Neden kapasitörlere ihtiyacımız var? Kondansatörün bağlanması

Bir elektrik kondansatörü bir cihazdır,hangi elektrik alanı şarj ve enerji biriktirebilir. Temel olarak, bir dielektrik tabaka ile ayrılmış bir çift iletken (tabak) içerir. Dielektrikin kalınlığı her zaman plakaların boyutundan çok daha küçüktür. Değiştirilen elektrik devresinde kondansatör 2 dikey paralel kesit (II) ile gösterilir.

Temel değerler ve ölçü birimleri

Birkaç temel değer vardır,hangi kondansatörü belirler. Bunlardan biri kapasitesidir (Latin harfi C) ve ikincisi - çalışma gerilimi (Latin U). SI sistemindeki elektrik kapasitesi (veya sadece kapasite) Farad (F) cinsinden ölçülür. Ve kapasitenin bir birimi olarak 1 farad - bu çok - pratikte hemen hemen hiç uygulanmadı. Örneğin, Dünya gezegeninin elektrik yükü yalnızca 710 mikrofaraddır. Bu nedenle, çoğu durumda kapasitörlerin kapasitesi Farad değerlerinin türevleri cinsinden ölçülür: çok küçük bir kapasitansla pikofaratlarda (pF) (1 pF = 1/10⁶μF), mikrofaradlarda (μF) yeterince büyük bir değere (1 μF = 1/10⁶ F). elektrik kapasitansının hesaplamak için, elektrodlar arasında biriken şarj miktarını, modül (kapasitör geriliminin) arasındaki potansiyel farkı bölmek için gereklidir. Bu durumda kapasitör şarj - bir ücret söz konusu cihazın plakalar birinde biriken olduğunu. Cihazın 2 iletkenler için boyut olarak aynı olan ancak bunların toplamı her zaman sıfıra eşit olacak şekilde, işaret farklıdır. Kapasitörün şarj Q harfi ile coulomb (CI) cinsinden ölçülür ve belirlenmiş olan

Elektrikli cihazda voltaj

En önemli parametrelerden biriCihaz bir arıza voltajıdır - kapasitörün iki iletkeninin potansiyellerindeki fark, dielektrik tabakanın elektrik arızasına neden olur. Cihazın bozulmadığı maksimum voltaj, iletkenlerin şekli, dielektrinin özellikleri ve kalınlığı ile belirlenir. Cihazın elektrotlarındaki voltajın arızaya yakın olduğu çalışma koşulları kabul edilemez. Kondansatör üzerindeki normal çalışma voltajı birkaç kez (iki veya üç kez) arıza voltajından daha düşüktür. Bu nedenle, seçerken, nominal gerilime ve kapasiteye dikkat edilmelidir. Çoğu durumda, bu değerlerin değeri cihazın kendisinde veya pasaportda belirtilir. Şebekede, nominal değeri aşan bir voltaj için bir kondansatörün dahil edilmesi, arızasını tehdit eder ve kapasitans değerinin nominalden sapması şebekeye yüksek harmoniklerin ve cihazın aşırı ısınmasına yol açabilir.

Kondansatörlerin görünüşü

Kondansatörlerin tasarımı kendisi olabilirfarklı. Cihazın elektrik kapasitesinin ve amacının değerine bağlıdır. Söz konusu cihazın parametreleri dış faktörlerden etkilenmemelidir, bu nedenle levhalar, elektrik yükleri tarafından oluşturulan elektrik alanının, kondansatörün iletkenleri arasındaki küçük bir boşluk içerisinde yoğunlaştığı bir forma sahiptir. Bu nedenle, iki adet konsantrik küre, iki düz levha veya iki koaksiyel silindirden oluşabilirler. Sonuç olarak, kapasitörler iletkenlerin şekline bağlı olarak silindirik, küresel ve düz olabilir.

Sabit kapasitörler

Elektrik kapasitesindeki değişimin doğası gereğiKondansatörler sabit, değişken kapasite veya trim ile cihazlara ayrılır. Bu türlerin her birini daha detaylı inceleyelim. Çalışma sırasında kapasiteleri değişmeyen, yani sabit olan (kapasitenin değeri, sıcaklığa bağlı olarak izin verilen sınırlar içinde dalgalanma gösterebilen), sürekli kondansatörlerdir. Ayrıca, çalışma sırasında elektrik kapasitelerini değiştiren elektrikli aletler de vardır, bunlar değişken olarak adlandırılır.

Kondansatörde C ne belirler

Elektrik kapasitesi bunun yüzey alanına bağlıdır.iletkenler ve aralarındaki mesafe. Bu parametreleri değiştirmenin birkaç yolu vardır. İki tip plakadan oluşan bir kondansatör düşünün: hareketli ve sabit. Hareketli plakalar nispeten sabit olarak hareket eder ve kapasitörün kapasitansında bir değişiklik meydana getirir. Analog değişkenler analog cihaz ayarları için kullanılır. Ve kapasite çalışma sırasında değiştirilebilir. Döşeme kapasitörleri çoğu durumda bitki ekipmanını ayarlamak için, örneğin, hesaplama imkansız olduğunda ampirik olarak kapasiteyi seçmek için kullanılır.

Devredeki kondansatör

DC devresindeki cihazbir şebekeye dahil edildiği anda bir akım iletir (böylece bir kaynağın basıncına veya şarjının bir kaynağının yüklenmesi söz konusu olur). Kondansatör tamamen şarj olduğunda, içinden akım akmaz. Cihaz bir alternatif akım devresinde açıldığında, boşaltma ve şarj işlemleri birbiriyle değişir. Onların değişme periyodu uygulanan sinüzoidal voltajın salınım periyoduna eşittir.

Kondansatör özellikleri

Kondansatör durumuna bağlıelektrolit ve içerdiği materyal kuru, sıvı, oksit-yarı iletken, oksit-metal olabilir. Sıvı kondansatörler iyi soğutulmuşlardır, bu cihazlar ağır yükler altında çalışabilirler ve bir dielektriğin arıza durumunda kendiliğinden iyileşmesi gibi önemli bir özelliğe sahiptirler. Düşünülen kuru tip elektrikli cihazlar, basit bir tasarıma, biraz daha az voltaj kaybına ve kaçak akıma sahiptir. Şu anda en popüler olan kuru gereçler. Elektrolitik kapasitörlerin ana avantajı ucuzluk, kompakt boyutlar ve yüksek elektriksel kapasitanstır. Oksit analogları polardır (yanlış bağlantı arızaya yol açar).

Nasıl bağlanır

Kondansatörün bir devre ile bir devrelere bağlanmasıakım şu şekilde gerçekleşir: artı (anot) akım kaynağı bir oksit filmi ile kaplı olan elektrota bağlanır. Bu şartlara uyulmaması durumunda, dielektrik bozunması meydana gelebilir. Bu nedenle, sıvı kapasitörlerinin, birbirini takip eden iki ardışık kesiti birbirine bağlayan bir alternatif akım kaynağı ile bir devrelere bağlanması gerekir. Veya oksit tabakasını her iki elektrotta da uygulayın. Böylece, hem sabit hem de sinüzoidal akımlara sahip ağlarda çalışan bir polar olmayan elektrikli cihaz elde ederiz. Ancak her iki durumda da ortaya çıkan kapasite iki kat daha az olur. Tek kutuplu elektriksel kapasitörler önemli boyutlara sahiptir, ancak alternatif akım ile devrelere dahil edilebilir.

Kapasitörlerin ana uygulaması

"Kondenser" kelimesi çalışanlardan duyulabilirçeşitli sanayi kuruluşları ve tasarım enstitüleri. Operasyon, karakteristikler ve fiziksel süreçler prensibini ele alarak, örneğin güç kaynağı sistemlerinde neden kondansatörlere ihtiyaç olduğunu öğreneceğiz mi? Bu sistemlerde, piller, endüstriyel tesislerde, MRC'nin reaktif gücünü (şebekeyi istenmeyen güç akışlarından boşaltarak) telafi etmek için, enerji maliyetlerini azaltan, kablo ürünlerinden tasarruf eden ve tüketiciye en iyi kaliteyi sağlayan, yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrik güç şebekeleri (EPS) ağlarındaki reaktif güç kaynaklarının (Q) en uygun kapasite, yöntem ve lokasyon seçimi, EPS'nin ekonomik ve teknik performans göstergeleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. İki tür IRM vardır: enine ve boyuna. Enine kompanzasyonda, kapasitör bankları, trafo merkezindeki otobüslere yüke paralel olarak bağlanır ve şönt (SHBK) olarak adlandırılır. Uzunlamasına dengeleme ile, piller bir güç iletim hattına kesilir ve CPC (uzunlamasına dengeleme cihazları) olarak adlandırılır. Piller, çeşitli şekillerde bağlanabilen ayrı cihazlardan oluşur: seri veya paralel kapasitörler. Seri bağlanan cihazların sayısını artırmak, voltajı artırır. TBM'ler ayrıca, fazlardaki yükleri eşitlemek, ark ve cevher termal fırınların verimliliğini ve verimliliğini arttırmak için kullanılır (özel transformatörlerle TBM'nin dahil edilmesi).

İle iletim hatları için ikame şemalarızemindeki 110 kV kapasitif iletkenlik üzerindeki voltaj kondansatörler olarak belirtilir. Hattın EP'si, farklı fazların iletkenleri ile faz iletkeni ve toprak tarafından oluşturulan kapasitans arasındaki elektriksel kapasitelere bağlıdır. Bu nedenle, kapasitörün özellikleri ağın çalışma modlarını, iletim hatlarının parametrelerini ve elektrik şebekesine verilen hasarın yerini hesaplamak için kullanılır.

Uygulama alanları hakkında daha fazla bilgi

Bu terim çalışanlardan da duyulabilir.demiryolları. Neden onlar için kapasitörlere ihtiyacımız var? lokomotifler ve veri cihazları, elektrik üzerinde redresör ve darbe helikopterlere gelen darbeli DC çıkış yumuşatma, elektrik ark kontağı setleri azaltmak ve elektrik motorları güç vermek için kullanılan bir simetrik sinüzoidal voltaj neslini üretmek için kullanılır.

Ancak, bu kelime en çok ağızdan duyulurradyo amatörleri. Neden bunun için kapasitörlere ihtiyacımız var? Radyo mühendisliğinde yüksek frekanslı elektromanyetik salınımlar oluşturmak için kullanılırlar, bunlar yumuşatma filtrelerinin, güç kaynaklarının, yükselteçlerin ve baskılı devre kartlarının bir parçasıdır.

Her araba tutkunu torpido gözünde bulunabilirBu elektrikli cihazların bir çift. Neden arabada kapasitörlere ihtiyacımız var? Sesin yüksek kalitede reprodüksiyonu için akustik sistemlerin güçlendirilmesinde kullanılırlar.