Як виглядають і для чого потрібні конденсатори.

Мал.1.Плоский конденсатор. Мал.2. Ліворуч- конденсатора для поверхневого монтажу,

праворуч- конденсатори для об”ємного монтажу,

зверху-керамічні, знизу- електролітичні

 

На мал. 1 зображено плоский конденсатор, який складається з провідних паралельних пласти (які називаються обкладками конденсатора), розташованих близько одна від одної. Простір між пластинками може бути заповнений діелектриком. Важливим є те, що відстань між пластинами має бути набагато меншою, ніж площа пластин.

Існують сферичні конденсатори - це дві (або більше) концентричні провідні сфери; циліндричні конденсатори – дві (або більше) коаксіальні циліндричні поверхні.

Ємність конденсатора залежить від форми обкладок, геометричних розмірів і діелектричної проникливості діелектрика (табл. 1).

Питомою ємністю називається відношення ємності конденсатора до об”єму (маси) діелектрика. Висока питома ємність досягається при малих товщина діелектрика, але при цьому збільшується можливість пробою конденсатора.

Конденсатори поділяються на такі, що придатні для плоского монтажу та для об”ємного монтажу, а також на керамічні та електролітичні (мал. 2).

Назва	Ємність	Електричне поле	Схема
Плоский конденсатор
Циліндричний конденсатор
Сферичний конденсатор
Сфера

(Тут площа пластин плоского конденсатора позначена буквою А)

По виду діелектрика конденсатори поділяються на:

 

· Конденсатори вакуумні (обкладки без діелектрика знаходятся в вакуумі).

· Конденсатори з газоподібним діелектриком.

• Конденсатори з рідким діелектриком.
• Конденсатори з твердим неорганічним діелектриком: скляні (склоемалеві, склокерамічні, склоплівкові), слюдяні, керамічні, тонкошарові з неорганчних плівок.
• Конденсатори з твердим органичним діелектриком: паперові, паперометалеві, плівкові, комбіновані —паперовоплівкові, тонкошарові з органічних синтетичнихплівок.
• Електролітичні оксидно-напівпровідникові конденсатори. Такі конденсатори відрізняються від усіх інших типів своею величезною питомою ємністю. В якості діелектрика використовується оксидний шар на металічному аноді. Друга обкладка (катод) —це або електроліт (в електролітичних конденсаторах), або шар напівпровідника (в оксидно-напіпровідникових), нанесений безпосередньо на оксидний шар. Анод виготовляється залежності від типу конденсатора, з алюмінієвої, ніобієвої або танталовї фольги або зпеченного порошка.

 

Застосування конденсаторів.

Конденсатори використовуються практично в усіх галузях електротехніки:

1. конденсатори (разом з котушками індуктивності і/або резисторами) використовуються для побудови різних електричних кіл, зокрема, фільтрів, кіл зворотнього зв”язку, коливних контурів;

2. в фотоспалахах, електромагнітних прискорювачах, імпульсних лазерах з оптичною накачкою;

3. так як конденсатор здатен довший час зберігати заряд, то його можна використати як елемент памяті або пристрій для зберігання електричної енергії.

1. вимірюючий перетворювач (ВП) малих переміщень: мала зміна відстані між обкладками суттєво змінює ємність конденсатора;
2. вимірюючий преретворювач для визначення вологості повітря, деревини (зміна складу діелектрика призводить до зміни ємності);
3. вимірювання рівня рідини (непровідна рідина заповнює простір між обкладками і ємність конденсатора змінюється в залежності від рівня рідини).

З”єднання конденсаторів.

Конденсатори можна з”єднувати між собою послідовно або паралельно. Таке з”єднання називається батарея. Для отримання великих ємностей конденсатори з”єднують паралельно. При цьому напруга на обкладках конденсаторів однакова, і загальна ємність батареї дорівнює алгебраїчній сумі ємностей всіх конденсаторів:

Якщо у всіх паралельно з”єднаних конденсаторах відстань між обкладками і властивості діелектрика однакові, то ці конденсатори можна представити як один великий конденсатор, розділений на фрагменти меншої площі.

При послідовному з”єднанні конденсаторів заряди всіх конденсаторів однакові. Загальна ємність С такої батареї визначається за формулою (6):

(6)

Ця ємність завжди менша, ніж найменша ємність конденсатора, що входить у батарею. При такому з”єднанні зменшується напруга пробою. Якщо площі обкладок всіх конденсаторів, що з”єднані послідовно, однакові, то їх можна представити в вигляді одного великого конденсатора, між обкладками якого знаходиться стопка діелектричних пластин.