Электрические конденсаторы 3     В первом приближении, конденсатор – это устройство, которое может накапливать электрический заряд при подключении к постоянному источнику электроэнергии. Иллюстрацией простейшего конденсатора могут послужить две металлические пластинки, разделенные диэлектриком. 

     Такое свойство этих простых электрических устройств используют в фотовспышках, некоторых видах генераторов, электромагнитных ускорителях, компьютерной памяти. Они бывают разных видов и типов.

     Классификация конденсаторов

     Эти электрические устройства отличаются типом диэлектрика и способностью к изменению своей емкости. В конденсаторах используют следующие типы диэлектриков:

• вакуум;

• газ;

• твердые минералы (керамика, слюда, стекло);

• жидкость;

• твердые материалы органического происхождения (пленка, бумага);

• электролиты;

• аноды из танталовой, ниобиевой, алюминиевой фольги.

     Емкость конденсаторов может быть как стабильной, так и переменной. Также существует промежуточное звено – подстроечные конденсаторы. Их емкость регулируется только один раз, перед началом эксплуатации оборудования.

     Основные характеристики

     Несмотря на свое разнообразие, все конденсаторы обладают схожим набором характеристик. Основной параметр – это емкость. Емкость характеризует размер электрического заряда, который способен эффективно накопить конденсатор. Несколько конденсаторов можно объединять с помощью параллельного соединения. Такая система будет повышенной итоговой емкостью. Она будет равна общей сумме емкостей всех отдельных составных частей системы.

    Важно выбрать правильно емкость конденсатора:

Электрические конденсаторы 2

     На практике чаще используют термин удельной емкости. Эта характеристика показывает возможность накопления электрического заряда на единицу веса устройства.

     Еще один важный параметр – энергетическая плотность. Чем больше конденсатор, тем она выше. Этот параметр играет важную роль в системах, где требуется мгновенное высвобождение энергии (пушка Гаусса, фотовспышка).

     Номинальное напряжение конденсатора, говорит об комфортных условиях работы этого электрического устройства. Только при номинальном уровне напряжения можно гарантировать работу конденсатора на протяжении всего срока службы. Значение этой характеристики также зависит и от температуры окружающего пространства. Чем она больше, тем ниже допустимое напряжение.

     Если конденсатор эксплуатировать в условиях повышенного напряжения, то возможно его разрушение.

 

     Преимущества и недостатки разных видов конденсаторов

 

     Использование органического диэлектрика позволяет создавать недорогую и эффективную продукцию. Такие конденсаторы обладают следующими преимуществами:

• стабильные и высокие электрические характеристики при соблюдении небольших габаритов;

• небольшие потери энергии;

• выдерживают высокие токи;

• не содержат редких или драгоценных металлов – снижается стоимость;

• большое разнообразие форм и размеров.

     Бумажные и пленочные конденсаторы, пожалуй, самые распространенные устройства из этой группы.

     Конденсаторы, в которых используется твердый неорганический диэлектрик обычно дороже своих органических «собратьев». Это с лихвой компенсируется их лучшей температурной, радиационной, химической стойкостью. В целом такие устройства намного надежнее.

    Независимо от типа конденсатора, схемы подключения у них одинаковые:

Электрические конденсаторы 1

     Сфера применения

      Сложно назвать хотя бы одну область электротехники, где не используются конденсаторы. Так, практически ни одно современное бытовое устройство не обходится без танталовых конденсаторов. Они применяются в:

• автомобилях (ABS, управление фарами, контроль уровня масла, дистанционное открытие/закрытие дверей, навигационная система);

• компьютерах, ноутбуках, телефонах;

• «умной» бытовой технике (стиральные машины, кофеварки, кондиционеры, посудомойки).

     Ионистры (конденсаторы с двойным электрическим слоем) нужны в:

• автомобилях (стартер, система запирания дверей);

• цифровых камерах;

аккумуляторах;

• системах аварийного освещения;

• лифтах;

• медицинском оборудовании;

• элементах, которые используют солнечную энергию.

     Без конденсаторов не обходятся ускорители заряженных частиц, лазеры, электромагнитные усилители. Эти же устройства могут ограничивать силу тока в цепи или осуществлять пуск асинхронного электродвигателя. Конденсаторы – один из «китов» современной электротехники.


Рекомендуйте эту статью другим!