De ce avem nevoie de condensatori? Conectarea condensatorului

Un condensator electric este un dispozitiv care poate acumula sarcina și energia unui câmp electric. În principiu, aceasta constă dintr-o pereche de conductori (plăci) separate printr-un strat dielectric. Grosimea dielectricului este întotdeauna mult mai mică decât dimensiunea plăcilor. Pe circuitul electric de înlocuire, condensatorul este desemnat prin două segmente verticale paralele (II).

Valori de bază și unități de măsură

Există mai multe cantități de bază care determină condensatorul. Una dintre ele este capacitatea sa (litera latină C), iar a doua - tensiunea ei de lucru (latină U). Capacitatea electrică (sau pur și simplu capacitatea) în sistemul SI este măsurată în Farad (F). Și ca unitate de capacitate 1 farad - aceasta este o mulțime - în practică, aproape niciodată aplicat. De exemplu, încărcătura electrică a planetei Pământ este de numai 710 microfarade. prin urmare capacitatea condensatoarelor În cele mai multe cazuri, se măsoară de la derivații valorilor farad: în picofarade (pF) cu o valoare de capacitate foarte mică (1 pF = 1/10⁶μF), în microfarade (μF) la o valoare suficient de mare (1 μF = 1/10⁶ F). Pentru a calcula capacitatea electrică, este necesar să împărțiți între ele cantitatea de încărcare acumulată între plăci de către modulul diferențial de potențial (tensiunea pe condensator). În acest caz, încărcarea unui condensator este o sarcină care se acumulează pe una din plăcile dispozitivului în cauză. Pe doi conductori ai dispozitivului, aceștia sunt identici în modul, dar diferă în semn, deci suma lor este întotdeauna zero. Încărcarea condensatorului este măsurată în pandantive (Кл) și este desemnată prin litera Q.

Tensiunea pe un aparat electric

Unul dintre cei mai importanți parametri considerați de noi este tensiunea de străpungere de dispozitiv - potențiale valori diferența dintre cele două dirijori ai condensatorului, ceea ce duce la dereglarea electrică a stratului dielectric. Tensiunea maximă la care dispozitivul nu se descompune este determinată de forma conductorilor, de proprietățile dielectricului și de grosimea acestuia. Condițiile de lucru, în care tensiunea pe electrozi a aparatului este aproape de defectare, sunt inacceptabile. Tensiunea normală de funcționare a condensatorului este mai mică decât tensiunea de defect de mai multe ori (de două sau de trei ori). Prin urmare, atunci când selectați, trebuie să se acorde atenție tensiunii și capacității nominale. În majoritatea cazurilor, valoarea acestor valori este indicată pe dispozitiv sau în pașaport. Pornirea tensiunii de rețea condensator mai mare Nominal amenință defalcarea sa, iar abaterea de la valoarea nominală a capacitate poate duce la eliberarea de armonici de rețea, precum și supraîncălzirea aparatului.

Aspectul condensatoarelor

Proiectarea șanțului de condens poate fi foarte diversă. Aceasta depinde de valoarea capacității electrice a dispozitivului și de scopul acestuia. In dispozitivul considerat parametrii nu trebuie să fie influențată de factori externi, astfel încât electrodul să aibă o formă în care câmpul electric generat de sarcini electrice este concentrată într-un mic decalaj între conductorii condensator. Prin urmare, ele pot consta din două sfere concentrice, două plăci plate sau două cilindri coaxiali. În consecință, condensatoarele pot fi cilindrice, sferice și plate, în funcție de forma conductorilor.

Condensatoare constante

Prin natura schimbării capacității electrice, condensatoarele sunt împărțite în dispozitive cu o capacitate constantă sau variabilă. Să examinăm fiecare dintre aceste tipuri mai detaliat. Instrumente a căror capacitate nu se schimbă în timpul funcționării, adică este constantă (valoarea capacității poate fluctua în limitele admise în funcție de temperatură), sunt condensatori permanenți. Există, de asemenea, aparate electrice care își schimbă capacitatea electrică în procesul de lucru, se numesc variabile.

Ce determină C în condensator

Capacitatea electrică depinde de suprafața conductorilor și de distanța dintre ele. Există mai multe moduri de a modifica acești parametri. Luați în considerare un condensator, care constă din două tipuri de plăci: mobile și fixe. Plăcile mobile se mișcă relativ fixe, rezultând o modificare a capacității condensatorului. Variabilele analogice sunt utilizate pentru setările dispozitivelor analogice. Capacitatea poate fi schimbată în timpul funcționării. În majoritatea cazurilor, condensatoarele de tăiere sunt folosite pentru a regla echipamentul instalației, de exemplu, pentru a selecta capacitatea empirică atunci când calculul este imposibil.

Capacitor în circuit

Dispozitivul luat în considerare în circuitul DC efectuează curentul numai atunci când acesta este pornit (în acest caz, apare încărcarea sau reîncărcarea dispozitivului la sursa de tensiune). Odată ce condensatorul este complet încărcat, nu trece curent prin el. Când dispozitivul este pornit într-un circuit de curent alternativ, procesele de descărcare și de încărcare se alternează reciproc. Perioada de alternare este perioadă de fluctuație tensiunea sinusoidală aplicată.

Caracteristicile condensatorului

Condensatorul, în funcție de starea electrolitului și de materialul din care acesta este constituit, poate fi uscat, lichid, oxid-semiconductor, oxid-metal. Condensatoarele lichide sunt bine răcite, aceste dispozitive pot funcționa sub sarcini grele și au o proprietate atât de importantă ca auto-vindecarea unui dielectric în defalcare. Dispozitivele electrice de tip uscat considerate au un design simplu, o pierdere de tensiune mai mică și un curent de scurgere. În prezent, aparatele uscate sunt cele mai populare. Principalul avantaj al condensatoarelor electrolitice sunt ieftinitatea, dimensiunile compacte și capacitatea electrică ridicată. Analogii analogici sunt polari (conducerea incorectă duce la defectarea).

Cum se conectează

Conectarea condensatorului la circuitul DC este după cum urmează: plusul (anodul) sursei de curent este conectat la un electrod care este acoperit cu un film de oxid. În cazul nerespectării acestei cerințe, distrugerea dielectrică. Din acest motiv, condensatoarele de lichid trebuie conectate la un circuit cu o sursă de curent alternativ, care leagă două secțiuni identice succesiv succesiv. Sau aplicați stratul de oxid pe ambii electrozi. Astfel, obținem un aparat electric nepolar care funcționează în rețele cu o constantă și o constantă curent sinusoidal. Dar, în ambele cazuri, capacitatea rezultantă devine de două ori mai mică. Condensatoarele electrice unipolare au dimensiuni semnificative, dar pot fi incluse în circuite cu curent alternativ.

Principala aplicare a condensatoarelor

Cuvântul "condensator" poate fi audiat de la angajații diferitelor întreprinderi industriale și institute de proiectare. Având în vedere principiul funcționării, caracteristicile și procesele fizice, vom afla de ce sunt necesare condensatoare, de exemplu, în sistemele de alimentare cu energie electrică? Aceste sisteme de baterii sunt utilizate pe scară largă în construcția și reconstrucția instalațiilor industriale de corecție a factorului de putere PFC (rețea împotriva descărcării nedorite a fluxurilor sale), care poate reduce costurile de energie, a salva pe produse de cablare și să livreze energie electrică consumatorului cea mai bună calitate. Alegerea optimă a puterii, a metodei și a localizării surselor putere reactivă (Q) în rețelele de sisteme electrice (EPS) are un impact semnificativ asupra indicatorilor de performanță economică și tehnică ai EPS. Există două tipuri de IRM: transversale și longitudinale. Cu compensare transversală, bordurile condensatoarelor sunt conectate la autobuzele stației în paralel cu sarcina și sunt denumite șunt (SHBK). Cu compensare longitudinală, bateriile sunt tăiate pe o linie de transmisie a energiei și sunt numite CPC (dispozitive de compensare longitudinală). Bateriile constau din dispozitive separate care pot fi conectate în diferite moduri: condensatoare seriale sau paralele. Creșterea numărului de dispozitive conectate în serie crește tensiunea. CPC-urile sunt, de asemenea, utilizate pentru a egaliza sarcinile în faze, pentru a crește productivitatea și eficiența cuptoarelor cu arc și minereu termic (cu includerea CPC prin transformatoare speciale).

Despre schemele de substituție linii electrice cu o tensiune mai mare de 110kV conductivitate capacitivă pe sol este desemnată ca condensatori. EP-ul liniei se datorează capacităților electrice între conductorii de faze diferite și capacității formate de conductorul de fază și de pământ. Prin urmare, proprietățile condensatorului sunt utilizate pentru a calcula modurile de funcționare ale rețelei, parametrii liniilor de transmisie și localizarea pagubelor la rețeaua electrică.

Mai multe despre domeniile de aplicare

Acest termen poate fi, de asemenea, audiat de lucrătorii feroviari. De ce avem nevoie de condensatori pentru ei? Pe locomotive și dispozitive electrice de date sunt utilizate pentru a reduce seturi de contact electric cu arc electric, netezirea ieșirea de curent continuu pulsatorie de redresoare și elicoptere de impulsuri, și pentru a produce generarea de o tensiune sinusoidală simetrică utilizată pentru alimentarea motoarelor electrice.

Cu toate acestea, acest cuvânt poate fi adesea auzit de la gura unui amator radio. De ce avem nevoie de condensatori pentru asta? În domeniul radiotehnicii, ele sunt folosite pentru a crea oscilații electromagnetice de înaltă frecvență, fac parte din filtre de netezire, surse de alimentare, amplificatoare și plăci de circuite imprimate.

În torpedoul fiecărui pasionat de mașină, puteți găsi câteva dintre aceste aparate electrice. De ce avem nevoie de condensatori într-o mașină? Acolo ele sunt utilizate în amplificarea echipamentelor de sisteme acustice pentru reproducerea de înaltă calitate a sunetului.