет, сколько заряда на пластинах конденсатора при заданном напряжении?

Константа пропорциональности зависит от формы и разделения проводников. Следовательно, емкость является мерой способности конденсатора сохранять заряд и электрическую потенциальную энергию. Фарад, который был назван в честь Майкла Фарадея: Фарад - очень большая единица емкости. На практике типичные устройства имеют емкость от микрофарад до пикофарад. Рассмотрим конденсатор, сформированный из пары параллельных пластин, как показано на рисунке. Каждая пластина соединена с одной клеммой батареи, которая выступает в качестве источника разности потенциалов.

Если у всех параллельно соединённых конденсаторов расстояние между обкладками и свойства диэлектрика одинаковы, то эти конденсаторы можно представить как один большой конденсатор, разделённый на фрагменты меньшей площади.

При последовательном соединении конденсаторов заряды всех конденсаторов одинаковы. Общая ёмкость батареи последовательно соединённых конденсаторов равна

Если конденсатор первоначально не заряжается, батарея устанавливает электрическое поле в соединительных проводах при подключении. Давайте сосредоточимся на пластине, подключенной к отрицательной клемме аккумулятора. Электрическое поле прикладывает силу к электронам в проводе непосредственно за этой пластиной; эта сила заставляет электроны двигаться на пластину. Это движение продолжается до тех пор, пока пластина, провод и терминал не будут иметь одинаковый электрический потенциал. Как только достигается эта точка равновесия, разность потенциалов больше не существует между терминалом и пластиной, и в результате в проводнике нет электрического поля, и движение электронов прекращается.

или

Эта ёмкость всегда меньше минимальной ёмкости конденсатора, входящего в батарею. Однако при последовательном соединении уменьшается возможность пробоя конденсаторов, так как на каждый конденсатор приходится лишь часть разницы потенциалов источника напряжения.

Пластина теперь несет отрицательный заряд. Аналогичный процесс происходит на другой пластине конденсатора, когда электроны движутся от пластины к проволоке, оставляя пластину положительно заряженной. В этой окончательной конфигурации разность потенциалов на пластинах конденсатора такая же, как и между клеммами батареи. Предположим, что у нас есть конденсатор, рассчитанный на 4 пФ. Если через этот конденсатор подключена 9-вольтовая батарея, один из проводников заканчивается чистым зарядом -36 пК, а другой заканчивается чистым зарядом 36 пК.

Если площадь обкладок всех конденсаторов, соединённых последовательно, одинакова, то эти конденсаторы можно представить в виде одного большого конденсатора, между обкладками которого находится стопка из пластин диэлектрика всех составляющих его конденсаторов.

Удельная ёмкость

Конденсаторы также характеризуются удельной ёмкостью - отношением ёмкости к объёму (или массе) диэлектрика. Максимальное значение удельной ёмкости достигается при минимальной толщине диэлектрика, однако при этом уменьшается его напряжение пробоя.

В чем смысл емкости в конденсаторе? Когда конденсатор подключен к источнику напряжения, на пластины конденсатора поступают носители заряда. Количество носителей заряда на конденсаторе зависит от приложенного напряжения. Если напряжение удваивается, на конденсатор поступают дополнительные носители заряда, так что на конденсаторе присутствует вдвое больше носителей заряда.

Емкость конденсатора

Поэтому количество носителей заряда и, следовательно, заряд на конденсаторе пропорционально приложенному напряжению. Пропорциональное означает, что коэффициент заряда и приложенного напряжения постоянный. Отношение заряда и напряжения называется емкостью конденсатора.

Номинальное напряжение

Другой, не менее важной характеристикой конденсаторов является номинальное напряжение - значение напряжения, обозначенное на конденсаторе, при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах.

Номинальное напряжение зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемых материалов. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Для многих типов конденсаторов с увеличением температуры допустимое напряжение снижается.

Емкость - это размер компонента. Таким образом, он зависит только от физических переменных конденсатора, а не от текущего напряжения. Это уравнение очень часто требуется в электротехнике. Поэтому вы должны запомнить их лучше всего. Эта формула очень хорошо запоминается коровьей коровой.

После того, как мы видели в последнем эпизоде, что такое емкость конденсатора, эта статья посвящена расчету емкости конденсатора. Как уже упоминалось в последней статье, емкость конденсатора представляет собой размер компонента. То есть емкость конденсатора находится только от самого конденсатора, а не от приложенного напряжения или тому подобного. зависимый.

Полярность

Конденсаторы, разрушившиеся без взрыва из-за температуры и напряжения, не соответствующих рабочим.

Многие конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические) функционируют только при корректной полярности напряжения из-за химических особенностей взаимодействия электролита с диэлектриком. При обратной полярности напряжения электролитические конденсаторы обычно выходят из строя из-за химического разрушения диэлектрика с последующим увеличением тока, вскипанием электролита внутри и, как следствие, с вероятностью взрыва корпуса.

Конденсатор, как известно, состоит из двух пластин, даже если на практике эти пластины представляют собой довольно свернутые пленки. Пластины разнесены друг от друга. Поэтому не путайте. В случае прокатанных конденсаторных пленок дополнительно дополнительно содержит изолирующую пленку между проводящими пленками, которые также имеют другие положительные свойства, как мы вскоре увидим.

Наконец, многие носители заряда поместились на этих пластинах. Расстояние между пластинами - наоборот. Большое расстояние вызывает небольшую емкость, небольшое расстояние соответствует большой емкости. Кроме того, имеется постоянная постоянная электрического поля ε0.

Взрывы электролитических конденсаторов - довольно распространённое явление. Основной причиной взрывов является перегрев конденсатора, вызываемый в большинстве случаев утечкой или повышением эквивалентного последовательного сопротивления вследствие старения (актуально для импульсных устройств). Для уменьшения повреждений других деталей и травматизма персонала в современных конденсаторах большой ёмкости устанавливают клапан или выполняют насечку на корпусе (часто можно заметить её в форме буквы X, K или Т на торце). При повышении внутреннего давления открывается клапан или корпус разрушается по насечке, испарившийся электролит выходит в виде едкого газа, и давление спадает без взрыва и осколков.

Реальные конденсаторы, помимо ёмкости, обладают также собственными сопротивлением и индуктивностью . С высокой степенью точности, эквивалентную схему реального конденсатора можно представить следующим образом:

Электрическое сопротивление изоляции конденсатора - r

Сопротивление изоляции - это сопротивление конденсатора постоянному току, определяемое соотношением r = U / I ут , где U - напряжение, приложенное к конденсатору, I ут - ток утечки.

Длина и расстояние Масса Меры объема сыпучих продуктов и продуктов питания Площадь Объем и единицы измерения в кулинарных рецептах Температура Давление, механическое напряжение, модуль Юнга Энергия и работа Мощность Сила Время Линейная скорость Плоский угол Тепловая эффективность и топливная экономичность Числа Единицы измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Угловая скорость и частота вращения Ускорение Угловое ускорение Плотность Удельный объем Момент инерции Момент силы Вращающий момент Удельная теплота сгорания (по массе) Плотность энергии и удельная теплота сгорания топлива (по объему) Разность температур Коэффициент теплового расширения Термическое сопротивление Удельная теплопроводность Удельная теплоёмкость Энергетическая экспозиция, мощность теплового излучения Плотность теплового потока Коэффициент теплоотдачи Объёмный расход Массовый расход Молярный расход Плотность потока массы Молярная концентрация Массовая концентрация в растворе Динамическая (абсолютная) вязкость Кинематическая вязкость Поверхностное натяжение Паропроницаемость Паропроницаемость, скорость переноса пара Уровень звука Чувствительность микрофонов Уровень звукового давления (SPL) Яркость Сила света Освещённость Разрешение в компьютерной графике Частота и длина волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Электрический заряд Линейная плотность заряда Поверхностная плотность заряда Объемная плотность заряда Электрический ток Линейная плотность тока Поверхностная плотность тока Напряжённость электрического поля Электростатический потенциал и напряжение Электрическое сопротивление Удельное электрическое сопротивление Электрическая проводимость Удельная электрическая проводимость Электрическая емкость Индуктивность Американский калибр проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Магнитодвижущая сила Напряженность магнитного поля Магнитный поток Магнитная индукция Мощность поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Радиоактивный распад Радиация. Экспозиционная доза Радиация. Поглощённая доза Десятичные приставки Передача данных Типографика и обработка изображений Единицы измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 фарад [Ф] = 1000000 микрофарад [мкФ]

Исходная величина

Преобразованная величина

фарад эксафарад петафарад терафарад гигафарад мегафарад килофарад гектофарад декафарад децифарад сантифарад миллифарад микрофарад нанофарад пикофарад фемтофарад аттофарад кулон на вольт абфарад единица емкости СГСМ статфарад единица емкости СГСЭ

Подробнее об электрической емкости

Общие сведения

Электрическая емкость - это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:

C = Q/∆φ

Здесь Q - электрический заряд, измеряется в кулонах (Кл), - разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах (Ф). Данная единица измерения названа в честь английского физика Майкла Фарадея.

Фарад является очень большой емкостью для изолированного проводника. Так, металлический уединенный шар радиусом в 13 радиусов Солнца имел бы емкость равную 1 фарад. А емкость металлического шара размером с Землю была бы примерно 710 микрофарад (мкФ).

Так как 1 фарад - очень большая емкость, поэтому используются меньшие значения, такие как: микрофарад (мкФ), равный одной миллионной фарада; нанофарад (нФ), равный одной миллиардной; пикофарад (пФ), равный одной триллионной фарада.

В системе СГСЭ основной единицей емкости является сантиметр (см). 1 сантиметр емкости - это электрическая емкость шара с радиусом 1 сантиметр, помещенного в вакуум. СГСЭ - это расширенная система СГС для электродинамики, то есть, система единиц в которой сантиметр, грам, и секунда приняты за базовые единицы для вычисления длины, массы и времени соответственно. В расширенных СГС, включая СГСЭ, некоторые физические константы приняты за единицу, чтобы упростить формулы и облегчить вычисления.

Использование емкости

Конденсаторы - устройства для накопления заряда в электронном оборудовании

Понятие электрической емкости относится не только к проводнику, но и к конденсатору. Конденсатор - система двух проводников, разделенных диэлектриком или вакуумом. В простейшем варианте конструкция конденсатора состоит из двух электродов в виде пластин (обкладок). Конденсатор (от лат. condensare - «уплотнять», «сгущать») - двухэлектродный прибор для накопления заряда и энергии электромагнитного поля, в простейшем случае представляет собой два проводника, разделённые каким-либо изолятором. Например, иногда радиолюбители при отсутствии готовых деталей изготавливают подстроечные конденсаторы для своих схем из отрезков проводов разного диаметра, изолированных лаковым покрытием, при этом более тонкий провод наматывается на более толстый. Регулируя число витков, радиолюбители точно настраивают контура аппаратуры на нужную частоту. Примеры изображения конденсаторов на электрических схемах приведены на рисунке.

Историческая справка

Еще 250 лет назад были известны принципы создания конденсаторов. Так, в 1745 г. в Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и нидерландский физик Питер ван Мушенбрук создали первый конденсатор - «лейденскую банку» - в ней диэлектриком были стенки стеклянной банки, а обкладками служили вода в сосуде и ладонь экспериментатора, державшая сосуд. Такая «банка» позволяла накапливать заряд порядка микрокулона (мкКл). После того, как ее изобрели, с ней часто проводили эксперименты и публичные представления. Для этого банку сначала заряжали статическим электричеством, натирая ее. После этого один из участников прикасался к банке рукой, и получал небольшой удар током. Известно, что 700 парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах прикоснулся к головке банки, все 700 монахов, сведенные одной судорогой, с ужасом вскрикнули.

В Россию «лейденская банка» пришла благодаря русскому царю Петру I, который познакомился с Мушенбруком во время путешествий по Европе, и подробнее узнал об экспериментах с «лейденской банкой». Петр I учредил в России Академию наук, и заказал Мушенбруку разнообразные приборы для Академии наук.

В дальнейшем конденсаторы усовершенствовались и становились меньше, а их емкость - больше. Конденсаторы широко применяются в электронике. Например, конденсатор и катушка индуктивности образуют колебательный контур, который может быть использован для настройки приемника на нужную частоту.

Существует несколько типов конденсаторов, отличающихся постоянной или переменной емкостью и материалом диэлектрика.

Примеры конденсаторов

Промышленность выпускает большое количество типов конденсаторов различного назначения, но главными их характеристиками являются ёмкость и рабочее напряжение.

Типичные значение ёмкости конденсаторов изменяются от единиц пикофарад до сотен микрофарад, исключение составляют ионисторы, которые имеют несколько иной характер формирования ёмкости – за счёт двойного слоя у электродов – в этом они подобны электрохимическим аккумуляторам. Суперконденсаторы на основе нанотрубок имеют чрезвычайно развитую поверхность электродов. У этих типов конденсаторов типичные значения ёмкости составляют десятки фарад, и в некоторых случаях они способны заменить в качестве источников тока традиционные электрохимические аккумуляторы.

Вторым по важности параметром конденсаторов является его рабочее напряжение . Превышение этого параметра может привести к выходу конденсатора из строя, поэтому при построении реальных схем принято применять конденсаторы с удвоенным значением рабочего напряжения.

Для увеличения значений ёмкости или рабочего напряжения используют приём объединения конденсаторов в батареи. При последовательном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение удваивается, а суммарная ёмкость уменьшается в два раза. При параллельном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение остаётся прежним, а суммарная ёмкость увеличивается в два раза.

Третьим по важности параметром конденсаторов является температурный коэффициент изменения ёмкости (ТКЕ) . Он даёт представление об изменении ёмкости в условиях изменения температур.

В зависимости от назначения использования, конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения, требования к параметрам которых некритичны, и на конденсаторы специального назначения (высоковольтные, прецизионные и с различными ТКЕ).

Маркировка конденсаторов

Подобно резисторам, в зависимости от габаритов изделия, может применяться полная маркировка с указанием номинальной ёмкости, класса отклонения от номинала и рабочего напряжения. Для малогабаритных исполнений конденсаторов применяют кодовую маркировку из трёх или четырёх цифр, смешанную цифро-буквенную маркировку и цветовую маркировку.

Соответствующие таблицы пересчёта маркировок по номиналу, рабочему напряжению и ТКЕ можно найти в Интернете, но самым действенным и практичным методом проверки номинала и исправности элемента реальной схемы остаётся непосредственное измерение параметров выпаянного конденсатора с помощью мультиметра.

Предупреждение: поскольку конденсаторы могут накапливать большой заряд при весьма высоком напряжении, во избежание поражения электрическим током необходимо перед измерением параметров конденсатора разряжать его, закоротив его выводы проводом с высоким сопротивлением внешней изоляции. Лучше всего для этого подходят штатные провода измерительного прибора.

Оксидные конденсаторы: данный тип конденсатора обладает большой удельной емкостью, то есть, емкостью на единицу веса конденсатора. Одна обкладка таких конденсаторов представляет собой обычно алюминиевую ленту, покрытую слоем оксида алюминия. Второй обкладкой служит электролит. Так как оксидные конденсаторы имеют полярность, то принципиально важно включать такой конденсатор в схему строго в соответствии с полярностью напряжения.

Твердотельные конденсаторы: в них вместо традиционного электролита в качестве обкладки используется органический полимер, проводящий ток, или полупроводник.

Переменные конденсаторы: емкость может меняться механическим способом, электрическим напряжением или с помощью температуры.

Пленочные конденсаторы: диапазон емкости данного типа конденсаторов составляет примерно от 5 пФ до 100 мкФ.

Имеются и другие типы конденсаторов.

Ионисторы

В наши дни популярность набирают ионисторы. Ионистор (суперконденсатор) - это гибрид конденсатора и химического источника тока, заряд которого накапливается на границе раздела двух сред - электрода и электролита. Начало созданию ионисторов было положено в 1957 году, когда был запатентован конденсатор с двойным электрическим слоем на пористых угольных электродах. Двойной слой, а также пористый материал помогли увеличить емкость такого конденсатора за счет увеличения площади поверхности. В дальнейшем эта технология дополнялась и улучшалась. На рынок ионисторы вышли в начале восьмидесятых годов прошлого века.

С появлением ионисторов появилась возможность использовать их в электрических цепях в качестве источников напряжения. Такие суперконденсаторы имеют долгий срок службы, малый вес, высокие скорости зарядки-разрядки. В перспективе данный вид конденсаторов может заменить обычные аккумуляторы. Основными недостатками ионисторов является меньшая, чем у электрохимических аккумуляторов удельная энергия (энергия на единицу веса), низкое рабочее напряжение и значительный саморазряд.

Ионисторы применяются в автомобилях Формулы-1. В системах рекуперации энергии, при торможении вырабатывается электроэнергия, которая накапливается в маховике, аккумуляторах или ионисторах для дальнейшего использования.

В бытовой электронике ионисторы применяются для стабилизации основного питания и в качестве резервного источника питания таких приборов как плееры, фонари, в автоматических коммунальных счетчиках и в других устройствах с батарейным питанием и изменяющейся нагрузкой, обеспечивая питание при повышенной нагрузке.

В общественном транспорте применение ионисторов особенно перспективно для троллейбусов, так как становится возможна реализация автономного хода и увеличения маневренности; также ионисторы используются в некоторых автобусах и электромобилях.

Электрические автомобили в настоящем времени выпускают многие компании, например: General Motors, Nissan, Tesla Motors, Toronto Electric. Университет Торонто совместно с компанией Toronto Electric разработали полностью канадский электромобиль A2B. В нем используются ионисторы вместе с химическими источниками питания, так называемое гибридное электрическое хранение энергии. Двигатели данного автомобиля питаются от аккумуляторов весом 380 килограмм. Также для подзарядки используются солнечные батареи, установленные на крыше электромобиля.

Емкостные сенсорные экраны

В современных устройствах все чаще применяются сенсорные экраны, которые позволяют управлять устройствами путем прикосновения к панелям с индикаторами или экранам. Сенсорные экраны бывают разных типов: резистивные, емкостные и другие. Они могут реагировать на одно или несколько одновременных касаний. Принцип работы емкостных экранов основывается на том, что предмет большой емкости проводит переменный ток. В данном случае этим предметом является тело человека.

Поверхностно-емкостные экраны

Таким образом, поверхностно-емкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом. В качестве резистивного материала обычно применяется имеющий высокую прозрачность и малое поверхностное сопротивление сплав оксида индия и оксида олова. Электроды, подающие на проводящий слой небольшое переменное напряжение, располагаются по углам экрана. При касании к такому экрану пальцем появляется утечка тока, которая регистрируется в четырех углах датчиками и передается в контроллер, который определяет координаты точки касания.

Преимущество таких экранов заключается в долговечности (около 6,5 лет нажатий с промежутком в одну секунду или порядка 200 млн. нажатий). Они обладают высокой прозрачностью (примерно 90%). Благодаря этим преимуществам, емкостные экраны уже с 2009 года активно начали вытеснять резистивные экраны.

Недостаток емкостных экранов заключается в том, что они плохо работают при отрицательных температурах, есть трудности с использованием таких экранов в перчатках. Если проводящее покрытие расположено на внешней поверхности, то экран является достаточно уязвимым, поэтому емкостные экраны применяются лишь в тех устройствах, которые защищены от непогоды.

Проекционно-емкостные экраны

Помимо поверхностно-емкостных экранов, существуют проекционно-емкостные экраны. Их отличие заключается в том, что на внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод, к которому прикасаются, вместе с телом человека образует конденсатор. Благодаря сетке, можно получить точные координаты касания. Проекционно-емкостный экран реагирует на касания в тонких перчатках.

Проекционно-емкостные экраны также обладают высокой прозрачностью (около 90%). Они долговечны и достаточно прочные, поэтому их широко применяют не только в персональной электронике, но и в автоматах, в том числе установленных на улице.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.