Қош келдіңіздер!
Конденсаторлар
Конденсатор деп жұқа диэлектрик қабатымен бөлінген екі өткізгіштен тұратын жүйені айтамыз. Ол латынның “condenso”- қоюлату, жинақтау деген сөзінен шыққан.
Конденсатор электр энергиясын және электр зарядтарын жинақтау үшін қолданылады. Конденсатордың екі өткізгішін оның жапсарлары деп атайды. Ол жапсарларды шамасы жағынан тең, таңбалары жағынан қарама–қарсы зарядтпен зарядтайды.Бұл құрал өзіміз көріп жүрген телевизорларда, радиоқабылдағыштарда, магнитофонда және т.б электр құралдарында қолданылады.
1745 жылы Лейден қаласында неміс физигі Эвальд Юрген фон Клейст және голланд физигі
Питер ван Мушенбрук тарихта ең алғашқы конденсатор – «лейден банкасын» жасады
Лейден банкасы - алғаш рет XVIII ғасырда жасалған конденсатор, сыртқы және ішкі жағынан станиолмен (станиоль-қалайының жұқа қабаты) желімделген банка түрінде болады. Қағаз конденсаторда астар ретінде станиоль жолақтары, ал өткізбегішке - парафин сіңдірілген қағаз қиындылары алынады. Электролиттік конденсаторларда астардың бірінің қызметін атқаратын фольга жолағы екінші астардың қызметі атқаратын электролит ерітіндісіне салынады. Диэлектрик ретінде фольганы жабатын тотық алынады. Кейде конденсатордың сыйымдылығын өзгерту қажет болғанда, айнымалы сыйымдылықты конденсаторлар пайдаланылады.
Айнымалы конденсатор — сыйымдылығын белгілі шектерде өзгертуге болатын конденсатор. Айнымалы конденсатор жеке және баптау конденсаторлары (триммерлер) деп бөлінеді. Айнымалы конденсатордың сыйымдылық өзгөрісін механикалық түрде (кең тараған) немесе электрлік әдіспен (варикондтар және варикаптар) басқаратын түрлері бар. Айнымалы конденсатор вакуумдік, ауалық және керамикалық t болып, сондай-ақ бір бөлімді және көп бөлімді болып бөлінеді. Вакуумдік айнымалы конденсаторды, негізінен, бірнеше киловольт кернеулерде қуатты, қысқа толқынды радиотаратқыштарда қолданады. Төменгі кернеулерде (бірнеше жүздеген В-қа дейін) ауалық aйнымалы конденсаторды пайдаланады. Мысалы, радио өлшеуіш аппаратурада РЭА-ның тербеліс контурларының жиілігін реттеу, келтіру және баптау үшін қолданады.
Конденсаторды схемада мына түрде белгілейміз:
ГОСТ 2.728-74
бойынша белгіленуі
|
Сипаттамасы
| | |
Тұрақты сыйымдылығы бар конденсатор
| | |
Поляризацияланған конденсатор
| | |
Айнымалы сыйымдылығы бар конденсатор
|
Халықаралық стандарт бойынша конденсаторларды жұмыс істеу принциптеріне байланысты тізбекте шартты түрде былай белгілейміз:
Конденсатордың негізгі сипаттамасы оның электрсыйымдылығы болып табылады. Ол конденсатордың электрзарядын жинақтау қабілетін көрсетеді. Сыйымдылықтың анықтамасы бойынша конденсатордың жапсарларындағы заряд оның жапсарларының арасындағы кернеуге тура пропорционал.
Конденсатордың сыйымдылығы әдетте 1 пФ –тан жүздеген мкФ –қа дейін, сонымен бірге сыйымдылығы ондаған Ф –қа дейінгі конденсаторлар да кездеседі.
Өткізгіштің электрсыйымдылығы мынандай факторларға байланысты өзгереді:
1)Өткізгіштің электрсыйымдылығы оған екінші зарядталмаған өткізгішті жақындатқанда артады;
2)Екінші өткізгішті жерге жалғау бірінші өткізгіштің электрсыйымдылығын арттырады;
3)Қатты диэлектриктің болуы жүйенің электрсыйымдылығын арттырады;
4)Диэлектриктің қалыңдығын азайтса, өткізгіштер жүйесінің сыйымдылығы артады;
5)Диэлектриктің диэлектрик өтімділігі артқанда, жүйенің электрсыйымдылығы артады;
5)Өткізгіштердің бір-бірімен айқасу ауданын арттырғанда жүйенің электрсыйымдылығы артады;
Сипаттық тағайындалуына қарай конденсаторлар
жалпы
қолданыстағы
төмен вольтты конденсаторлар жатады және олар құралдар мен аппараттардың көптеген түрлерінде қолданылады
арнайы қолданыстағы
жоғарғы вольтты, импульстік, бөгетті жойғыш, дозиметриялық және т.б
Конденсаторлар жапсарларының пішініне қарай
жазық
жазық
цилиндр
шар
Аталуы
|
Сыйымдылығы
|
Электр өрісінің кернеулігі
|
Схемасы
|
Жазық конденсатор
| | |
|
Цилиндр тәріздес конденсатор
| | | |
Шар тәріздес конденсатор
| | | |
Конденсаторларды қосу
Әрбір конденсатор тек өзінің сыйымдылығымен ғана емес, сонымен бірге максимал жұмыстық кернеуімен сипатталады. Егер конденсаторға жұмыстық кернеуден артық кернеу берілетін болса, онда конденсатор астарлары арасынан ұшқын шығып, конденсатор істен шығады. Бұл құбылыс конденсатордың тесілуі деп аталады. Берілген жұмыстық кернеу кезінде қалаған сыйымдылық алу үшін конденсаторларды тізбектей немесе параллель түрде қосады.
Конденсаторларды жалғау
Конденсаторларды параллель жалғағанда жалпы сыйымдылық ең үлкен сыйымдылықтан үлкен болады, ал тізбектей жалғағанда жалпы сыйымдылық ең кіші сыйымдылықтан кіші болады.
Зарядталған конденсатор энергиясы W [Дж] – ол зарядталған конденсатор астарларының арасындағы электр өрісінің энергиясы.
Мұндағы W - зарядталған конденсатор энергиясы, q - конденсатор астарларының заряды, C - конденсатордың сыйымдылығы, U - конденсатор астарларының ұштарындағы кернеу.
Көлем бірлігіне келетін өріс энергиясы конденсатор энергиясының тығыздығы деп аталады
мұндағы Е – электр өрісінің кернеулігі.
Конденсаторлар электротехниканың барлық облыстарында қолданылады деп айтуға болады.
- Конденсаторлар катушка немесе резистормен бірге жиілікке тәуелді әртүрлі тізбек құрастыру үшін қолданылады(тербелмелі контур, кері байланыс тізбегі).
- Конденсаторды жылдам разрядтау кезінде үлкен қуатты импульс алуға болады(фото жарқыл, импульстік лазерде).
- Конденсатор электр зарядын көпке дейін сақтайтын болғандықтан электр энергиясын сақтаушы құрал ретінде қолданады (аккумуляторлар).
- Өндірістік электротехникада реактивті қуатты толықтыру үшін қолданылады.
- Конденсаторлар көп заряд жинақтай алатындықтан жапсарларындағы кернеу үлкен болады, сондықтан оны зарядталған бөлшекті үдету үшін де қолданылады.
- Сыйымдылығының өзгерісіне байланысты өлшеуіш түрлендіргіштер жасалады және т.б салаларда кең қолданыс тапқан.
Назарларыңызға
рахмет!
Достарыңызбен бөлісу: |
