Зачем нужны конденсаторы в радиоэлектронике и какими они бывают

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. 

ice screenshot 20211112 144716

 

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. 

ice screenshot 20211112 144833

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. 

ice screenshot 20211112 150116

 

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. 

ice screenshot 20211112 151923

 

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. 

ice screenshot 20211112 152430

Танталовые конденсаторы нашли широкое применение в качестве «накопителей», установленных в высокочастотные электрические цепи. 

ice screenshot 20211112 152447

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. 

ice screenshot 20211112 152543

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

ice screenshot 20211112 153140

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?

Советуем к прочтению:   Как работают полевые транзисторы упрощенное объяснение схем электронных ключей, регуляторов тока, усилителей в
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Записки радиолюбителя
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: