Электрический конденсатор представляет собой устройство, состоящее из проводников, которые расположены параллельно на некотором расстоянии друг от друга и разделены диэлектриком. При подаче напряжения на конденсатор проводники притягивают и накапливают электрический заряд, какое-то время удерживая его.
Принцип работы конденсатора на конкретном примере
При подключении к конденсатору элемента питания (например, это может быть батарея «Крона») заряженные частицы из элемента питания перетекают в конденсатор и устремляются друг к другу через проводники.
Но поскольку между проводниками присутствует диэлектрик, то они не могут продолжить свое «путешествие» и остаются на проводниках “до востребования”.
Между отрицательно и положительно заряженными частицами образуется электрическое поле, которое удерживает их, не позволяя «разбежаться».
Виды конденсаторов
В качестве проводников, удерживающих электрические заряженные частицы, могут выступать металлические пластины, а также другие материалы. Вообще, правильно называть «накопительные элементы» не проводниками, а обкладками. Рассмотрим часто встречаемые виды конденсаторов.
Электролитические
Самые распространенные — алюминиевые. Они представляют собой «банку», внутри которой находятся пара проводников: первый — из алюминиевой фольги, второй — в виде электролита, находящемся в жидком состоянии.
В качестве разделителя используется тонкая оксидная пленка, которая находится на одной из обкладок (в данном случае — на алюминиевой фольге). Главное достоинство таких конденсаторов — очень большая емкость.
Обратите внимание: при использовании электролитических конденсаторов важно соблюдать «плюс» и «минус» при подключении.
Если подключить к конденсатору элемент питания неправильно, то оксидная пленка будет разрушаться.
Правда, если подключить потом правильно, поврежденные участки оксидной пленки восстанавливаются — происходит так называемый процесс анодирования.
Как изображаются полярные электрические конденсаторы на схеме, можно посмотреть на чертеже ниже.
Танталовые
Внутреннее содержимое таких конденсаторов немного отличается от предыдущих. Так, здесь используется танталовая губка, помещенная в электролит, выступающий в данном случае в роли катода. Разделитель — оксидная пленка.
Танталовые конденсаторы нашли широкое применение в качестве “накопителей”, установленных в высокочастотные электрические цепи.
Керамические
Выделяют две разновидности: дисковые и многослойные.
Первые состоят из одной пары проводников. Вторые состоят из большего количества проводников (в данном случае — металлических пластин). В обоих случаях в качестве разделителя выступает керамический диэлектрик.
Из минусов стоит отметить то, что они обладают меньшей емкостью, по сравнению с электролитическими конденсаторами. Однако более надежны.
Правда, есть у них существенный недостаток, который часто проявляется в процессе работы: из-за перепада температуры емкость конденсатора снижается. А в зависимости от напряжения, емкость может «скакать» то в меньшую, то в большую сторону.
Пленочные
Роль диэлектрика выполняет специальная пленка, которая может быть изготовлена из разных материалов. Чаще всего в подобных конденсаторах используются полипропиленовые, полистирольные и тефлоновые пленки.
Основные преимущества:
- емкость «не гуляет» при перепадах температур и скачках напряжения;
- отсутствует паразитная индуктивность;
- высокая надежность в работе;
- могут самовосстанавливаться после пробоя.
Однако жирный минус заключается в том, что соотношение емкости к объему оставляет желать лучшего. Самый худший результат, по сравнению с вышеперечисленными конденсаторами.
Видео по теме
Как вам статья?
