Ang isang de-koryenteng kapasitor ay isang aparato na maaaring mag-imbak ng singil at enerhiya. electric field. Karaniwan, ito ay binubuo ng isang pares ng mga konduktor (mga plato) na pinaghihiwalay ng isang dielectric na layer. Ang kapal ng dielectric ay palaging mas maliit kaysa sa laki ng mga plato. Sa mga de-koryenteng diagram Ang pagpapalit ng kapasitor ay ipinahiwatig ng 2 vertical parallel na mga segment (II).

Mga pangunahing dami at yunit ng pagsukat

Mayroong ilang mga pangunahing dami na tumutukoy sa isang kapasitor. Ang isa sa kanila ay ang kapasidad nito (Latin letter C), at ang pangalawa ay ang operating boltahe (Latin U). Ang kapasidad ng kuryente (o simpleng kapasidad) sa sistema ng SI ay sinusukat sa farads (F). Bukod dito, bilang isang yunit ng kapasidad, 1 farad - ito ay marami - ay halos hindi ginagamit sa pagsasanay. Halimbawa, ang electric charge ng planetang Earth ay 710 microfarads lamang. Samakatuwid, sa karamihan ng mga kaso, sinusukat ito sa mga dami na nagmula sa farad: sa picofarads (pF) na may napakaliit na halaga ng kapasidad (1 pF \u003d 1/10 6 μF), sa microfarads (μF) na may sapat na malaking halaga (1 μF \u003d 1 / 10 6 F). Upang makalkula ang kapasidad ng kuryente, kinakailangan upang hatiin ang halaga ng singil na naipon sa pagitan ng mga plato sa pamamagitan ng modulus ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga ito (boltahe sa kabuuan ng kapasitor). Ang singil ng kapasitor sa kasong ito ay ang singil na naipon sa isa sa mga plate ng device na pinag-uusapan. Sa 2 konduktor ng aparato, magkapareho sila sa modulus, ngunit naiiba sa sign, kaya ang kanilang kabuuan ay palaging katumbas ng zero. Ang singil ng isang kapasitor ay sinusukat sa coulomb (C), at tinutukoy ng titik Q.

Boltahe sa electrical appliance

Ang isa sa pinakamahalagang mga parameter ng aparato na aming isinasaalang-alang ay ang breakdown boltahe - ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang conductor ng kapasitor, na humahantong sa electrical breakdown ng dielectric layer. Ang maximum na boltahe kung saan walang pagkasira ng aparato ay tinutukoy ng hugis ng mga konduktor, ang mga katangian ng dielectric at ang kapal nito. Ang mga kondisyon ng pagpapatakbo kung saan ang boltahe sa mga plato ng electrical appliance ay malapit sa breakdown na boltahe ay hindi katanggap-tanggap. Ang normal na operating boltahe sa kapasitor ay ilang beses na mas mababa kaysa sa breakdown boltahe (dalawa hanggang tatlong beses). Samakatuwid, kapag pumipili, bigyang-pansin ang rate ng boltahe at kapasidad. Sa karamihan ng mga kaso, ang halaga ng mga dami na ito ay ipinahiwatig sa mismong device o sa pasaporte. Ang pagsasama ng isang kapasitor sa network para sa isang boltahe na lumampas sa nominal na boltahe ay nagbabanta sa pagkasira, at ang isang paglihis ng halaga ng kapasidad mula sa nominal na halaga ay maaaring humantong sa pagpapalabas ng mas mataas na mga harmonika sa network at sobrang pag-init ng aparato.

Hitsura ng mga capacitor

Ang disenyo ng mga condenser ay maaaring magkakaiba. Depende ito sa halaga ng kapasidad ng kuryente ng device at sa layunin nito. Hindi dapat maapektuhan ang mga parameter ng device na pinag-uusapan panlabas na mga kadahilanan, kaya ang mga plato ay may hugis kung saan electric field, na nilikha ng mga singil sa kuryente, ay puro sa isang maliit na puwang sa pagitan ng mga konduktor ng kapasitor. Samakatuwid, maaari silang binubuo ng dalawang concentric spheres, dalawa mga flat plate o dalawang coaxial cylinders. Samakatuwid, ang mga capacitor ay maaaring maging cylindrical, spherical at flat depende sa hugis ng mga conductor.

Mga Permanenteng Capacitor

Ayon sa likas na katangian ng pagbabago sa electrical capacitance, ang mga capacitor ay nahahati sa mga device na may pare-pareho, variable na kapasidad o trimmer. Tingnan natin ang bawat isa sa mga uri na ito. Ang mga aparato na ang kapasidad ay hindi nagbabago sa panahon ng operasyon, iyon ay, ito ay pare-pareho (ang halaga ng kapasidad ay maaari pa ring magbago sa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon depende sa temperatura) ay mga nakapirming capacitor. Mayroon ding mga electrical appliances na nagbabago ng kapasidad ng kuryente sa panahon ng operasyon, tinatawag itong mga variable.

Ano ang nakasalalay sa C sa isang kapasitor?

Ang kapasidad ay nakasalalay sa ibabaw na lugar ng mga konduktor nito at ang distansya sa pagitan nila. Mayroong ilang mga paraan upang baguhin ang mga setting na ito. Isaalang-alang ang isang kapasitor, na binubuo ng dalawang uri ng mga plato: movable at fixed. Ang mga movable plate ay gumagalaw na may kaugnayan sa mga nakapirming, bilang isang resulta kung saan nagbabago ang kapasidad ng kapasitor. Ang mga variable na analog ay ginagamit upang i-configure ang mga analog device. Bukod dito, ang kapasidad ay maaaring mabago sa panahon ng operasyon. Ang mga trimmer capacitor ay kadalasang ginagamit upang mag-set up ng mga kagamitan sa pabrika, halimbawa, upang piliin ang capacitance nang empirically kapag imposible ang pagkalkula.

Kapasitor sa circuit

Ang device na pinag-uusapan sa DC circuit ay nagsasagawa lamang ng kasalukuyang sa sandaling ito ay nakakonekta sa network (sa kasong ito, ang aparato ay sinisingil o muling nagkarga sa source boltahe). Kapag ang kapasitor ay ganap na na-charge, walang kasalukuyang dumadaloy dito. Kapag nakakonekta ang device sa isang circuit na may mga proseso ng pagdiskarga at pagcha-charge nito ay kahalili sa isa't isa. Ang panahon ng kanilang paghahalili ay katumbas ng inilapat na sinusoidal boltahe.

Mga katangian ng mga capacitor

Ang kapasitor, depende sa estado ng electrolyte at ang materyal na kung saan ito ay binubuo, ay maaaring tuyo, likido, oxide-semiconductor, oxide-metal. Ang mga capacitor ng likido ay mahusay na pinalamig, ang mga aparatong ito ay maaaring gumana sa ilalim ng mga makabuluhang pagkarga at magkaroon ng isang mahalagang katangian tulad ng dielectric na pagpapagaling sa sarili sa panahon ng pagkasira. Ang itinuturing na dry-type na mga de-koryenteng aparato ay may medyo simpleng disenyo, bahagyang mas mababa ang pagkawala ng boltahe at kasalukuyang pagtagas. Sa ngayon, ang mga tuyong kasangkapan ang pinakasikat. Ang pangunahing bentahe ng mga electrolytic capacitor ay ang kanilang mababang gastos, compact size at mataas na kapasidad ng kuryente. Ang mga analog ng oxide ay polar (ang hindi tamang koneksyon ay humahantong sa pagkasira).

Paano kumonekta

Pagkonekta ng isang kapasitor sa isang circuit na may direktang kasalukuyang ay nangyayari tulad ng sumusunod: ang plus (anode) ng kasalukuyang pinagmulan ay konektado sa elektrod, na natatakpan ng isang oxide film. Ang pagkabigong sumunod sa kinakailangang ito ay maaaring magresulta sa pagkasira ng dielectric. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang mga likidong capacitor ay dapat na konektado sa isang circuit na may isang alternating kasalukuyang pinagmulan, pagkonekta ng dalawang magkaparehong mga seksyon sa kabaligtaran serye. O maglagay ng oxide layer sa parehong electrodes. Kaya, ang isang non-polar electrical appliance ay nakuha na nagpapatakbo sa mga network na may parehong pare-pareho at Hindi, at sa parehong mga kaso ang resultang kapasidad ay nagiging kalahati ng mas maraming. Unipolar mga de-koryenteng capacitor may makabuluhang sukat, ngunit maaaring isama sa mga circuit na may alternating current.

Ang pangunahing aplikasyon ng mga capacitor

Ang salitang "kapasitor" ay maririnig mula sa mga manggagawa ng iba't ibang mga pang-industriya na negosyo at mga instituto ng disenyo. Ang pagkakaroon ng pakikitungo sa prinsipyo ng pagpapatakbo, mga katangian at pisikal na proseso, malalaman natin kung bakit kailangan ang mga capacitor, halimbawa, sa mga sistema ng suplay ng kuryente? Sa mga sistemang ito, ang mga baterya ay malawakang ginagamit sa konstruksyon at muling pagtatayo sa mga pang-industriyang negosyo upang mabayaran ang reaktibong kapangyarihan ng KRM (pagbabawas ng network mula sa mga hindi gustong pag-apaw), na nagpapababa ng mga gastos sa kuryente, nakakatipid sa mga produkto ng cable at naghahatid ng kuryente sa consumer. pinakamahusay na kalidad. Ang pinakamainam na pagpili ng kapangyarihan, paraan at lugar ng koneksyon ng mga mapagkukunan (Q) sa mga network ng mga electric power system (EPS) ay may malaking epekto sa pang-ekonomiya at teknikal na pagganap ng EPS. Mayroong dalawang uri ng KRM: transverse at longitudinal. Sa transverse compensation, ang mga capacitor bank ay konektado sa mga substation bus na kahanay ng load at tinatawag na shunt (SHBK). Sa longitudinal compensation, ang mga baterya ay kasama sa cut ng power line at tinatawag na SPC (longitudinal compensation device). Ang mga baterya ay binubuo ng mga indibidwal na device na maaaring konektado iba't ibang paraan: mga kapasitor serial connection o kahanay. Habang tumataas ang bilang ng mga device na konektado sa serye, tumataas ang boltahe. Ginagamit din ang CPC upang i-equalize ang mga load ayon sa mga phase, pataasin ang produktibidad at kahusayan ng mga arc at ore-thermal furnace (kapag ang CPC ay nakabukas sa pamamagitan ng mga espesyal na transformer).

Sa kompartamento ng guwantes ng bawat motorista maaari kang makahanap ng isang pares ng mga de-koryenteng kasangkapan na ito. Bakit kailangan ang mga capacitor sa isang kotse? Doon ginagamit ang mga ito sa amplifying equipment ng mga acoustic system para sa mataas na kalidad na pagpaparami ng tunog.

Maraming tao ang madalas magtanong. Ano ang layunin ng isang kapasitor sa isang audio system? Paano ikonekta ang isang kapasitor?

Sa artikulong ito susubukan kong magbigay ng maikling gabay.

Nang walang pag-aaral sa pisika ng proseso, sasabihin ko na ang kapasitor ay maaaring maipon sa sarili nito enerhiyang elektrikal at ibigay agad. Ito ay pag-aari ng agarang pagbabalik ng enerhiya pabalik sa electrical circuit na ginagamit sa audio ng kotse. Kapag nagpe-play ng low bass mataas na lebel dami sa power supply circuit ng amplifier, mayroong pagbaba ng boltahe, na maaaring maobserbahan ng mga bombilya na kumikislap sa beat ng subwoofer. Ang kapasitor na naka-install sa power supply circuit ng amplifier ay sinisingil at, kapag bumaba ang boltahe, ay agad na pinalabas, na nagbibigay ng karagdagang enerhiya pabalik sa circuit. Kaya, ang boltahe drop ay smoothed out, na may isang kapaki-pakinabang na epekto sa playback. mababang frequency sa isang mataas na antas ng volume. Ang bass ay nagiging mas mahigpit, ang pag-atake ay nagpapabuti. Bilang karagdagan, ang pagkarga sa generator at baterya ay nabawasan.

Mga uri ng automotive capacitors.

Mayroong iba't ibang mga automotive capacitor sa merkado ngayon.

kanin. 1. Iba't ibang mga capacitor.

Kapag pumipili ng isang kapasitor, dapat mong bigyang-pansin lalo na ang kapasidad nito. Ang kapasidad ay pinili ng humigit-kumulang 1F (1 Farad) bawat 1000W.

Koneksyon ng kapasitor

Ang kapasitor ay naka-install nang mas malapit hangga't maaari sa consumer (amplifier). Ang haba ng mga wire mula sa kapasitor hanggang sa amplifier ay hindi dapat lumampas sa 60 cm, mas maliit ang mas mahusay.

kanin. 2. Tamang koneksyon kapasitor

Kapag ikinonekta ang isang kapasitor sa isang circuit, dapat muna itong sisingilin at pagkatapos ay direktang konektado sa circuit. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang isang uncharged capacitor ay isang ordinaryong konduktor, i.e. Kung ang isang hindi naka-charge na kapasitor ay direktang konektado sa circuit, isang maikling circuit ang magaganap.

Ang isang risistor ay karaniwang kasama sa kapasitor, ngunit inirerekumenda ko ang pagkonekta sa kapasitor sa pamamagitan ng isang ordinaryong bombilya ng ilaw ng kotse. 3. Sa simula, kapag ang isang kapasitor ay konektado sa pamamagitan ng isang bumbilya, ito ay masusunog sa buong liwanag at habang ang kapasitor ay naniningil, ang liwanag ay bababa. Pagkatapos lamang na ang bombilya ay ganap na nawala o nasusunog, ngunit napakadilim, maaari mong direktang ikonekta ang kapasitor nang walang ilaw na bombilya.

kanin. 3. Pagkonekta ng kapasitor sa pamamagitan ng isang bumbilya

Ang mga mamahaling capacitor ay may awtomatikong sistema ng pagsingil; ang mga naturang capacitor ay maaaring ikonekta sa circuit nang walang paunang pagsingil. Kung hindi ka sigurado kung ang kapasitor ay may ganoong sistema, ikonekta ang kapasitor na may pre-charge sa pamamagitan ng isang bumbilya.

Ang ilang mga capacitor ay may built-in na voltmeter. Karaniwan sa mga naturang capacitor, bilang karagdagan sa mga pangunahing terminal na "+" at "-", mayroong isang ikatlong "Remote". Sa kasong ito, ang isang +12 V control signal ay dapat ilapat sa terminal na ito upang i-on ang voltmeter. Maaari mo itong kunin mula sa amplifier - remote contact, o mula sa anumang wire kung saan lumilitaw ang + 12V kapag naka-on ang ACC (ang unang posisyon ng susi sa ignition lock) o kapag naka-on ang ignition.

Kapasitor(mula sa salitang Latin na "condensare" - "condense", "thicken") - ito ay isang bipolar device na may isang tiyak na halaga o isang variable na halaga ng kapasidad at mababang kondaktibiti, na kung saan ay magagawang tumutok, makaipon at magbigay sa iba pang mga elemento de-koryenteng circuit singil ng electric current.

Ang isang kapasitor, o bilang ito ay tinatawag ding simpleng "conder" para sa maikli, ay isang elemento ng isang de-koryenteng circuit, na binubuo sa pinakasimpleng bersyon ng dalawang electrodes sa anyo ng mga plato (o mga plato), na nag-iipon ng magkasalungat na mga discharge at samakatuwid sila ay pinaghihiwalay mula sa isa't isa sa pamamagitan ng isang dielectric ng maliit na kapal kumpara sa mga sukat ng mga electrically conductive linings mismo. Sa practice Gayunpaman, ang lahat ng mga manufactured capacitor ay mga multilayer roll ng mga electrode tape sa anyo ng isang silindro o parallelepiped, na pinaghihiwalay mula sa bawat isa ng mga dielectric na layer.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng kapasitor

Ayon sa prinsipyo ng trabaho ito ay katulad ng isang baterya lamang sa unang sulyap, ngunit pa rin ito ay ibang-iba mula dito sa prinsipyo at bilis ng pag-charge-discharge, maximum na kapasidad.

Pagsingil ng kapasitor. Sa sandali ng koneksyon sa pinagmumulan ng kapangyarihan, mayroong pinakamaraming espasyo sa mga electrodes, samakatuwid, ang kasalukuyang singilin ay magiging maximum, ngunit habang ang singil ay naipon, ang kasalukuyang ay bababa at ganap na mawawala pagkatapos ng isang buong singil. Kapag nagcha-charge, ang mga particle na may negatibong charge, ang mga electron, ay magkokolekta sa isang plato, at ang mga ions, ang mga particle na may positibong charge, ay magkokolekta sa isa pa. Ang dielectric ay gumaganap bilang isang balakid sa kanilang paglukso sa kabaligtaran na bahagi ng kapasitor.

Kapag nagcha-charge, lumalaki din ang boltahe mula sa zero bago magsimula ang pag-charge at umabot sa maximum sa pinakadulo, katumbas ng boltahe ng pinagmumulan ng kuryente.

Paglabas ng kapasitor. Kung, pagkatapos ng pagtatapos ng pag-charge, patayin ang pinagmumulan ng kuryente at ikonekta ang load R, pagkatapos ay magiging kasalukuyang pinagmumulan. Kapag ang isang load ay konektado, isang circuit ay nabuo sa pagitan ng mga plates. Ang mga negatibong sisingilin na mga electron ay gumagalaw sa load sa mga positibong sisingilin na mga ion sa kabilang plato ayon sa batas ng pagkahumaling sa pagitan ng magkasalungat na mga singil.

Kapag ang load ay konektado, ang paunang kasalukuyang, ayon sa batas ng Ohm, ay magiging katumbas ng boltahe sa mga electrodes (katumbas ng boltahe ng pinagmumulan ng kapangyarihan sa dulo ng singilin ang kapasitor), na hinati sa paglaban ng pagkarga.
Matapos mawala ang kasalukuyang, ang kapasitor ay nagsisimulang unti-unting mawalan ng singil o paglabas. Kasabay nito, ang halaga ng boltahe ay magsisimulang bumaba, ayon sa pagkakabanggit, ayon sa batas ng Ohm, at ang kasalukuyang. Kasabay nito, mas mataas ang antas ng paglabas ng mga plato, mas mababa ang rate ng boltahe at kasalukuyang pagbaba. Ang proseso ay magtatapos pagkatapos maging zero ang boltahe sa mga electrodes ng kapasitor.

Oras ng pag-charge ng kapasitor direktang nakasalalay sa halaga ng kapasidad nito. Kung mas malaki ito, mas mahaba ang aabutin ng mas malaking halaga ng singil upang makapasa sa circuit.

Oras ng paglabas depende sa konektadong pagkarga. Ang mas maraming resistance R ay konektado, mas maliit ang discharge current.

Para saan ang isang kapasitor?

Ang mga capacitor ay malawakang ginagamit sa lahat ng electronic at radio circuits. Kasama ang mga transistors at resistors, sila ang batayan ng radio engineering.

Ang paggamit ng mga capacitor sa mga de-koryenteng aparato at mga kasangkapan sa sambahayan:

• Isang mahalagang katangian ng isang kapasitor sa kadena alternating current ay ang kakayahang kumilos bilang isang capacitive resistance (inductive sa coil). Kung ikinonekta mo ang isang kapasitor at isang ilaw na bombilya sa serye sa isang baterya, hindi ito magliliwanag. Ngunit kung kumonekta ka sa isang alternating current source, ito ay sisindi. At ito ay kumikinang nang mas maliwanag, mas mataas ang kapasidad ng kapasitor. Dahil sa ari-arian na ito, malawakang ginagamit ang mga ito bilang isang filter, na lubos na matagumpay na sugpuin ang high-frequency at low-frequency interference, voltage ripple at AC surges.
• Salamat kay ang kakayahan ng mga capacitor na makaipon ng singil sa loob ng mahabang panahon at pagkatapos ay mabilis na pinalabas sa isang low-resistance circuit upang lumikha ng isang pulso, ginagawa silang kailangang-kailangan sa paggawa ng mga flash ng larawan, mga electromagnetic type accelerators, laser, atbp.
• Kakayahang mag-imbak at mag-imbak ng kapasitor electric charge sa mahabang panahon, naging posible na gamitin ito sa mga elemento upang mag-imbak ng impormasyon. At bilang pinagmumulan din ng kapangyarihan para sa mga aparatong mababa ang kapangyarihan. Halimbawa, ang probe ng electrician, na sapat na upang ipasok sa labasan sa loob ng ilang segundo hanggang sa ma-charge ang built-in na kapasitor dito, at pagkatapos ay maaari mong i-ring ang mga circuit dito sa buong araw. Ngunit sa kasamaang palad, ang kapasitor ay makabuluhang mas mababa sa kakayahang mag-imbak ng lakas ng baterya dahil sa pagtagas ng mga alon (self-discharge) at ang kawalan ng kakayahang mag-imbak ng malaking halaga ng kapangyarihan.
• Ginagamit ang mga capacitor kapag kumokonekta sa isang de-koryenteng motor na 380 hanggang 220 volts. Ito ay konektado sa ikatlong pin, at dahil sa ang katunayan na ito ay nagbabago ng bahagi ng 90 degrees sa ikatlong pin, nagiging posible na gumamit ng tatlong-phase na motor sa single-phase na network 220 volt.
• Sa industriya Ang mga yunit ng kapasitor ay ginagamit upang mabayaran ang reaktibong enerhiya.

Sa susunod na artikulo, isasaalang-alang namin nang detalyado ang mga pangunahing katangian at uri ng mga capacitor.