Ko razlagamo, kaj je kondenzator, moramo jasno razumeti fizično osnovo delovanja in zasnove tega nepogrešljivega elementa vsake bolj ali manj resne elektronske naprave.
Kondenzator je element električnega vezja, sestavljenega iz dveh prevodnih plošč, od katerih vsaka vsebuje električni naboj nasprotnega predznaka. Plošče sta ločeni z dielektrikom, ki jim pomaga zadržati ta naboj.
V kondenzatorjih se uporablja več vrst izolacijskih materialov, vključno s keramiko, sljudo, tantalom in polistirenom. Pri izdelavi kondenzatorjev se pogosto uporabljajo tudi izolatorji, kot so zrak, papir in plastika. Vsak od teh materialov učinkovito preprečuje, da bi se kondenzatorske plošče dotikale druga druge.
Kakšna je kapacitivnost kondenzatorja?
Koncept "kapacitivnosti kondenzatorja" označuje njegovo sposobnost kopičenja električnega naboja. Enota kapacitivnosti je Farad.
Če kondenzator zadrži naboj 1 obeska s potencialno razliko med njegovimi ploščami 1 volt, potem ima kapaciteto en farad. V resnici je ta enota prevelika za večino praktičnih aplikacij. Tipične vrednostiKapacitivnosti pri uporabi kondenzatorjev sodijo v razpone mifarad (10-3 F), mikrofarad (10-6 F) in pikofarad (10-12 F).
Kaj so kondenzatorji?
Da bi razumeli, kaj je kondenzator, je treba upoštevati glavne vrste te komponente, odvisno od namena, pogojev uporabe in vrste dielektrika.
Elektrolitski kondenzatorji se uporabljajo v vezjih, kjer je potrebna visoka kapacitivnost. Večina teh elementov je polarnih. Običajni materiali zanje so tantal ali aluminij. Aluminijasti elektrolitski kondenzatorji so veliko cenejši in imajo širšo uporabo. Vendar ima tantal bistveno višjo volumetrično učinkovitost in vrhunsko električno zmogljivost.
Tantalovi kondenzatorji imajo kot dielektrik tantalov oksid. Odlikuje jih visoka zanesljivost, dobre frekvenčne karakteristike, široko območje delovne temperature. Široko se uporabljajo v elektronski opremi, kjer je v majhnem paketu potrebna visoka kapacitivnost. Zaradi svojih prednosti se proizvajajo v velikih količinah za potrebe elektronske industrije.
Slabosti tantalovih kondenzatorjev vključujejo občutljivost na valovanje toka in prenapetost, pa tudi relativno visoke stroške teh izdelkov.
Napajalni kondenzatorji se običajno uporabljajo v visokonapetostnih sistemih. Pogosto se uporabljajo za kompenzacijo izgub v električnih vodih, pa tudi za izboljšanje faktorja močiindustrijske električne instalacije. Izdelano iz visokokakovostne metalizirane propilenske folije s posebno impregnacijo z nestrupenim izolacijskim oljem.
Lahko ima funkcijo samozdravljenja notranjih poškodb, kar jim daje dodatno zanesljivost in podaljša njihovo življenjsko dobo.
Keramični kondenzatorji imajo keramiko kot dielektrični material. Odlikuje jih visoka delovna napetost, zanesljivost, nizke izgube in nizki stroški.
Obseg kapacitivnosti se giblje od nekaj pikofaradov do približno 0,1 uF. Trenutno so ena izmed najbolj razširjenih vrst kondenzatorjev, ki se uporabljajo v elektronski opremi.
Kondenzatorji iz srebrne sljude so nadomestili prej razširjene elemente sljude. Odlikuje ga visoka stabilnost, zaprto ohišje in velika zmogljivost na enoto prostornine.
Široko uporabo kondenzatorjev iz srebrne sljude ovira njihova relativno visoka cena.
Papirni in kovinsko-papirni kondenzatorji imajo plošče iz tanke aluminijaste folije, kot dielektrik pa se uporablja poseben papir, impregniran s trdnim (staljenim) ali tekočim dielektrikom. Uporabljajo se v nizkofrekvenčnih vezjih radijskih naprav pri visokih tokovih. So relativno poceni.
Kaj je kondenzator za
Obstaja večprimeri uporabe kondenzatorjev za najrazličnejše namene. Še posebej se pogosto uporabljajo za shranjevanje analognih signalov in digitalnih podatkov. Spremenljivi kondenzatorji se uporabljajo v telekomunikacijah za prilagajanje frekvence in nastavitev telekomunikacijske opreme.
Tipičen primer njihove uporabe je uporaba v napajalnikih. Tam ti elementi opravljajo funkcijo glajenja (filtriranja) popravljene napetosti na izhodu teh naprav. Uporabljajo se lahko tudi v množilnikih napetosti za ustvarjanje visokih napetosti, ki so večkrat večje od vhodne napetosti. Kondenzatorji se pogosto uporabljajo v različnih vrstah napetostnih pretvornikov, neprekinjenih napajalnikov za računalniško opremo itd.
Ko razlagamo, kaj je kondenzator, ne moremo mimo povedati, da lahko ta element služi tudi kot odlično shranjevanje elektronov. Vendar ima ta funkcija v resnici določene omejitve zaradi nepopolnosti izolacijskih lastnosti uporabljenega dielektrika. Kljub temu ima kondenzator zmožnost shranjevanja električne energije precej dolgo, ko je izklopljen iz napajalnega tokokroga, zato ga je mogoče uporabiti kot začasen vir energije.
Zaradi svojih edinstvenih fizikalnih lastnosti so ti elementi našli tako široko uporabo v elektronski in električni industriji, da je danes redko, da električni izdelek ne vključuje vsaj ene take komponente za kakršen koli namen.
Če povzamemo, lahko trdimo, da je kondenzatorneprecenljiv del ogromno različnih elektronskih in električnih naprav, brez katerih bi bil nadaljnji napredek znanosti in tehnologije nepredstavljiv.
To je kondenzator!
