Відмінності між версіями «Конденсатор»

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук
 
(не показано 38 проміжних версій цього учасника)
Рядок 1: Рядок 1:
Моцаренко Марія
+
[[Користувач:3439239|Моцаренко Марія]]
  
 
[[Файл:Emblema-MIT.png|80px|справа]]
 
[[Файл:Emblema-MIT.png|80px|справа]]
 
==Загальний опис (принцип дії)==
 
==Загальний опис (принцип дії)==
 
Конденсáтор — система з двох чи більше електродів (обкладок), які розділені діелектриком, товщина якого менша у порівнянні з розміром обкладок. Така система має взаємну електричну ємність і здатна зберігати електричний заряд.Конденсатор є пасивним електронним компонентом і широко застосовується в електронних схемах для блокування постійного струму, пропускаючи змінний струм.
 
Конденсáтор — система з двох чи більше електродів (обкладок), які розділені діелектриком, товщина якого менша у порівнянні з розміром обкладок. Така система має взаємну електричну ємність і здатна зберігати електричний заряд.Конденсатор є пасивним електронним компонентом і широко застосовується в електронних схемах для блокування постійного струму, пропускаючи змінний струм.
Принцип роботи конденсатора в ланцюгах постійного і змінного струму різний. Коли до конденсатору підключається джерело постійного струму, заряд живлячої елемента переходить на обкладання електрорадіоелементів і накопичується на них, збільшуючи напругу. Різниця між напругою на джерелі струму і конденсаторі поступово скорочується, а з повним зникненням зупиняється процес зарядки радіоелементу і розривається електричний ланцюг. У мережі змінної напруги конденсатор працює як опір. Це відбувається за рахунок утворення в ньому струмів, протилежно спрямованих тим, що надходять від джерела змінного струму. Величина опору обернено пропорційна частоті струму: чим вище частота, тим нижче опір і, навпаки, опором тим вище, ніж частота струму нижче.
+
Принцип роботи конденсатора в ланцюгах постійного і змінного струму різний. Коли до конденсатору підключається джерело постійного струму, заряд живлячої елемента переходить на обкладання електрорадіоелементів і накопичується на них, збільшуючи напругу. Різниця між напругою на джерелі струму і конденсаторі поступово скорочується, а з повним зникненням зупиняється процес зарядки радіоелементу і розривається електричний ланцюг. У мережі змінної напруги конденсатор працює як опір. Це відбувається за рахунок утворення в ньому струмів, протилежно спрямованих тим, що надходять від джерела змінного струму. Величина опору обернено пропорційна частоті струму: чим вище частота, тим нижче опір і, навпаки, опором тим вище, ніж частота струму нижче.[1]
 
+
Конденсатори поділяють на:
+
Електролітичні та оксидо-напівпровідникові конденсатори. Як діелектрик використовується шар оксиду металу. Наприклад для конденсаторів оксидно-алюмінієвих (К50) це Al2O3, а для оксидно-танталових (К51) — Ta2O3. Однією обкладинкою слугує металева фольга (анод), а друга (катод) — це або електроліт (у електролітичних конденсаторах) або шар напівпровідника (у оксидно-напівпровідникових), нанесений безпосередньо на оксидний шар. Анод виготовляється, в залежності від типу конденсатора, з алюмінієвої, ніобієвої чи танталової фольги. Такі конденсатори відрізняються від інших типів перш за все своєю великою питомою ємністю, але здатні працювати при відносно низьких напругах і мають значні діелектричні втрати.
+
Електроліти́чний конденса́тор (англ. electrolytic capacitor) — електричний конденсатор, у якому як діелектрик використовується тонка оксидна плівка, нанесена на поверхню одного з електродів (металічного) — аноду, а в ролі другого електроду (катоду) виступає електроліт.
+
За типом наповнення електролітичні конденсатори можна розділити на: рідинні, сухі, оксидно-напівпровідникові та оксидно-металеві.Головною особливістю електролітичних конденсаторів є те, що вони, в порівнянні з іншими типами конденсаторів, мають більшу ємність при достатньо невеликих габаритах. Крім того, вони є полярними електричними накопичувачами, тобто повинні включатися в електричне коло з дотриманням полярності. Існують і неполярні електролітичні конденсатори, але при рівній ємності їх габарити більші (як і ціна). В основному, конденсатори такого типу застосовуються для згладжування пульсуючого струму у колах випрямлячів змінного струму. Крім цього, електролітичні конденсатори широко використовуються в звуковій техніці.
+
  
 
==Історична довідка==
 
==Історична довідка==
У 1745 році в Лейдені німецький фізик Евальд Юрген фон Клейст та голландський фізик Пітер ван Мушенбрук створили перший конденсатор — «лейденську банку». Назву винаходу дав французький фізик Жан-Антуан Нолле (фр. Jean Antoine Nollet). Це була закупорена наповнена водою скляна банка, обклеєна всередині і зовні фольгою. Крізь кришку у банку був уведений металевий стрижень. Лейденська банка дозволяла накопичувати і зберігати порівняно великі заряди, порядку мікрокулона. Завдяки Лейденській банці вдалося вперше штучним шляхом отримати електричну іскру. Дослід з лейденською банкою було повторено Ж.Нолле в присутності французького короля. Вчений утворив ланцюг із 180 солдатів-гвардійців, що тримались за руки, причому перший у ланцюгу тримав банку в руці, а останній — торкався дроту, викликаючи проскакування іскри. Ймовірно, звідси бере початок термін «електричний ланцюг».
+
У 1745 році в Лейдені німецький фізик Евальд Юрген фон Клейст та голландський фізик Пітер ван Мушенбрук створили перший конденсатор — «лейденську банку». Назву винаходу дав французький фізик Жан-Антуан Нолле (фр. Jean Antoine Nollet). Це була закупорена наповнена водою скляна банка, обклеєна всередині і зовні фольгою. Крізь кришку у банку був уведений металевий стрижень. Лейденська банка дозволяла накопичувати і зберігати порівняно великі заряди, порядку мікрокулона. Завдяки Лейденській банці вдалося вперше штучним шляхом отримати електричну іскру. Дослід з лейденською банкою було повторено Ж.Нолле в присутності французького короля. Вчений утворив ланцюг із 180 солдатів-гвардійців, що тримались за руки, причому перший у ланцюгу тримав банку в руці, а останній — торкався дроту, викликаючи проскакування іскри. Ймовірно, звідси бере початок термін «електричний ланцюг».[3]
 
Винайдення лейденської банки стимулювало вивчення електрики та електропровідних властивостей деяких матеріалів. Досліди з лейденською банкою стали проводити фізики різних країн, а в 1746–1747 роках перші теорії лейденської банки розробили знаменитий американський вчений Бенджамін Франклін та англієць В. Уатсон. З'ясувалося, що метали — найкращі провідники електрики. Одним з найважливіших наслідків винаходу лейденської банки стало встановлення впливу електричних розрядів на організм людини, що привело до зародження електромедицини — це було перше порівняно широке практичне застосування електрики, котре зіграло значну роль у поглибленні вивчення електричних явищ.
 
Винайдення лейденської банки стимулювало вивчення електрики та електропровідних властивостей деяких матеріалів. Досліди з лейденською банкою стали проводити фізики різних країн, а в 1746–1747 роках перші теорії лейденської банки розробили знаменитий американський вчений Бенджамін Франклін та англієць В. Уатсон. З'ясувалося, що метали — найкращі провідники електрики. Одним з найважливіших наслідків винаходу лейденської банки стало встановлення впливу електричних розрядів на організм людини, що привело до зародження електромедицини — це було перше порівняно широке практичне застосування електрики, котре зіграло значну роль у поглибленні вивчення електричних явищ.
При проведенні досліджень з банкою було встановлено, що кількість електрики, накопиченої у банці, пропорційна до розміру обкладок і обернено пропорційна товщині ізоляційного шару. Перший плоский конденсатор створив у 1783 італійський фізик Алессандро Вольта.
+
При проведенні досліджень з банкою було встановлено, що кількість електрики, накопиченої у банці, пропорційна до розміру обкладок і обернено пропорційна товщині ізоляційного шару. Перший плоский конденсатор створив у 1783 італійський фізик Алессандро Вольта.У такому вигляді конденсатор проіснував наступні 200 років. Вчені і дослідники його трохи допрацювали - банку зсередини і зовні покрили металом, а воду прибрали, і використовували її для різних дослідів в галузі вивчення електрики.[5]
  
 
==Технічні характеристики==
 
==Технічні характеристики==
Рядок 21: Рядок 16:
 
за родом установки (внутрішні та зовнішні);за родом просочення (мінеральним маслом або синтетичним рідким діелектриком).
 
за родом установки (внутрішні та зовнішні);за родом просочення (мінеральним маслом або синтетичним рідким діелектриком).
 
Конденсатори виготовляються наступних типів: КМ, КМ2, КМН, КМН2, КС, КС2, КСН, КСН2.
 
Конденсатори виготовляються наступних типів: КМ, КМ2, КМН, КМН2, КС, КС2, КСН, КСН2.
Позначення типу конденсаторів: К - призначення конденсатора ( «косінусний»), М - з просоченням мінеральним маслом, С - з просоченням синтетичним рідким діелектриком (наприклад, соволом), Н - конденсатори, призначені для зовнішньої установки, 2 - другий розмір. Подальше число позначає величину номінальної напруги в кіловольтах.
+
Позначення типу конденсаторів: К - призначення конденсатора ( «косінусний»), М - з просоченням мінеральним маслом, С - з просоченням синтетичним рідким діелектриком (наприклад, соволом), Н - конденсатори, призначені для зовнішньої установки, 2 - другий розмір. Подальше число позначає величину номінальної напруги в кіловольтах.[3]
 
Конденсатори призначаються для тривалої роботи на висоті 1 000 м над рівнем моря при температурі навколишнього повітря від -40 до + 40 ° С при просочуванні мінеральним маслом, від -10 до + 40 ° С - при просочуванні соволом.
 
Конденсатори призначаються для тривалої роботи на висоті 1 000 м над рівнем моря при температурі навколишнього повітря від -40 до + 40 ° С при просочуванні мінеральним маслом, від -10 до + 40 ° С - при просочуванні соволом.
 
Загальна кількість масла в конденсаторі зазвичай приймається рівним 0,70 кг на 1 квар, а так як частина масла вбирається в ізолюючі матеріали, то так зване вільне масло в конденсаторі становить 0,4 кг на 1 квар.
 
Загальна кількість масла в конденсаторі зазвичай приймається рівним 0,70 кг на 1 квар, а так як частина масла вбирається в ізолюючі матеріали, то так зване вільне масло в конденсаторі становить 0,4 кг на 1 квар.
Рядок 27: Рядок 22:
 
Конденсатори допускають роботу (не більше 4 годин на добу) при підвищенні напруги синусоїдальної форми до 110% номінального. Використання конденсаторів в установках, які постійно працюють при напрузі більш номінального, веде до скорочення терміну їх служби.
 
Конденсатори допускають роботу (не більше 4 годин на добу) при підвищенні напруги синусоїдальної форми до 110% номінального. Використання конденсаторів в установках, які постійно працюють при напрузі більш номінального, веде до скорочення терміну їх служби.
 
Конденсатори допускають також роботу при тривалому підвищенні діючого значення струму до 130% номінального як за рахунок підвищення напруги, так і за рахунок вищих гармонійних.Конденсатори, просочені мінеральним маслом, допускають роботу при температурі -40 ° С.
 
Конденсатори допускають також роботу при тривалому підвищенні діючого значення струму до 130% номінального як за рахунок підвищення напруги, так і за рахунок вищих гармонійних.Конденсатори, просочені мінеральним маслом, допускають роботу при температурі -40 ° С.
В даний час розробляються нові види синтетичних діелектриків, що допускають роботу при температурі + 40-5-40 ° С.
+
В даний час розробляються нові види синтетичних діелектриків, що допускають роботу при температурі + 40-5-40 ° С.[3]
  
 
==Сфера застосування ==
 
==Сфера застосування ==
 
Конденсатори застосовуються у таких пристроях як фільтри – пристрої в радіоелектронних, енергетичних, акустичних та інших системах, призначені для пропускання сигналів в певних діапазонах частот. Наприклад, у звичайному зарядному пристрої для мобільного телефону застосовуються конденсатори для згладжування напруги за рахунок придушення високочастотних складових;
 
Конденсатори застосовуються у таких пристроях як фільтри – пристрої в радіоелектронних, енергетичних, акустичних та інших системах, призначені для пропускання сигналів в певних діапазонах частот. Наприклад, у звичайному зарядному пристрої для мобільного телефону застосовуються конденсатори для згладжування напруги за рахунок придушення високочастотних складових;
коливальні контури електронної апаратури, де їх робота заснована на тому, що при включенні конденсаторів в сукупності з котушкою індуктивності в ланцюзі виникають періодичні напруги і струми; формувачі імпульсів, таймери, аналогові обчислювальні пристрої, де у  роботі цих систем використовується залежність часу заряду конденсатора від величини ємності; випрямлячі з множенням напруги, застосовувані в тому числі в рентгенотехніческіх установках, лазерах, прискорювачах заряджених частинок, де  найважливішу роль відіграє властивість ємнісного компонента накопичувати енергію, зберігати і віддавати її.
+
коливальні контури електронної апаратури, де їх робота заснована на тому, що при включенні конденсаторів в сукупності з котушкою індуктивності в ланцюзі виникають періодичні напруги і струми; формувачі імпульсів, таймери, аналогові обчислювальні пристрої, де у  роботі цих систем використовується залежність часу заряду конденсатора від величини ємності; випрямлячі з множенням напруги, застосовувані в тому числі в рентгенотехніческіх установках, лазерах, прискорювачах заряджених частинок, де  найважливішу роль відіграє властивість ємнісного компонента накопичувати енергію, зберігати і віддавати її.[4]
  
 
==Фото, відео-матеріали==
 
==Фото, відео-матеріали==
  
[[Файл:Конденсатор1.jpg]]
 
[[Файл:Конденсатор2.jpg]]
 
[[Файл:Конденсатор 4.jpg]]
 
[[Файл:Конденсатор5.jpg]]
 
[[Файл:Конденсатор 6.jpg]]
 
  
==Список використаних джерел==
 
  
1.Онищук В.Е. Технология производства радиоконденсаторов  Учеб. для сред. ПТУ. - М.: Высш. шк., 1986. - 192 с.
+
[[Файл:Вакуумній.jpg|міні|праворуч|Конденсатор вакуумний]]
 +
[[Файл:Змінний.jpeg|міні|ліворуч|змінний конденсатор]]
 +
[[Файл:Конденсатор1.jpg|міні|центр|Конденсатор електролітичний]]
 +
[[Файл:Конденсатор 6.jpg|міні|центр|Перевірка мультиметром справність конденсатора]]
 +
 
 +
==Список використаних джерел==
  
2. Терещук Р.М., Терещук К.М., Сєдов С.А. «Напівпровідникові приемно-усилительные устрою, довідник радіоаматора». Видання 4-те стереотипне. Київ. «Наукова думка» 1988.
 
  
3. Виноградов Ю.В. “Основи електронної і напівпровідникової техніки”. Вид. 2-ге, доп. М., “Енергія”, 1972 р. - 536 з.
+
1. Довідник по електротехнічним матеріалам. Том 3. Л. «Енергія», 1988.
  
4. Добринін А.В., Казаков Н.П., Найда Г.А., Подденежный О.Н. та інших. Нитрид алюмінію електронної техніці. Ж. «Зарубіжна електронна техніка», №4 1989.
+
2. Добринін А.В., Казаков Н.П., Найда Г.А., Подденежный О.Н. та інших. Нитрид алюмінію електронної техніці. Ж. «Зарубіжна електронна техніка», №4 1989.
  
5. Довідник по електротехнічним матеріалам. Том 3. Л. «Енергія», 1988.
+
3. Носов О.Н. Оптоэлектроника. М. «Вищу школу». 1976.
  
6. http://go-radio.ru/electrolytic-capacitors.html
+
4. Журнал «Радіо» №4 1991год.
  
7. http://www.bestreferat.ru/referat-59361.html
+
5.http://electrono.ru/peremennyj-tok/52-kondensatory-ix-naznachenie-i-ustrojstvo
  
[[Категорія:Музей історії техніки]]
+
6.http://ur4nww.qrz.ru/discovery/b3.htm
  
[[Категорія:Потребують опису. МІТ]]
+
7.http://bukvar.su/fizika/63975-Kondensator.html

Поточна версія на 15:38, 21 травня 2017

Моцаренко Марія

Emblema-MIT.png

Загальний опис (принцип дії)

Конденсáтор — система з двох чи більше електродів (обкладок), які розділені діелектриком, товщина якого менша у порівнянні з розміром обкладок. Така система має взаємну електричну ємність і здатна зберігати електричний заряд.Конденсатор є пасивним електронним компонентом і широко застосовується в електронних схемах для блокування постійного струму, пропускаючи змінний струм. Принцип роботи конденсатора в ланцюгах постійного і змінного струму різний. Коли до конденсатору підключається джерело постійного струму, заряд живлячої елемента переходить на обкладання електрорадіоелементів і накопичується на них, збільшуючи напругу. Різниця між напругою на джерелі струму і конденсаторі поступово скорочується, а з повним зникненням зупиняється процес зарядки радіоелементу і розривається електричний ланцюг. У мережі змінної напруги конденсатор працює як опір. Це відбувається за рахунок утворення в ньому струмів, протилежно спрямованих тим, що надходять від джерела змінного струму. Величина опору обернено пропорційна частоті струму: чим вище частота, тим нижче опір і, навпаки, опором тим вище, ніж частота струму нижче.[1]

Історична довідка

У 1745 році в Лейдені німецький фізик Евальд Юрген фон Клейст та голландський фізик Пітер ван Мушенбрук створили перший конденсатор — «лейденську банку». Назву винаходу дав французький фізик Жан-Антуан Нолле (фр. Jean Antoine Nollet). Це була закупорена наповнена водою скляна банка, обклеєна всередині і зовні фольгою. Крізь кришку у банку був уведений металевий стрижень. Лейденська банка дозволяла накопичувати і зберігати порівняно великі заряди, порядку мікрокулона. Завдяки Лейденській банці вдалося вперше штучним шляхом отримати електричну іскру. Дослід з лейденською банкою було повторено Ж.Нолле в присутності французького короля. Вчений утворив ланцюг із 180 солдатів-гвардійців, що тримались за руки, причому перший у ланцюгу тримав банку в руці, а останній — торкався дроту, викликаючи проскакування іскри. Ймовірно, звідси бере початок термін «електричний ланцюг».[3] Винайдення лейденської банки стимулювало вивчення електрики та електропровідних властивостей деяких матеріалів. Досліди з лейденською банкою стали проводити фізики різних країн, а в 1746–1747 роках перші теорії лейденської банки розробили знаменитий американський вчений Бенджамін Франклін та англієць В. Уатсон. З'ясувалося, що метали — найкращі провідники електрики. Одним з найважливіших наслідків винаходу лейденської банки стало встановлення впливу електричних розрядів на організм людини, що привело до зародження електромедицини — це було перше порівняно широке практичне застосування електрики, котре зіграло значну роль у поглибленні вивчення електричних явищ. При проведенні досліджень з банкою було встановлено, що кількість електрики, накопиченої у банці, пропорційна до розміру обкладок і обернено пропорційна товщині ізоляційного шару. Перший плоский конденсатор створив у 1783 італійський фізик Алессандро Вольта.У такому вигляді конденсатор проіснував наступні 200 років. Вчені і дослідники його трохи допрацювали - банку зсередини і зовні покрили металом, а воду прибрали, і використовували її для різних дослідів в галузі вивчення електрики.[5]

Технічні характеристики

Застосовують конденсатори з діелектриком з паперу, просоченої мінеральним маслом або синтетичним рідким діелектриком (соволом, хлорованим дефінілом і ін.), Призначені для підвищення коефіцієнта потужності електроустановок змінного струму частотою 50 Гц. Конденсатори поділяються:по номінальній напрузі (220, 380, 660 1 050, 3 150, 6 300 і 10 500 В.);по числу фаз (однофазні та трифазні); за родом установки (внутрішні та зовнішні);за родом просочення (мінеральним маслом або синтетичним рідким діелектриком). Конденсатори виготовляються наступних типів: КМ, КМ2, КМН, КМН2, КС, КС2, КСН, КСН2. Позначення типу конденсаторів: К - призначення конденсатора ( «косінусний»), М - з просоченням мінеральним маслом, С - з просоченням синтетичним рідким діелектриком (наприклад, соволом), Н - конденсатори, призначені для зовнішньої установки, 2 - другий розмір. Подальше число позначає величину номінальної напруги в кіловольтах.[3] Конденсатори призначаються для тривалої роботи на висоті 1 000 м над рівнем моря при температурі навколишнього повітря від -40 до + 40 ° С при просочуванні мінеральним маслом, від -10 до + 40 ° С - при просочуванні соволом. Загальна кількість масла в конденсаторі зазвичай приймається рівним 0,70 кг на 1 квар, а так як частина масла вбирається в ізолюючі матеріали, то так зване вільне масло в конденсаторі становить 0,4 кг на 1 квар. При випуску конденсатора з заводу відхилення ємності (потужності) конденсатора від номінального значення допускається в межах ± 10% при температурі навколишнього повітря 25 ± 10 ° С. Конденсатори допускають роботу (не більше 4 годин на добу) при підвищенні напруги синусоїдальної форми до 110% номінального. Використання конденсаторів в установках, які постійно працюють при напрузі більш номінального, веде до скорочення терміну їх служби. Конденсатори допускають також роботу при тривалому підвищенні діючого значення струму до 130% номінального як за рахунок підвищення напруги, так і за рахунок вищих гармонійних.Конденсатори, просочені мінеральним маслом, допускають роботу при температурі -40 ° С. В даний час розробляються нові види синтетичних діелектриків, що допускають роботу при температурі + 40-5-40 ° С.[3]

Сфера застосування

Конденсатори застосовуються у таких пристроях як фільтри – пристрої в радіоелектронних, енергетичних, акустичних та інших системах, призначені для пропускання сигналів в певних діапазонах частот. Наприклад, у звичайному зарядному пристрої для мобільного телефону застосовуються конденсатори для згладжування напруги за рахунок придушення високочастотних складових; коливальні контури електронної апаратури, де їх робота заснована на тому, що при включенні конденсаторів в сукупності з котушкою індуктивності в ланцюзі виникають періодичні напруги і струми; формувачі імпульсів, таймери, аналогові обчислювальні пристрої, де у роботі цих систем використовується залежність часу заряду конденсатора від величини ємності; випрямлячі з множенням напруги, застосовувані в тому числі в рентгенотехніческіх установках, лазерах, прискорювачах заряджених частинок, де найважливішу роль відіграє властивість ємнісного компонента накопичувати енергію, зберігати і віддавати її.[4]

Фото, відео-матеріали

Конденсатор вакуумний
змінний конденсатор
Конденсатор електролітичний
Перевірка мультиметром справність конденсатора

Список використаних джерел

1. Довідник по електротехнічним матеріалам. Том 3. Л. «Енергія», 1988.

2. Добринін А.В., Казаков Н.П., Найда Г.А., Подденежный О.Н. та інших. Нитрид алюмінію електронної техніці. Ж. «Зарубіжна електронна техніка», №4 1989.

3. Носов О.Н. Оптоэлектроника. М. «Вищу школу». 1976.

4. Журнал «Радіо» №4 1991год.

5.http://electrono.ru/peremennyj-tok/52-kondensatory-ix-naznachenie-i-ustrojstvo

6.http://ur4nww.qrz.ru/discovery/b3.htm

7.http://bukvar.su/fizika/63975-Kondensator.html