Ємність конденсатора: види і застосування; принципи роботи та маркування

Властивості конденсатора

Реактивний опір

Конденсатор не може проводити постійний струм, що видно з його конструкції. У такому ланцюгу він може тільки заряджатися. Зате в ланцюгах змінного струму він прекрасно працює, постійно перезаряжаясь. Якщо не обмеження, що виходять з властивостей діелектрика (можна пробити при перевищенні межі напруги), цей елемент заряджався б нескінченно (т. зв. ідеальний конденсатор, щось на зразок абсолютно чорного тіла, ідеального газу) в ланцюзі постійного струму, а струм через нього проходити не буде. Простіше кажучи, опір конденсатора в ланцюзі постійного струму нескінченно.

При змінному струмі ситуація інша: чим вище частота в ланцюзі, тим менше опір елемента. Таке опір називається реактивним, і він обернено пропорційно частоті і ємності:

Z=1/2πfC

де f — частота в герцах.

Накопичувач енергії

Енергія, запасена зарядженим конденсатором, може бути виражена формулою:

E=(CU^2)/2=(q^2)/2C

де U — напруга між обкладками, а q — накопичений заряд.

Конденсатор в коливальному контурі

В замкнутому контурі, що містить котушку і конденсатор, може бути згенерований змінний струм.

Після зарядки конденсатора він почне саморазряжаться, даючи зростаючий по силі струм. Енергія розрядження конденсатора стане рівною нулю, зате магнітна енергія котушки — максимальною. Зміна величини струму викликає ЕРС самоіндукції котушки, і вона за інерцією пропустить струм в бік другої обкладки, поки та не повністю зарядиться. В ідеальному випадку такі коливання нескінченні, а в реальності вони швидко затухають. Частота коливань залежить від параметрів як котушки, так і конденсатора:

Дивіться також:  Електромагнітні хвилі, що є джерелом, швидкість у вакуумі, види емх, застосування, середа розповсюдження і інтенсивність, хто відкрив електромагнітні хвилі

де L — індуктивність котушки.

Паразитна індуктивність

Конденсатор може володіти власною індуктивністю, що можна спостерігати при підвищенні частоти струму в ланцюзі. В ідеальному випадку ця величина незначна, і їй можна знехтувати, але в реальності, коли обкладки являють собою згорнуті пластинки, не рахуватися з цим параметром не можна, особливо якщо мова йде про високих частотах. У таких випадках конденсатор поєднує в собі дві функції, і являє собою своєрідний коливальний контур з власною резонансною частотою.

Щоб домогтися коректної роботи схеми, рекомендується застосовувати конденсатори, у яких резонансна f більше власної частоти в ланцюзі.

Сторінка: 1 2 3 4 5