כמעט בכל המכשירים האלקטרוניים, מהפשוטים ביותר ועד להייטק, כגון לוחות אם של מחשבים, אתה יכול למצוא אלמנט אחד קיים תמיד, שהוא פסיבי רְכִיב. אבל למרבה הצער, מעטים יודעים איך הקבל מסודר ולמה הוא מיועד, ואיזה סוגי אחסון זה יש.
תוֹכֶן
- בערך מסובך
- מכשיר ועיקרון הפעולה
- סוגים עיקריים
- יישומים
בערך מסובך
אז, המכשיר הקטן הזה לצבירת שדה חשמלי או מטען נראה כמו צנצנת רגילה, זו שבה מושכות עגבניות או מאחסנים קמח. כך גם הוא צובר בעצמו חומר יבש או נוזל, שיונחו בו. האנלוגיה פשוטה: אלקטרונים רצים לאורך המעגל, ובדרכם הם פוגשים מוליכים המובילים אותם אל ה"צנצנת", שם הם מצטברים, ומגדילים את המטען.
על מנת לגלות כמה אלקטרונים ניתן לאסוף כך, ובאיזה שלב תיפסק ההצטברות (הבנק יתפוצץ), בדרך כלל משווים את התהליך החשמלי למערכת אספקת מים. אם אתה מדמיין צינור שבו זורמים מים, הנשאבים לשם על ידי משאבה, אז איפשהו במרכז הצינור אתה צריך לדמיין קרום רך הנמתח תחת לחץ הנוזל. ברור שהוא יימתח עד גבול מסוים עד שהוא יקרע או, אם נתפס חזק מאוד, יאזן את כוח המשאבה.
דוגמה זו מראה כיצד קבל עובד, רק הממברנה מוחלפת בשדה חשמלי, אשר גדל ככל שהתקן האחסון נטען (פעולת משאבה), מאזן את מתח המקור תְזוּנָה. מן הסתם, תהליך זה אינו אינסופי, ויש חיוב גבול, כאשר יגיע אליו "הבנק" ייכשל ויפסיק לבצע את תפקידיו.
מכשיר ועיקרון הפעולה
קבל הוא מכשיר המורכב משתי לוחות (צלחות) עם חלל ביניהן. המתח מסופק אליו באמצעות חיווט המחובר לצלחות. מכשירים מודרניים, למעשה, אינם שונים בהרבה מהדגמים בשיעורי פיזיקה, הם מורכבים גם מדיאלקטרי ומצלחות. יש לציין כי החומר או היעדרו (וואקום) המוליכים חשמל בצורה גרועה הם שמשנים את מאפייני התקן האחסון.
המהות של עקרון הפעולה של הקבל היא פשוטה: הם נתנו מתח, והמטען החל להצטבר. למשל, קחו בחשבון כיצד הכונן מתנהג בשתי גרסאות של המעגל החשמלי:
- זֶרֶם יָשָׁר. אם מופעל זרם על המעגל עם קבל המחובר אליו, אז אתה יכול לראות שהחץ על מד הזרם יתחיל לנוע, ואז יחזור במהירות למיקומו המקורי. ניתן להסביר זאת בפשטות: המכשיר נטען במהירות, כלומר מקור הכוח היה מאוזן על ידי לוחות הכונן, והזרם נעלם. לכן, נאמר לעתים קרובות כי קבל אינו פועל בתנאי זרם קבועים. האמירה הזו לא נכונה, הכל מתפקד, אבל לזמן קצר מאוד.
- זרם חליפין - זה כאשר אלקטרונים נעים תחילה בכיוון אחד ולאחר מכן בכיוון השני. אם נדמיין מעגל כזה עם התקן אחסון המחובר אליו, אז מטענים חיוביים ושליליים יצטברו לסירוגין על שני הלוחות של הקבל. זה מצביע על כך שזרם החילופין זורם בחופשיות דרך המכשיר.
מכיוון שהקבל מעכב את הזרם הישר, אך מעביר את זרם החילופין, מכאן נוצרים היקף ייעודו, למשל, עבור מכשירים בהם יש צורך להסיר את רכיב ה-DC אוֹת. זה די ברור שלכונן יש התנגדות, אבל הכוח לא משתחרר עליו, כך שהוא לא מתחמם.
סוגים עיקריים
משתמש רגיל לא תמיד יודע באיזה סוג קבל מצויד המכשיר שלו. אבל לכל סוג יש חסרונות ויתרונות משלו, כמו גם תכונות תפעוליות. ישנן שתי קבוצות גדולות של התקנים אלה המיועדים למעגלים חשמליים AC ו-DC. אבל עדיין, הסיווג העיקרי הוא לפי סוג הדיאלקטרי, שנמצא בין פרוסות הקבלים. סוגים עיקריים:
-
קֵרָמִי. הם קטנים בגודלם, קטנים בזרם דליפה וקטנים בהשראות. הם עובדים בצורה מושלמת בתנאי תדר גבוה, במעגלי זרם פועם, ישיר וחילופין. הם מוצגים בטווח שונה של מתחים וקיבולות, תלוי למה מיועד הקבל. - נָצִיץ. נכון לעכשיו, כמעט ולא נעשה בהם שימוש ואינם מיוצרים. בטבעות אחסון מסוג זה, נציץ משמש כדיאלקטרי. מתח ההפעלה של קבלים כאלה הוא בטווח - 200-1500 V.
- כאלה מנייר. נייר קבל מוקף בפרוסות אלומיניום. עמיד במתח 160-1500 V.
- פּוֹלִיאֶסטֶר. הקיבולת המרבית אינה עולה על 15 mF, מתח ההפעלה הוא 50-1500 V.
- פוליפרופילן. להתבלט לטובה על רקע אחים אחרים בשני יתרונות. הראשון הוא סובלנות קיבולת קטנה (+/- 1%), השני הוא עד 3 קילו וולט מתח פעולה.
יש לציין בנפרד קבלים אלקטרוליטיים. ההבדל העיקרי שלהם מסוגים אחרים הוא חיבור רק למעגל DC או זרם פועם. לכוננים כאלה יש קוטביות - זוהי תכונה של העיצוב שלהם, ולכן, חיבור לא נכון מוביל לנפיחות או פיצוץ של המכשיר. יש להם קיבולת גדולה, מה שהופך את הקבל האלקטרוליטי מתאים לשימוש במעגלי מיישרים.
יישומים
אנו יכולים לומר בבטחה כי קבלים משמשים כמעט בכל מעגלים הנדסיים אלקטרוניים ורדיו. כדי לקבל מושג היכן ולמה יש צורך בקבלים, צריך להיזכר ביכולת שלו לשמור על טעינה ופריקה בזמן הנכון, ולהעביר AC ולא לעבור קָבוּעַ. זה אומר ש מכשירים כאלה משמשים בתחומים טכניים רבים, למשל:
-
טלפוניה; - בייצור מכשירי ספירה ואחסון;
- אוטומציה;
- בעת יצירת מכשירי מדידה ורבים אחרים.
ניתן למצוא מכשירי אחסון חשמליים הן בטלוויזיות והן במכשירי מכ"ם, שבהם יש צורך ליצור פולס בעל הספק גבוה, שעבורו משרת קבל. אי אפשר להיתקל באספקת חשמל ללא מכשירים אלו או מגן מתח.
יש לומר שמכשירי אחסון משמשים גם באזורים שאינם קשורים לחשמל, למשל, בייצור מתכות וכריית פחם, בהם משתמשים בקטרים חשמליים עם קבלים.
