A kondenzátor fogalmának elmagyarázása során világosan meg kell értenünk minden többé-kevésbé komoly elektronikus eszköz e nélkülözhetetlen elemének működésének és kialakításának fizikai alapját.
A kondenzátor egy elektromos áramkör eleme, amely két vezetőképes lemezből áll, amelyek mindegyike ellentétes előjelű elektromos töltést tartalmaz. A lemezeket dielektrikum választja el, ami segít megtartani ezt a töltést.
A kondenzátorokban többféle szigetelőanyagot használnak, beleértve a kerámiát, csillámot, tantált és polisztirolt. Az olyan szigetelőket, mint a levegő, a papír és a műanyag, szintén széles körben használják a kondenzátorok gyártásában. Ezen anyagok mindegyike hatékonyan megakadályozza, hogy a kondenzátorlapok egymáshoz érjenek.
Mekkora a kondenzátor kapacitása?
A "kondenzátorkapacitás" fogalma az elektromos töltés felhalmozódásának képességét jellemzi. A kapacitás mértékegysége Farad.
Ha egy kondenzátor megtartja a töltést 1 függő, a lemezei közötti potenciálkülönbség pedig 1 V, akkor a kapacitása egy Farad. A valóságban ez az egység túl nagy a legtöbb gyakorlati alkalmazáshoz. Tipikus értékekA kondenzátorok használatakor a kapacitások a mifarad (10-3 F), mikrofarad (10-6 F) és picofarad (10-12 F) tartományba esnek.
Mik azok a kondenzátorok?
A kondenzátor fogalmának megértéséhez figyelembe kell venni ennek az alkatrésznek a fő típusait, a céltól, az alkalmazási feltételektől és a dielektrikum típusától függően.
Az elektrolitkondenzátorokat olyan áramkörökben használják, ahol nagy kapacitásra van szükség. Ezen elemek többsége poláris. Gyakori anyaguk a tantál vagy az alumínium. Az alumínium elektrolit kondenzátorok sokkal olcsóbbak és szélesebb körűek. A tantál azonban lényegesen nagyobb térfogati hatásfokkal és kiváló elektromos teljesítménnyel rendelkezik.
A tantál kondenzátorok dielektrikumként tantál-oxidot tartalmaznak. Megbízhatóságuk, jó frekvenciajellemzők, széles üzemi hőmérséklet-tartomány jellemzi őket. Széles körben használják elektronikus berendezésekben, ahol nagy kapacitás szükséges egy kis csomagban. Előnyeiknek köszönhetően nagy mennyiségben gyártják az elektronikai ipar igényeire.
A tantál kondenzátorok hátrányai közé tartozik az áramingadozásra és a túlfeszültségre való érzékenység, valamint e termékek viszonylag magas költsége.
A teljesítménykondenzátorokat jellemzően nagyfeszültségű rendszerekben használják. Széles körben használják a távvezetékek veszteségének kompenzálására, valamint a teljesítménytényező javításáraipari elektromos berendezések. Kiváló minőségű fémezett propilén fóliából készült, speciális, nem mérgező szigetelőolajjal impregnálva.
Belső sérülések esetén öngyógyító funkciója lehet, ami további megbízhatóságot biztosít, és meghosszabbítja élettartamukat.
A kerámia kondenzátorok dielektromos anyaga kerámia. Magas üzemi feszültséggel, megbízhatósággal, alacsony veszteséggel és alacsony költséggel rendelkeznek.
A kapacitások tartománya néhány pikofaradtól körülbelül 0,1 uF-ig változik. Jelenleg ezek az egyik legszélesebb körben használt elektromos berendezésekben használt kondenzátortípusok.
Ezüst csillámkondenzátorok váltották fel a korábban elterjedt csillámelemeket. Nagy stabilitással, zárt házzal és térfogategységenkénti nagy kapacitással rendelkezik.
Az ezüst-csillám kondenzátorok széles körű használatát nehezíti a viszonylag magas költségük.
A papír és fém-papír kondenzátorok vékony alumíniumfóliából készült lemezekkel rendelkeznek, és dielektrikumként szilárd (olvadt) vagy folyékony dielektrikummal impregnált speciális papírt használnak. Rádiókészülékek alacsony frekvenciájú áramköreiben használják nagy áramerősség mellett. Viszonylag olcsók.
Mire való a kondenzátor
Számos vanpéldák a kondenzátorok felhasználására sokféle célra. Különösen széles körben használják analóg jelek és digitális adatok tárolására. A távközlésben változó kondenzátorokat használnak a frekvencia beállítására és a távközlési berendezések hangolására.
Alkalmazásuk tipikus példája a tápegységekben való felhasználás. Ott ezek az elemek az egyenirányított feszültség simítását (szűrését) végzik ezen eszközök kimenetén. Feszültségszorzókban is használhatók a bemeneti feszültség sokszorosának megfelelő magas feszültség előállítására. A kondenzátorokat széles körben használják különféle feszültségátalakítókban, számítógépes berendezések szünetmentes tápegységeiben stb.
A kondenzátor mibenlétének magyarázata során nem szabad megfeledkezni arról, hogy ez az elem kiváló elektrontárolóként is szolgálhat. A valóságban azonban ennek a funkciónak vannak bizonyos korlátai a használt dielektrikum szigetelési jellemzőinek tökéletlensége miatt. Ennek ellenére a kondenzátor képes elég hosszú ideig tárolni az elektromos energiát, ha le van választva a töltőáramkörről, így ideiglenes áramforrásként is használható.
Egyedülálló fizikai tulajdonságaiknak köszönhetően ezek az elemek olyan széles körben elterjedtek az elektronikai és elektromos iparban, hogy ma már ritka, hogy egy elektromos termék ne tartalmazzon legalább egy ilyen alkatrészt semmilyen célra.
Összefoglalva kijelenthetjük, hogy a kondenzátor azaz elektronikus és elektromos eszközök hatalmas választékának felbecsülhetetlen része, amelyek nélkül elképzelhetetlen lenne a tudomány és a technológia további haladása.
Ez az, ami a kondenzátor!
