Ce constituie condensatorul 1
§ 52. Condensatoare, scopul lor și dispozitivul
De încărcare și descărcare a condensatorului. Un condensator este un dispozitiv capabil să acumuleze sarcini electrice. Cel mai simplu condensator sunt două plăci metalice (electrozi) separate printr-un dielectric. Condensatorul 2 poate fi reîncărcată când este conectat la o sursă de electrozi sale 1 DC energie electrică (Fig. 181, precum și).
Când încărcarea condensatorului electroni liberi disponibile la unul dintre electrozii săi la o sursă pozitivă efectiv pol, prin care acest electrod devine încărcate pozitiv. Electronii cu un efectiv negativ sursă pol la al doilea electrod și de a crea pe acesta un exces de electroni, astfel încât acesta devine încărcat negativ. Ca urmare, i3 curent de încărcare care curge la ambii electrozi ale condensatorului sunt formate taxe egale, dar opuse și între ele un câmp electric, care creează o anumită diferență de potențial între electrozii condensatorului. În cazul în care diferența de potențial devine egală cu tensiunea sursei de alimentare, mișcarea electronilor în circuitul condensator, de ex., E. trecerea i3 curent se oprește. Acest punct corespunde cu sfârșitul de încărcare a condensatorului.
Când este deconectat de la sursa (fig. 181, b) condensator capabil de mult timp pentru a menține sarcinile electrice acumulate. Un condensator încărcat este o sursă de energie electrică având un anumit e. d. a. ec. Dacă vă conectați electrozii condensatorului încărcat printr-un conductor (fig. 181, c), condensatorul începe să se descarce. Astfel, circuitul se va descărca condensatorul IP curent. Începe să scadă și diferența de potențial între electrozi, adică. E. Condensatorul va da energia electrică acumulată într-un circuit extern. În momentul în care numărul de electroni liberi pe fiecare electrod al condensatorului devine la fel, câmpul electric dintre electrozii dispare, iar curentul devine zero. Aceasta înseamnă că a existat o descărcare completă a condensatorului, t. E. El le-a dat energia electrică stocată.
Capacitanță. Proprietatea unui condensator pentru a stoca și păstra sarcinile electrice se caracterizează prin capacitatea sa. Cu cât mai mare capacitate, cu atât mai mare le-a acumulat taxa, precum și cu creșterea capacității cilindrului vasului sau a gazului crește cantitatea de lichid sau gaz în acesta.
Capacitatea C a condensatorului este definit ca raportul dintre sarcină q, acumulată în condensator la diferența de potențial între electrozii săi (tensiunea aplicată) U:
Capacitatea este măsurată în farazi (F). O capacitate de 1 F are un condensator, care are un mesaj de încărcare
1 diferență de potențial Kl este crescută cu 1 V. În practică, în mod avantajos folosiți unități mai mici: microfarazi (uF 1 = 10 -6 F) picofarads (pF = 10 1 -12 uF).
Capacitatea depinde de forma și dimensiunile electrozilor, dispunerea reciprocă a acestora și a proprietăților dielectrice ale separării electrozilor. Distinge condensatori plate, electrozii care sunt plate, plăcile paralele (Fig. 182 a) și cilindrul (Fig. 182 b).
Proprietățile condensatorului nu numai că au fabricat special la unitatea de fabrică, dar, de asemenea, orice două conductoare separate de un dielectric. Capacitatea lor are un impact semnificativ asupra funcționării instalațiilor electrice în curent alternativ. De exemplu, un anumit condensatori capacitate sunt două fire electrice, sârmă și pământ (Fig. 183 cat), conductor electric cablu, conductor și metal mantaua cablului (Fig. 183,6).
Aparatul de condensatoare și utilizarea lor în domeniu. În funcție de condensatori dielectrice aplicate sunt de hârtie, mică, aer (fig. 184). Folosind ca dielectric, în loc de mică aer, hârtie, ceramică și alte materiale cu constantă dielectrică ridicată, este posibil cu aceeași dimensiune a condensatorului pentru a crește în mai multe ori capacitatea. În scopul de a crește suprafața electrozilor condensator, aceasta se face de obicei multe straturi.
În instalațiile electrice utilizate în mod normal, condensatoare electrice de curent alternativ. În acești electrozi sunt fâșii lungi de aluminiu, plumb sau folie de cupru, separate prin mai multe straturi de hârtie specială (condensator) impregnat cu uleiuri petroliere sau sintetice ale lichidului de impregnare. folie benzi 2 și hârtia 1 este înfășurat într-o rolă (Fig. 185), uscate, impregnate cu parafină și au fost plasate într-una sau mai multe secțiuni într-o carcasă metalică sau carton. Tensiunea de funcționare cerută a condensatorului este asigurată de conexiuni seriale, paralele sau seria paralele ale secțiunilor individuale.
Fiecare condensator este caracterizată prin faptul că nu numai valoarea capacitate, dar, de asemenea, valoarea de tensiune, care menține dielectrică sale. La tensiuni prea mari de electroni dielectric desprinde de atomii dielectric începe să efectueze curent, iar electrozii metalici sunt condensație (pauze condensator) scurtcircuitate. Tensiunea la care se întâmplă acest lucru se numește defalcarea. Tensiunea la care condensatorul poate funcționa în mod fiabil pentru un timp nelimitat, numit muncitorii. Acesta este de câteva ori mai mică decât defalcarea.
Condensatori sunt utilizate pe scară largă în sistemele energetice industriale și căi ferate electrificate pentru îmbunătățirea utilizării energiei electrice într-un curent alternativ. La Oe. n. s. locomotive și condensatoare sunt folosite pentru netezirea curent pulsator obținute prin redresoare de impulsuri și choppere, arcului electric anti dispozitive electrice de contact și interferențe radio, în sistemele de control al convertorului semiconductoare, precum și pentru crearea
Nia simetrice de tensiune cu trei faze necesară pentru alimentarea motorului auxiliar mașinii. Condensatoarele de radio servesc pentru a crea o înaltă frecvență unde electromagnetice, circuite electrice divizare AC și DC și colab.
În circuitele de curent continuu sunt adesea stabilite condensatoare electrolitice. Acestea sunt realizate din două rulată într-o rolă de fâșii subțiri de aluminiu 3 și 5 (fig. 185 b) între care hârtia 4 este prevăzută, impregnat cu electrolit (soluție de acid boric cu amoniac în glicerol). Banda de aluminiu 3 este acoperită cu un strat subțire de oxid de aluminiu; aceasta formează o peliculă de dielectric având permitivitatea ridicată. Electrozii condensatorului sunt benzi 3 acoperite cu o peliculă de oxid și un electrolit; o a doua curea 5 este destinat numai pentru a face contact electric cu electrolit. Condensatorul a fost plasat într-o carcasă de aluminiu cilindric.
Atunci când condensatorul electrolitic în bucla de curent continuu trebuie să respecte cu strictețe polaritatea polilor; un electrod acoperit cu un strat de oxid, ar trebui să fie conectat la polul pozitiv al sursei de curent. La rândul său greșit pe pauzele dielectrice. Din acest motiv, condensatoare electrolitice nu pot fi incluse în circuitul de curent alternativ. Ele nu pot fi de asemenea utilizate în dispozitive care funcționează la tensiuni ridicate, deoarece pelicula de oxid are o rezistență electrică relativ scăzută.
Dispozitivele electronice folosesc, de asemenea, o variabilă condensatori capacitanță (Fig. 186). Un astfel de condensator este alcătuit din două grupuri de plăci: 2 fixe și mobile 3 separate prin golurile de aer. Placa mobilă se poate deplasa în raport cu fix; 1 când rotirea axei variază în zona capacitor plăcilor suprapuse reciproc și, în consecință, capacitatea condensatorului.
Modalități de condensatoare. Condensatorii pot fi conectate în serie și în paralel. Sequential
Fig. 187. Secvența (a) paralelă și (b) un compus de condensatori
Fig. 188. Circuit de cablare R-C la sursa de curent continuu (a) și kpivye curent și tensiune tranzitorie (b) curbe
conectarea multiplă (de exemplu, trei) condensatori (Fig. 187, a) capacitatea echivalentă
capacitate echivalentă
rezultând capacitanță
În paralel a condensatoarelor (Fig. 187, b) capacitatea lor rezultată
Activarea sau dezactivarea circuitului de curent continuu cu condensator. La conectarea circuitului R-C la sursa de alimentare de curent continuu și descărcarea condensatorului rezistor are loc, de asemenea, tranzitorie cu variație aperiodice a i curent și tensiune uc la conectarea la o sursă de curent continuu comutator buclă R-C B1 (Fig. 188) are loc de încărcare condensator. La momentul inițial curentul de încărcare Inach = U / R. Dar, ca acumularea de încărcare de pe electrozii condensatorului și tensiunea acesteia va crește și scăderea curentului (fig. 188, b). Dacă rezistența R este mic, atunci punctul inițial de racordare a condensatorului are loc ekachok mare curent depășind semnificativ curentul nominal al circuitului. Când descărcare de condensator la R rezistor (se deschide comutatorul B1 în Fig. 189, a) tensiunea condensatorului Vin și curentul i scade treptat la zero (Fig. 189, b).
Rata de schimbare a i și tensiune de curent constant uc separat timp tranzitorie
Cu cât R și C, mai lent taxa condensator.
Procesele de încărcare și descărcare a condensatorului este utilizat pe scară largă în electronică și automatizări. Cu oscilațiile lor non-sinusoidale produs periodacheskie numit relaxare. și, în special, de tensiune Sawtooth necesare pentru a opera sistemele de control tiristor, osciloscoape și alte dispozitive. Pentru sawtooth (Fig. 190) capacitor intermitent conectat la sursa de alimentare și apoi la rezistor de descărcare. Perioadele T1 și T2. încărcare și descărcare a condensatorului corespunzător, constanta de timp determinat de încărcare T3 și circuite de descărcare Tr. t. e. rezistor incluse în aceste circuite.