Prvý kondenzátor. Kondenzátory, vlastnosti kondenzátora, označenie kondenzátorov na schémach, základné parametre

Kondenzátory, podobne ako odpory, patria medzi najpočetnejšie prvky rádiotechnických zariadení. O niektorých vlastnostiach kondenzátora- "obchod" elektrické náboje som už povedal. Potom povedal, že kapacita kondenzátora bude tým väčšia, čím väčšia bude plocha jeho dosiek a tým tenšia bude dielektrická vrstva medzi nimi.

Základnou jednotkou elektrickej kapacity je farad (skrátene F, pomenované podľa anglického fyzika M. Faradaya. 1 F je však toto je veľmi veľká kapacita. Zemeguľa má napríklad kapacitu menšiu ako 1 F. V elektrotechnike a rádiotechnike používajú jednotku kapacity rovnajúcu sa milióntine farada, ktorá sa nazýva mikrofarad (skrátene mikrofarad). V jednom farade je 1 000 000 mikrofarád, teda 1 mikrofarad = 0,000001 F. Ale aj táto jednotka kapacity je často príliš veľká. Preto existuje ešte menšia jednotka kapacity nazývaná pikofarad (skrátene pF), čo je milióntina mikrofaradu, t. j. 0,000001 mikrofaradu; 1 uF = 1 000 000 pF. Všetky kondenzátory, či už konštantné alebo premenlivé, sú charakterizované predovšetkým svojimi kapacitami, vyjadrenými v pikofaradoch, mikrofaradoch.

Na schémach zapojenia je kapacita kondenzátorov od 1 do 9999 pF označená celými číslami zodpovedajúcimi ich kapacitám v týchto jednotkách bez označenia pF a kapacita kondenzátorov je od 0,01 μF (10 000 pF) a viac.— vo frakciách mikrofarád alebo mikrofarád bez označenia mikrofarád. Ak sa kapacita kondenzátora rovná celému číslu mikrofaradov, na rozdiel od označenia kapacity v pikofaradoch sa za poslednú platnú číslicu vloží čiarka a nula. Príklady označenia kapacít kondenzátorov v diagramoch: C1 \u003d 47 zodpovedá 47 pF, C2 \u003d 3300 zodpovedá 3300 pF; C3 \u003d 0,47 zodpovedá 0,047 μF (47 000 pF); C4 = 0,1 zodpovedá 0,1 uF; C5 = 20,0 zodpovedá 20 uF.

Kondenzátor vo svojej najjednoduchšej forme pozostáva z dvoch dosiek oddelených dielektrikom. Ak je kondenzátor pripojený k obvodu jednosmerného prúdu, prúd v tomto obvode sa zastaví. Áno, je to pochopiteľné: cez izolátor, ktorý je dielektrikom kondenzátora, nemôže prúdiť jednosmerný prúd. Zaradenie kondenzátora do jednosmerného obvodu je ekvivalentné jeho rozbitiu (neberieme do úvahy moment zaradenia, kedy sa v obvode objaví krátkodobý nabíjací prúd kondenzátora). Kondenzátor sa v obvode so striedavým prúdom správa inak. Pamätajte: polarita napätia na svorkách zdroja striedavého prúdu sa pravidelne mení. To znamená, že ak do obvodu napájaného takýmto zdrojom prúdu zaradíte kondenzátor, jeho platne sa budú striedavo dobíjať frekvenciou tohto prúdu. V dôsledku toho bude v obvode prúdiť striedavý prúd.

Kondenzátor, podobne ako odpor a cievka, ponúka odpor voči striedavému prúdu, ale pre prúdy rôznych frekvencií je to iné. Dokáže dobre prechádzať vysokofrekvenčnými prúdmi a zároveň je takmer izolantom pre nízkofrekvenčné prúdy. Rádioamatéri napríklad niekedy používajú namiesto externých antén elektrické osvetľovacie vodiče a pripájajú k nim prijímače cez kondenzátor s kapacitou 220– 510 pF. Je táto kapacita náhodne vybraná? Nie, nie náhodou. Kondenzátor takejto kapacity dobre prechádza vysokofrekvenčnými prúdmi potrebnými pre činnosť prijímača, ale má veľkú odolnosť voči 50 Hz striedavému prúdu, ktorý tečie v sieti. V tomto prípade sa kondenzátor stáva druhom filtra, ktorý prechádza vysokofrekvenčným prúdom a oneskoruje nízkofrekvenčný prúd.

Kapacita kondenzátora na striedavý prúd závisí od jeho kapacity a frekvencie prúdu: čím väčšia je kapacita kondenzátora a frekvencia prúdu, tým nižšia je jeho kapacita. Tento odpor kondenzátora možno určiť s dostatočnou presnosťou pomocou takéhoto zjednodušeného vzorca

RC = 1/6fC
π (presnejšie 6.28, od rπ = 3,14).

kde RC je kapacita kondenzátora, Ohm; f - frekvencia prúdu, Hz; C je kapacita tohto kondenzátora, F; číslica 6 – zaokrúhlená na celé jednotky hodnota 2π (presnejšie 6.28, od rπ = 3,14).

Pomocou tohto vzorca zistíme, ako sa kondenzátor správa vzhľadom na striedavé prúdy, ak použijete sieťové vodiče ako anténu. Povedzme, že kapacita tohto kondenzátora je 500 pF (500 pF = 0,0000000005 F). Frekvencia sieťového prúdu 50 Hz. Za priemernú nosnú frekvenciu rádiostanice budeme brať 1 MHz (1 000 000 Hz), čo zodpovedá vlnovej dĺžke 300 m.. Aký odpor kladie tento kondenzátor rádiovej frekvencii?

Rc \u003d\u003d 1 / (6 1000000 0,0000000005) ~ \u003d 300 Ohm.

A čo napájanie striedavým prúdom?

Rc = 1/(650 0,0000000005) ~= 7 MQ.

A tu je výsledok: 500 pF kondenzátor poskytuje 20 000-krát menší odpor voči vysokofrekvenčnému prúdu ako voči nízkofrekvenčnému prúdu. Vážne? Menší kondenzátor poskytuje ešte väčší odpor voči striedavému prúdu siete.

kapacita kondenzátora na striedavý prúd klesá so zvyšovaním jeho kapacity a frekvencie prúdu a naopak, zvyšuje sa so znižovaním jeho kapacity a frekvencie prúdu.

Vlastnosť kondenzátora neprechádzať jednosmerným prúdom a viesť striedavé prúdy rôznych frekvencií rôznymi spôsobmi sa využíva na oddelenie pulzujúcich prúdov na ich zložky, oneskorenie prúdov niektorých frekvencií a prepúšťanie prúdov iných frekvencií.

Ako sú usporiadané pevné kondenzátory?

Všetky kondenzátory s konštantnou kapacitou majú vodivé dosky a medzi nimi - keramika, sľuda, papier alebo iné pevné dielektrikum. Podľa typu použitého dielektrika sa kondenzátory nazývajú keramické, sľudové, papierové, resp. Vzhľad niektorých keramických pevných kondenzátorov je znázornený na obr. jeden

Ryža. 1. Keramické pevné kondenzátory

Majú špeciálnu keramiku ako dielektrikum, dosky— tenké vrstvy postriebreného kovu nanesené na povrch keramiky a mosadzné postriebrené drôty alebo pásiky priletované k platniam. Zhora sú kryty kondenzátorov pokryté smaltom.

Najbežnejšie sú keramické kondenzátory typu KDK (Disk Ceramic Capacitor) a KTK (Tubular Ceramic Capacitor): V kondenzátore typu KTK je jedna výstelka aplikovaná na vnútorný a druhá na vonkajší povrch tenkostennej keramiky. trubica. Niekedy sú rúrkové kondenzátory umiestnené v zapečatených porcelánových „puzdrach“ s kovovými uzávermi na koncoch. Ide o kondenzátory typu KGK.

Keramické kondenzátory majú relatívne malé kapacity - až niekoľko tisíc pikofarád. Sú umiestnené v tých obvodoch, v ktorých preteká vysokofrekvenčný prúd (anténny obvod, oscilačný obvod), na komunikáciu medzi nimi.

Aby sa získal kondenzátor malej veľkosti, ale s relatívne veľkou kapacitou, je vyrobený nie z dvoch, ale z niekoľkých dosiek naskladaných a oddelených od seba dielektrikom (obr. 2). V tomto prípade každý pár susedných dosiek tvorí kondenzátor. Paralelným spojením týchto párov dosiek sa získa kondenzátor značnej kapacity.

Ryža. 2. Sľudové kondenzátory

Takto sú usporiadané všetky kondenzátory so sľudovým dielektrikom. Ich taniere— doštičky sú listy hliníkovej fólie alebo vrstvy striebra nanesené priamo na sľudu a vývody sú kúsky postriebreného drôtu. Takéto kondenzátory sú lisované z plastu. Toto sú kondenzátory KSO. V ich názve je číslo charakterizujúce tvar a veľkosť kondenzátorov, napríklad: KSO-1, KSO-5. Čím väčšie číslo, tým väčší kondenzátor. Niektoré sľudové kondenzátory sú dostupné vo vodotesných keramických puzdrách. Nazývajú sa kondenzátory typu SGM. Kapacita sľudových kondenzátorov je od 47 do 50 000 pF (0,05 mikrofaradov). Rovnako ako keramické sú určené pre vysokofrekvenčné obvody, ako aj na použitie ako blokovacie zariadenia a na komunikáciu medzi vysokofrekvenčnými obvodmi.

V papierových kondenzátoroch (obr. 3) slúži tenký papier impregnovaný parafínom ako dielektrikum a dosky sú fólie. Pásy papiera sa spolu s obalmi zrolujú a vložia do kartónového alebo kovového obalu. Čím širšie a dlhšie sú dosky, tým väčšia je kapacita kondenzátora.

Ryža. 3. Papierové a kov-papierové pevné kondenzátory

Papierové kondenzátory sa používajú hlavne v nízkofrekvenčných obvodoch, ako aj na blokovanie napájacích zdrojov. Existuje mnoho typov papierových dielektrických kondenzátorov. A všetky majú vo svojom označení písmeno B (Paper). Kondenzátory typu BM (Paper Small-sized) sú uzavreté v kovových trubiciach naplnených na koncoch špeciálnou živicou.

Kondenzátory KB majú kartónové valcové puzdrá. Kondenzátory typu KBG-I sú umiestnené v porcelánových puzdrách s kovovými koncovkami spojenými s platničkami, z ktorých vychádzajú úzke výstupné plátky.

Kondenzátory s kapacitou až niekoľko mikrofarád sa vyrábajú v kovových puzdrách. Patria sem kondenzátory typu KBG-MP, KBG-MN, KBGT. V jednej budove môžu byť dve alebo tri.

Dielektrikom kondenzátorov typu MBM (Metal Paper Small) je lakovaný kondenzátorový papier a dosky sú vrstvy kovu hrubé menej ako mikrón nanesené na jednu stranu papiera. Charakteristickým znakom tohto typu kondenzátorov— schopnosť samočinnej opravy po elektrickom prerušení dielektrika.

Špeciálnu skupinu kondenzátorov konštantnej kapacity tvoria elektrolytické (obr. 4).

Ryža. 4. Elektrolytické kondenzátory

Podľa vnútornej štruktúry elektrolytický kondenzátor trochu pripomína papierový. Má dva pásiky z hliníkovej fólie. Povrch jedného z nich je pokrytý tenkou vrstvou oxidu. Medzi hliníkovými pásikmi je pás porézneho papiera napustený špeciálnou hustou kvapalinou.— elektrolyt. Tento štvorvrstvový pás je zvinutý a umiestnený do hliníkového valcového pohára alebo kartuše.

Dielektrikom kondenzátora je vrstva oxidu. Pozitívna podšívka (anóda) je páska, ktorá má vrstvu oxidu. Je spojený s okvetným lístkom izolovaným od tela. Druhý, negatívny poťahový (katódový) papier, impregnovaný elektrolytom cez pásku, na ktorej nie je žiadna oxidová vrstva, je spojený s ťažkým kovovým puzdrom. Puzdro je teda záporný terminál a od neho izolovaný lalok je vývod kladnej dosky elektrolytického kondenzátora. Takže sú usporiadané najmä kondenzátory typu KE, K50-3. Kondenzátory KE-2 sa líšia od kondenzátorov typu KE iba plastovou objímkou so závitom a maticou pre montáž na panel. Hliníkové puzdrá kondenzátorov K50-3 majú tvar kartuše s priemerom 4,5– 6 a 15 20 mm dlhé. zistenia— drôt. Podobne usporiadané a kondenzátory typu K50-6. Ale majú vodiče elektród (dosky) izolované od puzdier.

Na schematických diagramoch sú elektrolytické kondenzátory znázornené rovnakým spôsobom ako ostatné kondenzátory s konštantnou kapacitou - dva " pomlčky, ale umiestnite znamienko blízko kladnej podšívky« + » .

Elektrolytické kondenzátory majú veľké kapacity— od zlomkov až po niekoľko tisíc mikrofarád. Sú navrhnuté tak, aby fungovali v obvodoch s pulzujúcimi prúdmi, ako sú filtre v AC usmerňovačoch, na prepojenie medzi nízkofrekvenčnými obvodmi. V tomto prípade je záporná elektróda kondenzátora pripojená k zápornému pólu obvodu a kladnému pólu— s jeho kladným pólom. Ak sa nedodrží polarita pripojenia, elektrolytický kondenzátor môže zlyhať.

Menovité kapacity elektrolytických kondenzátorov sú napísané na ich puzdre. Skutočná kapacita môže byť oveľa väčšia ako nominálna.

Najdôležitejšou charakteristikou každého kondenzátora, okrem kapacity, je tiež jeho menovité napätie, to znamená napätie, pri ktorom môže kondenzátor pracovať dlhú dobu bez straty svojich vlastností. Toto napätie závisí od vlastností a hrúbky dielektrickej vrstvy kondenzátora. Keramické, sľudové, papierové a kovovo-papierové kondenzátory rôznych typov sú určené pre menovité napätie od 150 do 1000 V alebo viac.

Elektrolytické kondenzátory sa vyrábajú pre menovité napätie od niekoľkých voltov do 30– 50 V a 150 až 450 – 500 V. V tomto ohľade sú rozdelené do dvoch skupín: nízkonapäťové a vysokonapäťové. Kondenzátory prvej skupiny sa používajú v obvodoch s relatívne nízkym napätím a kondenzátory druhej skupiny— v obvodoch s relatívne vysokým napätím.

Pri výbere kondenzátorov pre svoj dizajn vždy dávajte pozor na ich menovité napätie. V obvode s nižším napätím, ako je nominálne, je možné zapnúť kondenzátory, ale v obvode s napätím presahujúcim menovité napätie sa nedajú zapnúť. Ak je na doskách kondenzátora napätie, ktoré presahuje jeho menovité napätie, dielektrikum prerazí. Rozbitý kondenzátor je nepoužiteľný.

Teraz o variabilných kondenzátoroch.

Zariadenie najjednoduchšieho variabilného kondenzátora je znázornené na obr. 5. Jedna z jeho podšívky - stator je stacionárny. Druhý rotor— pripevnený k náprave. Keď sa os otáča, prekrývajúca sa oblasť dosiek a tým aj kapacita kondenzátora sa mení.

Ryža. 5. Najjednoduchší variabilný kondenzátor

Variabilné kondenzátory používané v ladených oscilačných obvodoch prijímačov pozostávajú z dvoch skupín dosiek (obr. 6, a) vyrobených z hliníkového plechu alebo mosadze. Rotorové dosky sú spojené osou. Statorové dosky sú tiež spojené a izolované od rotora. Keď sa os otáča, dosky statorovej skupiny postupne vstupujú do vzduchových medzier medzi doskami skupiny rotorov, a preto sa kapacita kondenzátora plynule mení. Keď sú rotorové dosky úplne odstránené z medzier medzi statorovými doskami, kapacita kondenzátora je najmenšia; nazýva sa to počiatočná kapacita kondenzátora. Keď sú dosky rotora úplne vložené medzi dosky statora, kapacita kondenzátora bude najväčšia, to znamená maximálna pre tento kondenzátor. Maximálna kapacita kondenzátora bude tým väčšia, čím viac dosiek obsahuje a čím menšia je vzdialenosť medzi pohyblivými a pevnými doskami.

Kondenzátory znázornené na obr. 5 a 6a je dielektrikom vzduch. V malých kondenzátoroch s premenlivou kapacitou (obr. 6, b) môže byť dielektrikom papier, plastové fólie, keramika. Takéto kondenzátory sa nazývajú variabilné kondenzátory s pevným dielektrikom. Aj keď sú menšie ako vzduchové dielektrické kondenzátory, môžu mať značné maximálne kapacity. Práve tieto kondenzátory sa používajú na ladenie oscilačných obvodov malých tranzistorových prijímačov.

Ryža. 7. Jeden z návrhov bloku premenných kondenzátorov

Jednotlivé kondenzátory a bloky vzduchovo-dielektrických variabilných kondenzátorov vyžadujú starostlivé zaobchádzanie. Aj malé skreslenie alebo iné poškodenie platní vedie ku skratu medzi nimi. Korekcia dosiek kondenzátora- je zložitá záležitosť.

Pevné dielektrické kondenzátory zahŕňajú aj trimerové kondenzátory, ktoré sú typom variabilných kondenzátorov. Najčastejšie sa takéto kondenzátory používajú na úpravu obvodov na rezonanciu, preto sa nazývajú trimre. Konštrukcie najbežnejších trimovacích kondenzátorov sú znázornené na obr. 8. Každý z nich pozostáva z pomerne masívnej keramickej základne a tenkého keramického kotúča. Na povrchu základne (pod diskom) a na disku sú kovové vrstvy uložené vo forme sektorov, ktoré sú doskami kondenzátora. Keď sa disk otáča okolo osi, mení sa oblasť prekrytia sektorových dosiek, mení sa kapacita kondenzátora.

Kapacita kondenzátorov trimrov je na ich puzdrách označená ako zlomkové číslo, kde čitateľ je najmenší a menovateľ je najväčšia kapacita tohto kondenzátora. Ak je napríklad na kondenzátore uvedené 6/30, znamená to, že jeho najmenšia kapacita je 6 pF a najväčšia je 30 pF. Trimmerové kondenzátory majú zvyčajne najmenšiu kapacitu 2 - 5 pF a najväčší do 100– 150 pF. Niektoré z nich, ako napríklad KPK-2, môžu byť použité ako variabilné kondenzátory na ladenie jednoduchých jednoslučkových prijímačov.

Kondenzátory, podobne ako odpory, môžu byť zapojené paralelne alebo sériovo. Pripojenie kondenzátorov sa najčastejšie používa v prípadoch, keď nie je k dispozícii kondenzátor s požadovaným výkonom, ale existujú aj iné, z ktorých je možné vytvoriť potrebnú kapacitu. Ak zapojíte kondenzátory paralelne (obr. 8, a), potom sa ich celková kapacita bude rovnať súčtu kapacít všetkých pripojených kondenzátorov, t.j.

Ctot = C1 + C2 + C3 atď.

Napríklad, ak C1 \u003d 33 pF a C2 \u003d 47 pF, potom bude celková kapacita týchto dvoch kondenzátorov: Ctot \u003d 33 + 47 \u003d 80 pF. Keď sú kondenzátory zapojené do série (obr. 8, b), ich celková kapacita je vždy menšia ako najmenšia kapacita zahrnutá v reťazci. Vypočítava sa podľa vzorca

Ctot = C1 · С2/(С1 + С2)

Povedzme napríklad C1 = 220pF a C2 = 330pF; potom Ctot = 220 330/(220 + 330) = 132 pF. Keď sú dva kondenzátory s rovnakou kapacitou zapojené do série, ich celková kapacita bude polovičná ako kapacita každého z nich.

Ryža. 8. Paralelné (a) a sériové (b) zapojenie kondenzátorov

je elektrická (elektronická) súčiastka pozostávajúca z dvoch vodičov (dosiek) oddelených dielektrickou vrstvou. Existuje mnoho typov kondenzátorov. V zásade sa delia podľa materiálu, z ktorého sú platne vyrobené a podľa typu použitého dielektrika medzi nimi.

Typy kondenzátorov

Papierové a kov-papierové kondenzátory

V papierovom kondenzátore je dielektrikom oddeľujúcim fóliové dosky špeciálny kondenzátorový papier. V elektronike môžu byť papierové kondenzátory použité v nízkofrekvenčných aj vysokofrekvenčných obvodoch.

Kvalitná elektrická izolácia a zvýšená merná kapacita sú hermeticky uzavreté kov-papierové kondenzátory, ktoré namiesto fólie (ako v papierových kondenzátoroch) využívajú vákuové nanášanie kovu na papierové dielektrikum.

Papierový kondenzátor nemá veľkú mechanickú pevnosť, preto je jeho náplň umiestnená v kovovom obale, ktorý slúži ako mechanický základ jeho konštrukcie.

Elektrolytické kondenzátory

V elektrolytických kondenzátoroch, na rozdiel od papierových kondenzátorov, je dielektrikum tenká vrstva oxidu kovu vytvorená elektrochemickou metódou na pozitívnom kryte toho istého kovu.

Druhý kryt je tekutý alebo suchý elektrolyt. Materiálom, ktorý tvorí kovovú elektródu v elektrolytickom kondenzátore, môže byť najmä hliník a tantal. Tradične, v technickom žargóne, „elektrolyt“ označuje hliníkové kondenzátory s tekutým elektrolytom.

Ale v skutočnosti tantalové kondenzátory s pevným elektrolytom tiež patria k elektrolytickým (menej bežné s tekutým elektrolytom). Takmer všetky elektrolytické kondenzátory sú polarizované, a preto môžu pracovať iba v obvodoch s konštantným napätím a polaritou.

V prípade prepólovania môže vo vnútri kondenzátora dôjsť k nezvratnej chemickej reakcii, ktorá vedie k zničeniu kondenzátora až k jeho výbuchu vplyvom plynu, ktorý sa v ňom uvoľňuje.

Medzi elektrolytické kondenzátory patria aj takzvané superkondenzátory (ionistory) s elektrickou kapacitou, niekedy dosahujúcou niekoľko tisíc farad.

Hliníkové elektrolytické kondenzátory

Ako kladná elektróda sa používa hliník. Dielektrikum je tenká vrstva oxidu hlinitého (Al 2 O 3),

Vlastnosti:

správne fungovať iba pri nízkych frekvenciách;
majú veľkú kapacitu.

Vyznačuje sa vysokým pomerom kapacity k veľkosti: elektrolytické kondenzátory sú zvyčajne veľké, ale kondenzátory iného typu s rovnakou kapacitou a prierazným napätím by boli oveľa väčšie.

Vyznačujú sa vysokými zvodovými prúdmi, majú stredne nízky odpor a indukčnosť.

Tantalové elektrolytické kondenzátory

Ide o druh elektrolytického kondenzátora, v ktorom je kovová elektróda vyrobená z tantalu a dielektrická vrstva je vytvorená z oxidu tantaličného (Ta 2 O 5).

Vlastnosti:

vysoká odolnosť voči vonkajším vplyvom;
kompaktná veľkosť: pre malé (od niekoľkých stoviek mikrofaradov) je veľkosť porovnateľná alebo menšia ako u hliníkových kondenzátorov s rovnakým maximálnym prierazným napätím;
nižší zvodový prúd v porovnaní s hliníkovými kondenzátormi.

Polymérové kondenzátory

Na rozdiel od bežných elektrolytických kondenzátorov majú moderné pevné kondenzátory polymérové dielektrikum namiesto oxidového filmu používaného ako doskový separátor. Tento typ kondenzátora nepodlieha opuchu a úniku náboja.

Fyzikálne vlastnosti polyméru prispievajú k tomu, že takéto kondenzátory sa vyznačujú veľkým rázovým prúdom, nízkym ekvivalentným odporom a stabilným teplotným koeficientom aj pri nízkych teplotách.

Polymérové kondenzátory môžu nahradiť elektrolytické alebo tantalové kondenzátory v mnohých aplikáciách, ako sú filtre pre spínané zdroje alebo DC-DC meniče.

Filmové kondenzátory

V tomto type kondenzátora je dielektrikom plastová fólia, ako je polyester (KT, MKT, MFT), polypropylén (KP, MKP, MFP) alebo polykarbonát (KC, MKC).

Elektródy môžu byť na tento film nastriekané (MKT, MKP, MKC) alebo vyrobené vo forme samostatnej kovovej fólie navinutej do kotúča alebo zlisované spolu s dielektrickým filmom (KT, KP, KC). Moderným materiálom kondenzátorovej fólie je polyfenylénsulfid (PPS).

Všeobecné vlastnosti filmových kondenzátorov (pre všetky typy dielektrík):

pracovať správne pri vysokom prúde;
majú vysokú pevnosť v ťahu;
majú relatívne malú kapacitu;
minimálny zvodový prúd;
používané v rezonančných obvodoch a v RC tlmičoch.

Jednotlivé typy fólií sa líšia:

teplotné vlastnosti (vrátane znamienka teplotného koeficientu kapacity, ktorý je záporný pre polypropylén a polystyrén a kladný pre polyester a polykarbonát)
maximálna prevádzková teplota (od 125 °C pre polyester a polykarbonát, do 100 °C pre polypropylén a 70 °C pre polystyrén)
odolnosť proti elektrickému prierazu, a teda maximálne napätie, ktoré možno aplikovať na danú hrúbku filmu bez prierazu.

Keramické kondenzátory

Tento typ kondenzátorov sa vyrába vo forme jednej dosky alebo sady dosiek zo špeciálneho keramického materiálu. Kovové elektródy sú nastriekané na dosky a pripojené na svorky kondenzátora. Použité keramické materiály môžu mať veľmi odlišné vlastnosti.

Rozmanitosť zahŕňa predovšetkým široký rozsah hodnôt relatívnej elektrickej permeability (až do desiatok tisíc) a takáto hodnota je dostupná iba pre keramické materiály.

Takáto vysoká hodnota priepustnosti umožňuje výrobu keramických kondenzátorov (viacvrstvových) malých rozmerov, ktorých kapacita môže konkurovať kapacite elektrolytických kondenzátorov a zároveň pracovať s ľubovoľnou polarizáciou a vyznačujú sa menšou netesnosťou.

Keramické materiály sa vyznačujú komplexnou a nelineárnou závislosťou parametrov od teploty, frekvencie a napätia. Vzhľadom na malú veľkosť puzdra má tento typ kondenzátora zvláštnosť.

Vzduchové dielektrické kondenzátory

Tu je dielektrikom vzduch. Takéto kondenzátory fungujú skvele pri vysokých frekvenciách a často sú navrhnuté ako variabilné kondenzátory (na ladenie).

O kondenzátoroch sa toho napísalo veľa, stojí za to pridať pár tisíc ďalších slov k tým miliónom, ktoré už existujú? pridám to! Verím, že moja prezentácia bude užitočná. Koniec koncov, bude sa to robiť s prihliadnutím.

Čo je elektrický kondenzátor

Ak hovoríme v ruštine, potom sa kondenzátor môže nazývať "akumulátor". Takže ešte zrozumiteľnejšie. Navyše, takto sa tento názov prekladá do nášho jazyka. Sklo sa môže nazývať aj kondenzátor. Len on v sebe hromadí tekutinu. Alebo tašku. Áno, taška. Zdá sa, že je to aj sklad. Akumuluje v sebe všetko, čo tam vložíme. Čo tak elektrický kondenzátor? Je to rovnaké ako pohár alebo vrecko, ale akumuluje iba elektrický náboj.

Predstavte si obrázok: obvodom prechádza elektrický prúd, na ceste sa stretnú odpory, vodiče a, bam, objaví sa kondenzátor (sklo). Čo sa bude diať? Ako viete, prúd je tok elektrónov a každý elektrón má elektrický náboj. Keď teda niekto povie, že obvodom preteká prúd, predstavíte si milióny elektrónov, ktoré prechádzajú obvodom. Práve táto elektronika, keď sa im na ceste objaví kondenzátor, sa hromadí. Čím viac elektrónov do kondenzátora natlačíme, tým väčší bude jeho náboj.

Vynára sa otázka, koľko elektrónov sa dá takto naakumulovať, koľko sa ich zmestí do kondenzátora a kedy sa „naplní“? Poďme zistiť. Veľmi často sa používa porovnanie s vodou a potrubím na zjednodušenie vysvetlenia jednoduchých elektrických procesov. Využime aj tento prístup.

Predstavte si potrubie, cez ktoré preteká voda. Na jednom konci potrubia je čerpadlo, ktoré silou čerpá vodu do tohto potrubia. Potom mentálne umiestnite gumovú membránu cez potrubie. Čo sa bude diať? Membrána sa začne naťahovať a napínať pôsobením sily tlaku vody v potrubí (tlak vytvára čerpadlo). Natiahne sa, natiahne, natiahne a v dôsledku toho elastická sila membrány buď vyrovná silu pumpy a prietok vody sa zastaví, alebo membrána praskne (ak to nie je jasné, predstavte si balón ktorá praskne, ak je pumpovaná príliš silno)! To isté sa deje v elektrických kondenzátoroch. Len tam sa namiesto membrány používa elektrické pole, ktoré s nabíjaním kondenzátora rastie a postupne vyrovnáva napätie zdroja energie.

Kondenzátor má teda určitý limitný náboj, ktorý môže akumulovať a po prekročení ktorého dielektrický prieraz v kondenzátore pokazí sa a prestane byť kondenzátorom. Zdá sa, že je čas povedať, ako funguje kondenzátor.

Ako funguje elektrický kondenzátor?

V škole vám povedali, že kondenzátor je taká mašinka, ktorá pozostáva z dvoch dosiek a medzi nimi je medzera. Tieto dosky sa nazývali kondenzátorové dosky a boli k nim pripojené drôty, aby na kondenzátor priviedli napätie. Moderné kondenzátory sa teda príliš nelíšia. Všetky majú tiež platne a medzi platňami je dielektrikum. Vďaka prítomnosti dielektrika sa vlastnosti kondenzátora zlepšujú. Napríklad jeho kapacita.

Moderné kondenzátory používajú rôzne typy dielektrík (viac o tom nižšie), ktoré sú naplnené medzi dosky kondenzátora tými najsofistikovanejšími spôsobmi, aby sa dosiahli určité vlastnosti.

Princíp činnosti

Všeobecný princíp činnosti je pomerne jednoduchý: aplikuje sa napätie - náboj sa nahromadil. Fyzikálne procesy, ktoré teraz prebiehajú, by vás nemali veľmi zaujímať, ale ak chcete, môžete si o tom prečítať v ktorejkoľvek knihe o fyzike v sekcii elektrostatika.

Kondenzátor v DC obvode

Ak umiestnime náš kondenzátor do elektrického obvodu (obr. nižšie), zapojíme s ním ampérmeter do série a aplikujeme do obvodu jednosmerný prúd, potom sa ručička ampérmetra krátko škubne a potom zamrzne a ukáže 0A - žiadny prúd v obvode . Čo sa stalo?

Budeme predpokladať, že pred privedením prúdu do obvodu bol kondenzátor prázdny (vybitý) a keď bol aplikovaný prúd, začal sa nabíjať veľmi rýchlo a keď bol nabitý (elektrické pole medzi doskami kondenzátora vyrovnávalo zdroj energie), potom sa prúd zastavil (tu je graf nabitia kondenzátora).

Preto sa hovorí, že kondenzátor neprechádza jednosmerným prúdom. V skutočnosti to preskočí, ale veľmi krátky čas, ktorý možno vypočítať pomocou vzorca t \u003d 3 * R * C (Čas na nabitie kondenzátora na objem 95 % nominálnej hodnoty. R je odpor obvod, C je kapacita kondenzátora) Takto sa kondenzátor správa pri konštantnom obvodovom prúde. V striedavom obvode sa správa celkom inak!

Kondenzátor v obvode striedavého prúdu

Čo je to striedavý prúd? Vtedy elektróny „bežia“ najskôr tam, potom späť. Tie. ich smer pohybu sa neustále mení. Potom, ak striedavý prúd prechádza obvodom s kondenzátorom, potom na každej z jeho dosiek, potom sa nabije "+", potom sa nahromadí "-". Tie. skutočne potečie striedavý prúd. A to znamená, že striedavý prúd "voľne" prechádza cez kondenzátor.

Celý tento proces je možné modelovať pomocou metódy hydraulických analógií. Obrázok nižšie je analógom obvodu striedavého prúdu. Piest tlačí kvapalinu tam a späť. To spôsobí, že sa obežné koleso otáča tam a späť. Ukazuje sa, ako to bolo, premenlivý tok kvapaliny (čítame striedavý prúd).

Teraz umiestnime model kondenzátora vo forme membrány medzi zdroj energie (piest) a obežné koleso a analyzujme, čo sa zmení.

Vyzerá to tak, že sa nič nezmení. Ako kvapalina robila oscilačné pohyby, tak ich robila, keďže obežné koleso kvôli tomu oscilovalo, bude oscilovať aj naďalej. To znamená, že naša membrána nie je prekážkou premenlivého prúdenia. Bude to aj pre elektronický kondenzátor.

Faktom je, že aj keď elektróny, ktoré vedú reťazce a neprechádzajú cez dielektrikum (membránu) medzi platňami kondenzátora, ale mimo kondenzátora, ich pohyb je oscilačný (tam a späť), t.j. tečie striedavý prúd. Eh!

Kondenzátor teda prechádza striedavým prúdom a oneskoruje jednosmerný prúd. To je veľmi výhodné, keď chcete zo signálu odstrániť jednosmernú zložku, napríklad na výstupe/vstupe audio zosilňovača, alebo keď chcete vidieť iba premennú časť signálu (vlnenie na výstupe jednosmerného zdroj napätia).

Reaktancia kondenzátora

Kondenzátor má odpor! V zásade by sa to dalo predpokladať už z toho, že cez neho neprechádza jednosmerný prúd, ako keby to bol odpor s veľmi vysokým odporom.

Ďalšia vec je striedavý prúd - prechádza, ale má odpor z kondenzátora:

f je frekvencia, C je kapacita kondenzátora. Ak sa pozorne pozriete na vzorec, bude jasné, že ak je prúd konštantný, potom f = 0 a potom (nech mi militantní matematici odpustia!) X c = nekonečno. A cez kondenzátor nepreteká jednosmerný prúd.

Ale odpor voči striedavému prúdu sa bude meniť v závislosti od jeho frekvencie a kapacity kondenzátora. Čím väčšia je frekvencia prúdu a kapacita kondenzátora, tým menej tomuto prúdu odoláva a naopak. Čím rýchlejšie sa mení napätie
napätie, čím väčší je prúd cez kondenzátor, to vysvetľuje pokles Xc so zvyšujúcou sa frekvenciou.

Mimochodom, ďalšou vlastnosťou kondenzátora je, že sa naň neuvoľňuje žiadna energia, nezohrieva sa! Preto sa niekedy používa na tlmenie napätia tam, kde by rezistor dymil. Napríklad na zníženie sieťového napätia z 220V na 127V. A ďalej:

Prúd v kondenzátore je úmerný rýchlosti napätia aplikovaného na jeho svorky.

Kde sa používajú kondenzátory?

Áno, všade tam, kde sa vyžadujú ich vlastnosti (neprepúšťať jednosmerný prúd, schopnosť akumulovať elektrickú energiu a meniť svoj odpor v závislosti od frekvencie), vo filtroch, v oscilačných obvodoch, v násobičoch napätia atď.

Čo sú kondenzátory

Priemysel vyrába mnoho rôznych typov kondenzátorov. Každý z nich má určité výhody a nevýhody. Niektoré majú nízky zvodový prúd, iné majú veľkú kapacitu, iné majú niečo iné. V závislosti od týchto indikátorov sa vyberú kondenzátory.

Rádioamatéri, najmä ako my – začiatočníci – sa nijak zvlášť netrápia a vsádzajú, čo nájdu. Napriek tomu by ste mali vedieť, aké sú hlavné typy kondenzátorov, ktoré existujú v prírode.

Obrázok ukazuje veľmi podmienené oddelenie kondenzátorov. Zostavil som si to podľa svojho vkusu a páči sa mi to, pretože je hneď jasné, či existujú variabilné kondenzátory, aké sú konštantné kondenzátory a aké dielektrikum sa používajú v bežných kondenzátoroch. Vo všeobecnosti všetko, čo rádioamatér potrebuje.

Majú nízky zvodový prúd, malé rozmery, nízku indukčnosť, sú schopné pracovať pri vysokých frekvenciách a v jednosmerných, pulzujúcich a striedavých obvodoch.

Vyrábajú sa v širokom rozsahu prevádzkových napätí a kapacít: od 2 do 20 000 pF a v závislosti od verzie vydržia napätie do 30 kV. Najčastejšie ale nájdete keramické kondenzátory s pracovným napätím do 50V.

Úprimne povedané, neviem, či ich vyrábajú aj teraz. Ale skôr v takýchto kondenzátoroch sa sľuda používala ako dielektrikum. A samotný kondenzátor pozostával z balíčka sľudy, na každý z nich boli na oboch stranách nanesené platne a potom sa takéto platne zložili do „balíka“ a zabalili do puzdra.

Typicky mali kapacitu niekoľko tisíc až desaťtisíc pikoforád a fungovali v rozsahu napätia od 200 V do 1500 V.

Papierové kondenzátory

Takéto kondenzátory majú kondenzátorový papier ako dielektrikum a hliníkové pásy ako dosky. Dlhé pásy hliníkovej fólie s pásikom papiera medzi nimi sú zvinuté a zabalené do puzdra. To je podstata.

Tieto kondenzátory sa dodávajú v kapacitách od tisícok pikoforád do 30 mikrofaradov a dokážu zvládnuť napätie od 160 do 1500 voltov.

Hovorí sa, že ich teraz oceňujú audiofili. Nečudujem sa - majú aj jednostranné vodiče ...

V princípe obyčajné kondenzátory s polyesterom ako dielektrikom. Kapacita sa šíri od 1 nF do 15 mF pri prevádzkovom napätí od 50 V do 1500 V.

Kondenzátory tohto typu majú dve nepopierateľné výhody. Po prvé, môžete ich vyrobiť s veľmi malou toleranciou len 1%. Takže, ak je na ňom napísané 100 pF, potom jeho kapacita je 100 pF +/- 1%. A druhým je, že ich prevádzkové napätie môže dosiahnuť až 3 kV (a kapacita je od 100 pF do 10 mF)

Elektrolytické kondenzátory

Tieto kondenzátory sa líšia od všetkých ostatných tým, že môžu byť pripojené iba k obvodu s priamym alebo pulzujúcim prúdom. Sú polárne. Majú plusy aj mínusy. Je to spôsobené ich dizajnom. A ak je takýto kondenzátor zapnutý naopak, potom sa s najväčšou pravdepodobnosťou napučia. A predtým tiež veselo, ale nebezpečne vybuchovali. Existujú hliníkové a tantalové elektrolytické kondenzátory.

Hliníkové elektrolytické kondenzátory sú usporiadané takmer ako papierové, len s tým rozdielom, že dosky takéhoto kondenzátora sú papierové a hliníkové pásiky. Papier sa napustí elektrolytom a na hliníkový pásik sa nanesie tenká vrstva oxidu, ktorý pôsobí ako dielektrikum. Ak na takýto kondenzátor použijete striedavý prúd alebo ho otočíte späť na polaritu výstupu, elektrolyt vrie a kondenzátor zlyhá.

Elektrolytické kondenzátory majú dostatočne veľkú kapacitu, vďaka čomu sa často používajú napríklad v obvodoch usmerňovačov.

To je asi všetko. V zákulisí zostali kondenzátory s dielektrikom z polykarbonátu, polystyrénu a zrejme aj mnohých iných typov. Ale myslím si, že to bude zbytočné.

Pokračovanie nabudúce...

V druhej časti plánujem ukázať príklady typického použitia kondenzátorov.

Kondenzátor sa nachádza v súpravách Master Kit (a vlastne v elektronických zariadeniach všeobecne) takmer tak často ako odpor. Preto je dôležité, aspoň vo všeobecnosti, predstaviť jeho hlavné charakteristiky a princíp fungovania.

Princíp činnosti kondenzátora

Vo svojej najjednoduchšej forme pozostáva dizajn z dvoch elektród vo forme dosiek (nazývaných dosky) oddelených dielektrikom, ktorého hrúbka je malá v porovnaní s rozmermi dosiek. Čím väčší je pomer plochy dosky k hrúbke dielektrika, tým väčšia je kapacita kondenzátora. Aby sa predišlo fyzickému zväčšeniu veľkosti kondenzátora na obrovské veľkosti, kondenzátory sa vyrábajú viacvrstvové: napríklad pásy dosiek a dielektrika sú zvinuté.
Pretože každý kondenzátor má dielektrikum, nie je schopný viesť jednosmerný prúd, ale môže uložiť elektrický náboj aplikovaný na jeho dosky a v správnom čase ho odovzdať. Toto je dôležitá vlastnosť

Dohodnime sa: rádiový komponent nazývame kondenzátor a jeho fyzikálna hodnota je kapacita. To znamená, že je správne povedať toto: „kondenzátor má kapacitu 1 mikrofarad“, ale nie je správne povedať: „vymeňte túto kapacitu na doske“. Samozrejme, že vám budú rozumieť, ale je lepšie dodržiavať „pravidlá slušného správania“.

Kapacita kondenzátora je jeho hlavným parametrom.
Čím väčšia je kapacita kondenzátora, tým viac náboja dokáže uložiť. Elektrická kapacita kondenzátora sa meria vo Faradoch, označuje sa F.
1 Farad je veľmi veľká kapacita (zeme má kapacitu menšiu ako 1F), preto sa na označenie kapacity v rádioamatérskej praxi používajú tieto hlavné rozmerové veličiny - predpony: µ (mikro), n (nano) a p ( piko):
1 mikrofarad - 10-6 (jedna milióntina), t.j. 1000000 uF = 1F
1 nanoFarad - 10-9 (jedna miliardtina časť), t.j. 1000 nF = 1 uF
p (piko) - 10-12 (jedna bilióntina), t.j. 1000pF = 1nF

Rovnako ako Ohm, Farad je priezvisko fyzika. Preto ako kultivovaní ľudia píšeme veľké písmeno „F“: 10 pF, 33 nF, 470 mikrofaradov.

Menovité napätie kondenzátora
Vzdialenosť medzi doskami kondenzátora (najmä veľkého kondenzátora) je veľmi malá a dosahuje niekoľko mikrometrov. Ak je na dosky kondenzátora privedené príliš vysoké napätie, dielektrická vrstva sa môže zlomiť. Preto má každý kondenzátor taký parameter ako menovité napätie. Počas prevádzky nesmie napätie na kondenzátore prekročiť menovité napätie. Je však lepšie, keď je menovité napätie kondenzátora o niečo vyššie ako napätie v obvode. To znamená, že napríklad v obvode s napätím 16V môžu pracovať kondenzátory s menovitým napätím 16V (v extrémnych prípadoch), 25V, 50V a vyšším. Do tohto obvodu však nemôžete vložiť kondenzátor s menovitým napätím 10V. Kondenzátor môže zlyhať, často s nepríjemným prasknutím a štipľavým dymom.
Amatérske rádiové konštrukcie pre začiatočníkov spravidla nepoužívajú napájacie napätie vyššie ako 12V a moderné kondenzátory majú najčastejšie menovité napätie 16V a vyššie. Ale zapamätanie si menovitého napätia kondenzátora je veľmi dôležité.

Typy kondenzátorov
O rôznych kondenzátoroch sa dá napísať veľa zväzkov. Niektorí iní autori to však už urobili, takže vám poviem len to najnutnejšie: kondenzátory sú nepolárne a polárne (elektrolytické).

Nepolárne kondenzátory
Nepolárne kondenzátory (v závislosti od typu dielektrika sa delia na papierové, keramické, sľudové ...) je možné do obvodu inštalovať podľa ľubovôle - v tomto sú podobné odporom.
Nepolárne kondenzátory majú spravidla relatívne malú kapacitu: do 1 mikrofaradu.

Označenie nepolárnych kondenzátorov
Na puzdro kondenzátora je aplikovaný trojmiestny kód. Prvé dve číslice definujú hodnotu kapacity v pikofaradoch (pF) a tretia - počet núl. Takže na obrázku nižšie je na kondenzátor aplikovaný kód 103. Poďme určiť jeho kapacitu:
10pF + (3 nuly) = 10000pF = 10nF = 0,01uF.

Kondenzátory s kapacitou do 10 pF sú označené špeciálnym spôsobom: symbol "R" v ich kódovaní označuje čiarku. Teraz môžete určiť kapacitu akéhokoľvek kondenzátora. Nižšie uvedená tabuľka vám pomôže overiť si to.

Spravidla je v dizajnoch amatérskych rádií prípustné nahradiť niektoré kondenzátory takými, ktoré sú svojou hodnotou blízke. Napríklad namiesto kondenzátora 15 nF môže byť súprava vybavená kondenzátorom 10 nF alebo 22 nF, čo neovplyvní prevádzku hotového dizajnu.
Keramické kondenzátory nemajú žiadnu polaritu a môžu byť inštalované v akejkoľvek polohe svoriek.
Niektoré multimetre (okrem tých najlacnejších) majú funkciu merania kapacity kondenzátorov a túto metódu môžete použiť.

Polárne (elektrolytické) kondenzátory
Existujú dva spôsoby, ako zvýšiť kapacitu kondenzátora: buď zväčšiť veľkosť jeho dosiek, alebo znížiť hrúbku dielektrika.
Na minimalizáciu hrúbky dielektrika používajú vysokokapacitné kondenzátory (nad niekoľko mikrofarád) špeciálne dielektrikum vo forme oxidového filmu. Toto dielektrikum normálne funguje iba pod podmienkou správne aplikovaného napätia na doskách kondenzátora. Ak je polarita napätia obrátená, elektrolytický kondenzátor môže zlyhať. Značka polarity je vždy vyznačená na tele kondenzátora. Môže to byť buď znamienko „+“, ale najčastejšie v moderných kondenzátoroch je svorka „mínus“ označená prúžkom na puzdre. Ďalší, pomocný spôsob určenia polarity: kladná svorka kondenzátora je dlhšia, ale na toto znamenie sa môžete zamerať iba pred odrezaním záverov rádiovej zložky.
Doska plošných spojov má tiež značku polarity (zvyčajne znamienko „+“). Preto pri inštalácii elektrolytického kondenzátora dbajte na to, aby ste zarovnali značky polarity na časti aj na doske s plošnými spojmi.
Spravidla je v dizajnoch amatérskych rádií prípustné nahradiť niektoré kondenzátory takými, ktoré sú svojou hodnotou blízke. Prípustná je aj výmena kondenzátora za podobný s vyššou hodnotou prípustného prevádzkového napätia. Napríklad namiesto 330 mikrofaradového 25V kondenzátora je možné použiť 470 mikrofaradový 50V kondenzátor, čo neovplyvní prevádzku hotovej konštrukcie.

Vzhľad elektrolytického kondenzátora(správne nainštalovaný kondenzátor na doske)

Kondenzátor je dvojpólová sieť s pevnou alebo premenlivou hodnotou kapacity a nízkou vodivosťou; zariadenie na akumuláciu náboja a energie elektrického poľa.

Kondenzátor je pasívna elektronická súčiastka. Vo svojej najjednoduchšej forme pozostáva dizajn z dvoch elektród vo forme dosiek (nazývaných dosky) oddelených dielektrikom, ktorého hrúbka je malá v porovnaní s rozmermi dosiek. Prakticky používané kondenzátory majú veľa dielektrických vrstiev a viacvrstvových elektród, alebo pásikov striedavého dielektrika a elektród, zvinutých do valca alebo kvádra so zaoblenými štyrmi hranami (kvôli vinutiu).

Prvý konštrukčný prototyp elektrického kondenzátora „Leiden jar“ vynašiel v roku 1745 v Leidene nemecký kanonik Ewald Jürgen von Kleist a nezávisle od neho holandský fyzik Pieter van Muschenbruk.

Kondenzátor v jednosmernom obvode môže viesť prúd v okamihu, keď je zapojený do obvodu (kondenzátor sa nabíja alebo dobíja), na konci prechodového procesu prúd netečie cez kondenzátor, pretože jeho dosky sú oddelené dielektrikom. V obvode striedavého prúdu vedie cyklickým dobíjaním kondenzátora oscilácie striedavého prúdu, pričom sa uzatvára takzvaným predpätím.

Rezonančná frekvencia kondenzátora je: f R = 1/ (2∏ ∙ √ L s ∙ C ) .

o f > fp Kondenzátor v obvode striedavého prúdu sa správa ako tlmivka. Preto je vhodné použiť kondenzátor iba pri frekvenciách f< fp kde je jeho odpor kapacitný. Typicky je maximálna pracovná frekvencia kondenzátora asi 2-3 krát nižšia ako rezonančná.

Domáce nepolárne kondenzátory:

Na schémach elektrického obvodu je nominálna kapacita kondenzátorov zvyčajne uvedená v mikrofaradoch (1 μF \u003d 1 10 6 pF \u003d 1 10 -6 F) a pikofaradoch, ale často v nanofaradoch (1 nF \u003d 1 10 -9 F) . Pri kapacite nie väčšej ako 0,01 μF je kapacita kondenzátora uvedená v pikofaradoch, pričom je dovolené neuvádzať mernú jednotku, to znamená, že postfix „pF“ je vynechaný. Pri označovaní menovitej kapacity v iných jednotkách uveďte mernú jednotku. Pre elektrolytické kondenzátory, ako aj pre vysokonapäťové kondenzátory v diagramoch, po určení kapacity kapacity je ich maximálne prevádzkové napätie uvedené vo voltoch (V) alebo kilovoltoch (kV). Napríklad: "10uF x 10V". Pre variabilné kondenzátory je rozsah zmeny kapacity označený, napríklad: "10 - 180".

Hlavné parametre kondenzátorov:

Hlavnou charakteristikou kondenzátora je jeho kapacita charakterizujúca schopnosť kondenzátora uchovávať elektrický náboj. Hodnota nominálnej kapacity sa objavuje v označení kondenzátora, pričom skutočná kapacita sa môže výrazne líšiť v závislosti od mnohých faktorov. Skutočná kapacita kondenzátora určuje jeho elektrické vlastnosti. Takže podľa definície kapacity je náboj na doske úmerný napätiu medzi doskami. Typické hodnoty kapacity sa pohybujú od pikofaradov po tisíce mikrofaradov. Existujú však kondenzátory (ionistory) s kapacitou až desiatok farad.
Kondenzátory sú tiež charakterizované špecifická kapacita- pomer kapacity k objemu (alebo hmotnosti) dielektrika. Maximálna hodnota mernej kapacity sa dosiahne pri minimálnej hrúbke dielektrika, čím sa však zníži jeho prierazné napätie.
Energetická hustota elektrolytický kondenzátor závisí od konštrukcie. Maximálna hustota sa dosahuje vo veľkých kondenzátoroch, kde je hmotnosť puzdra malá v porovnaní s hmotnosťou dosiek a elektrolytu.
Ďalšou, nemenej dôležitou charakteristikou kondenzátorov je Menovité napätie- hodnota napätia vyznačená na kondenzátore, pri ktorej môže pracovať za stanovených podmienok počas životnosti pri zachovaní parametrov v prijateľných medziach. Menovité napätie závisí od konštrukcie kondenzátora a vlastností použitých materiálov. Počas prevádzky nesmie napätie na kondenzátore prekročiť menovité napätie. Pre mnohé typy kondenzátorov so zvyšujúcou sa teplotou prípustné napätie klesá, čo je spojené so zvýšením tepelnej rýchlosti nosičov náboja, a teda so znížením požiadaviek na tvorbu elektrického prierazu.
Polarita. Mnoho oxidových dielektrických (elektrolytických) kondenzátorov funguje len so správnou polaritou napätia v dôsledku chemickej povahy interakcie elektrolytu s dielektrikom. Pri obrátenej polarite napätia elektrolytické kondenzátory zvyčajne zlyhajú v dôsledku chemickej deštrukcie dielektrika, po ktorej nasleduje zvýšenie prúdu, varenie elektrolytu vo vnútri a v dôsledku toho pravdepodobnosť výbuchu puzdra.

Označenie na diagramoch:

Hlavná klasifikácia kondenzátorov je založená na type dielektrika v kondenzátore. Typ dielektrika určuje hlavné elektrické parametre kondenzátorov: izolačný odpor, stabilita kapacity, strata atď.

Podľa typu dielektrika rozlišujú:

Vákuové kondenzátory (medzi doskami je vákuum).
Kondenzátory s plynným dielektrikom.
Kondenzátory s kvapalným dielektrikom.
Kondenzátory s pevným anorganickým dielektrikom: sklo (sklo-smalt, sklokeramika, sklo-film), sľuda, keramika, tenkovrstvové anorganické filmy.
Kondenzátory s pevným organickým dielektrikom: papier, kov-papier, film, kombinované - papier-film, tenkovrstvové organické syntetické filmy.
Elektrolytické a oxidovo-polovodičové kondenzátory. Takéto kondenzátory sa líšia od všetkých ostatných typov predovšetkým svojou veľkou špecifickou kapacitou. Ako dielektrikum sa používa vrstva oxidu na kovovej anóde. Druhá výstelka (katóda) je buď elektrolyt (v elektrolytických kondenzátoroch) alebo polovodičová vrstva (v oxidovo-polovodičových) uložená priamo na oxidovej vrstve. Anóda je vyrobená v závislosti od typu kondenzátora z hliníkovej, nióbovej alebo tantalovej fólie alebo sintrovaného prášku. MTBF typického elektrolytického kondenzátora je 3000-5000 hodín pri maximálnej povolenej teplote, kvalitné kondenzátory majú MTBF aspoň 8000 hodín pri 105°C. Prevádzková teplota je hlavným faktorom ovplyvňujúcim životnosť kondenzátora. Ak je zahrievanie kondenzátora zanedbateľné v dôsledku strát v dielektriku, doskách a svorkách (napríklad pri použití v časovacích obvodoch pri nízkych prúdoch alebo ako izolácia), možno predpokladať, že poruchovosť sa zníži na polovicu na každých 10 °C pokles prevádzkovej teploty až do +25 °C. Pevné kondenzátory - namiesto tradičného tekutého elektrolytu sa používa špeciálny vodivý organický polymér alebo polymerizovaný organický polovodič. MTBF ~ 50 000 hodín pri 85 °C. ESR je menšia ako u kvapalinovo-elektrolytickej a slabo závisí od teploty. Neexplodujú.

Vákuový kondenzátor:

Okrem toho sa kondenzátory líšia v možnosti zmeny ich kapacity:

Permanentné kondenzátory sú hlavnou triedou kondenzátorov, ktoré nemenia svoju kapacitu (okrem doby životnosti).
Variabilné kondenzátory sú kondenzátory, ktoré umožňujú zmenu kapacity počas prevádzky zariadenia. Kapacita sa dá ovládať mechanicky, elektrickým napätím (varikondy, varikapy) a teplotou (termokapacitory). Používajú sa napríklad v rádiových prijímačoch na ladenie frekvencie rezonančného obvodu.
Trimmerové kondenzátory - kondenzátory, ktorých kapacita sa mení počas jednorazovej alebo periodickej úpravy a nemení sa počas prevádzky zariadenia. Používajú sa na nastavenie a vyrovnanie počiatočných kapacít protiľahlých obvodov, na periodické nastavenie a nastavenie obvodov obvodov, kde je potrebná mierna zmena kapacity.

Dva papierové elektrolytické kondenzátory z roku 1930:

V závislosti od účelu možno kondenzátory podmienečne rozdeliť na kondenzátory na všeobecné a špeciálne účely. Kondenzátory na všeobecné použitie sa používajú takmer vo väčšine typov a tried zariadení. Tradične medzi ne patria najbežnejšie nízkonapäťové kondenzátory, na ktoré sa nevzťahujú špeciálne požiadavky. Všetky ostatné kondenzátory sú špeciálne. Patria sem vysokonapäťové, impulzné, odhlučnené, dozimetrické, štartovacie a iné kondenzátory.

Strieborný kondenzátor pre audio.

Kondenzátory sa vyznačujú aj tvarom dosiek: