|
1.История
 През
далечната 1745 година в университета в холандският град Лайден е
изобретено устройството, което може да се определи, като първият
кондензатор създаван някога. То остава в историята като
Лайденската стъкленица и представлява стъклен буркан, обвит в
електропроводящ материал от външните и вътрешните му страни. От
вътрешната му част е изведен извод, но връзка между проводникът
отвън и този от вътре няма. Изобретателите на стъкленицата са
открили, че тя има свойството да натрупва големи електрични
заряди в себе си. Някои от великите учени после използвали това
и свойство за да плашат гостите си, като ги карали да се
подреждат в кръг и да се допират до заредената стъкленица, но тя
останала в историята не само с това. Именно тя е първообраза на
модерният кондензатор.
2.Видове
кондензатори
Модерният кондензатор е извървял дълъг път от
своят първообраз, описан по-горе, но устройството му и начинът
му на действие се е запазил и до днес. Всички кондензатори се
състоят изолирани помежду си метални плоскости. Тези плоскости
се наричат електроди. В повечето днешни кондензатори твърдите
плоскости са заменени с метално фолио, но това всъщност не е
голяма разлика. В модерната електроника могат да се различат
няколко вида кондензатори по устройство :
-
 Керамични
кондензатори
: Керамичните кондензатори
използват метални пластинки за електроди, така че в това
отношение не са особено интересни. Името им идва от това, че
като изолатор между електродите се използва керамика, която
е силен диелектрик и позволява тези кондензатори да имат
голям капацитет при сравнително малки размери. Честно казано
устройството им изобщо няма съществени разлики от това на
плоският кондензатор (състоящ се от два електрода и въздух,
като изолатор) и затова освен керамичните са се появили още
десетки различни такива кондензатори, чиито разлики са само
в материалът, който изолира електродите. Такива кондензатори
са хартиените, слюдените, полиестерните и много много други.
-
 Електролитни
кондензатори
: Когато говорим за големи
капацитети със сигурност трябва да споменем електролитните
кондензатори. Устройството им е изключително просто.
Използва се навит на руло "сандвич" от две дълги ленти
алуминиево фолио. Между тях има се поставя напоена с
електролит хартия. Едната лента от този сандвич работи като
положителен електрод, а другата - като отрицателен. При
пускане на ток през кондензатора електролита претърпява
електролиза и по пластинките се формира алуминиев оксид.
Освен електролита това, което спомага за големият капацитет
на тези кондензатори е това, че електродите му имат огромна
площ .
-
 Променливи
кондензатори : Когато се налага
даден кондензатор да бъде с изменчив капацитет на помощ на
електротехниците идват променливите кондензатори. В наши дни
тази технология вече се използва сравнително рядко, а и се е
изменила до неузнаваемост, затова няма да я засягаме, а ще
опишем доста по-простите такива от миналото. Те се срещат
изключително често в старите радиоприемници. Състоят се от
два гребена от редуващи се метални пластинки, изолирани
помежду си и прикачени към ос. Когато оста се завърти
металните плоскости се придвижват една към друга и всички от
единият гребен влизат между всеки две от съседният и
изграждат серия от кондензатори. Колкото повече потребителят
върти оста толкова по-голяма площ от единият гребен влиза в
другият и по-голям капацитет има серията от кондензатори.
3.Капацитет
и пробивно напрежение
Има две величини, които характеризират един
кондензатори и те са неговият капацитет и пробивно напрежение.
-
Капацитет :
Капацитет на един кондензатор е показател за това какъв
заряд може да съхранява той. Като формула капацитета може да
се дефинира като отношението на количеството заряди на
едната плоча на кондензатора и напрежението между тях.
Единицата за измерване на капацитета се нарича фарад. Един
фарад означава, че даденият кондензатор има един кулон заряд
на едната плоча, а напрежението между двете е един волт.
Колкото и да е странно фарадът обаче е твърде голяма единица
за електрониката и затова в нея се използват различни
пропорции от него - а именно пико- нано- и микрофарад
(съответно 1 милионна, една милиардна и една билионна от
фарадът).
·
Пробивно напрежение :
Тази величина е важен показател за кондензаторите, особено в
електрониката. Тя показва какво е максималното напрежение, на
което може да се подложи един кондензатор без да се разруши. При
по-големи напрежения електричното поле между плочите става
толкова силно, че електроните започват да се отделят от тях и да
прескачат на съседната. Това е съпроводено с отделяне на искра и
разрушаване на кондензатора. Затова всеки кондензатор трябва да
се използва само на напрежението, за което е предназначен. Това
е особено важно за електролитните кондензатори, защото
разстоянието между техните електроди е изключително малко. Освен
това при тях трябва да се спазва определен начин, по който се
свързват, защото ако положителният и отрицателният електрод се
разменят слоят от оксид по електродите ще се разруши, след което
кондензатора е безполезен.
4.
Свързване на кондензатори
 а)
Последователно свързване .
Последователното свързване при кондензаторите е много подобно на
това при резисторите - също имаме два или повече кондензатора
свързани във верига един за друг. За наше съжаление, обаче
техният капацитет не се изчислява толкова лесно, колкото при
резисторите. Даже точно обратното - то се изчислява точно както
при паралелното свързване на резистори - ако C1
и C2
са капацитетите на два кондензатора, свързани
последователно, то общият им капацитет - С се изчислява така -
1/С = 1/С1 + 1/С2 ( а ако имаме повече от два кондензатора - +
1/С3 + 1/С4 ...... + 1/Сn).
 б)
Паралелно свързване. Ето тук имаме късмет
при кондензаторите - при паралелно свързани кондензатори общият
капацитет се изчислява просто, като съберем капацитетите на
всички в системата. Примерно капацитета С в системата, показана
на картинката вдясно е равен на С1 + С2. Виждате ли колко
просто. Ако имаме повече от два кондензатора - просто добавяме и
техните капацитети.
в)
Смесено свързване. Ами в общи линии ако
имаме повече от два кондензатора - и то свързани по разнообразен
начин то капацитета им се изчислява, като разделим схемата на
участъци и изчислим капацитета с горните формули. За повече
информация погледнете урока 'Свързване на
резистори' и точката смесено свързване там. |