Kondenzátor v obvode striedavého alebo jednosmerného prúdu, ktorý sa často nazýva jednoducho vodič, pozostáva z dvojice dosiek pokrytých vrstvou izolácie. Ak je na toto zariadenie privedený prúd, dostane náboj a nejaký čas ho udrží v sebe. Jeho kapacita do značnej miery závisí od medzery medzi doskami.
Obsah
- Princíp činnosti
- Popis DC kondenzátora
- Vlastnosti zariadenia so striedavým prúdom
Princíp činnosti
Kondenzátor môže byť vyrobený rôznymi spôsobmi, ale podstata práce a jej hlavné prvky zostávajú v každom prípade nezmenené. Aby ste pochopili, ako to funguje, musíte zvážiť jeho najjednoduchší model.
Najjednoduchšie zariadenie má dve platne: jedna z nich je kladne nabitá, druhá - naopak, záporne. Hoci sú tieto poplatky opačné, sú rovnaké. Sú priťahované určitou silou, ktorá závisí od vzdialenosti. Čím bližšie sú dosky k sebe, tým väčšia je sila príťažlivosti medzi nimi. Vďaka tejto atrakcii sa nabité zariadenie nevybíja.
Stačí však položiť akýkoľvek vodič medzi dve platne a zariadenie sa okamžite vybije. Všetky elektróny zo záporne nabitej platne okamžite prejdú na kladne nabitú platňu, v dôsledku čoho sa náboj vyrovná. Inými slovami, na odstránenie náboja z kondenzátora je potrebné uzavrieť iba dve jeho platne.
Popis DC kondenzátora
Elektrické obvody sú dvoch typov - trvalé alebo premenných. Všetko závisí od toho, ako v nich prúdi elektrický prúd. Zariadenia v týchto obvodoch sa správajú odlišne.
Ak chcete zvážiť, ako sa bude kondenzátor správať v obvode jednosmerného prúdu, potrebujete:
- Vezmite zdroj s konštantným napätím a určite hodnotu napätia. Napríklad „12 voltov“.
- Nainštalujte žiarovku dimenzovanú na rovnaké napätie.
- Nainštalujte kondenzátor do siete.
Nebude to mať žiadny účinok: svetlo sa nerozsvieti a ak odstránite kondenzátor z obvodu, objaví sa svetlo. Ak je zariadenie pripojené k sieti AC, potom sa jednoducho nezatvorí, takže tu nebude môcť prechádzať žiadny elektrický prúd. Trvalý - nie je schopný prejsť cez sieť, v ktorej je kondenzátor zahrnutý. Je to všetko vina dosiek tohto zariadenia, alebo skôr dielektrika, ktoré oddeľuje tieto dosky.
Môžete sa tiež uistiť, že v jednosmernej sieti nie je žiadne napätie. Do siete môžete pripojiť čokoľvek, hlavná vec je, že v obvode je zahrnutý zdroj konštantného elektrického prúdu. Prvok, ktorý bude signalizovať absenciu napätia v sieti alebo naopak jeho prítomnosť, môže byť aj akékoľvek elektrické zariadenie. Na tieto účely je najlepšie použiť žiarovku: bude svietiť, ak je elektrický prúd, a nerozsvieti sa, ak v sieti nie je napätie.
Možno konštatovať, že kondenzátor nie je schopný viesť jednosmerný prúd cez seba, ale tento záver je nesprávny. V skutočnosti sa elektrický prúd objaví ihneď po privedení napätia, ale okamžite zmizne. V tomto prípade prejde len v priebehu niekoľkých zlomkov sekundy. Presné trvanie závisí od veľkosti zariadenia, ale zvyčajne sa to neberie do úvahy.
Vlastnosti zariadenia so striedavým prúdom
Na určenie, či prejde striedavý elektrický prúd, je potrebné pripojiť zariadenie k príslušnému obvodu. V tomto prípade by hlavným zdrojom elektriny malo byť zariadenie, ktoré generuje presne striedavý elektrický prúd.
Kondenzátorom neprechádza stály elektrický prúd, ale naopak tečie striedavý a zariadenie neustále odoláva elektrickému prúdu, ktorý ním prechádza. Veľkosť tohto odporu súvisí s frekvenciou. Vzťah je tu nepriamo úmerný: čím nižšia je frekvencia, tým vyšší je odpor. Ak do zdroj striedavého elektrického prúdu pripojte konder, potom tu bude najvyššia hodnota napätia závisieť od sily prúdu.
Aby ste sa uistili, že kondenzátor môže viesť striedavý elektrický prúd, najjednoduchší obvod pozostáva z:
- Aktuálny zdroj. Musí byť variabilný.
- Kondenzátor.
- Spotrebiteľ elektrického prúdu. Najlepšie je použiť lampu.
Je však potrebné pamätať na jednu vec: lampa sa rozsvieti iba vtedy, ak má zariadenie dosť veľkú kapacitu. Striedavý prúd má taký vplyv na kondenzátor, že sa zariadenie začne nabíjať a vybíjať. A prúd, ktorý preteká sieťou počas nabíjania, zvyšuje teplotu vlákna žiarovky. V dôsledku toho svieti.
Dobíjací prúd do značnej miery závisí od kapacity zariadenia pripojeného k AC sieti. Závislosť je priamo úmerná: čím väčšiu kapacitu má, tým väčšia je hodnota charakterizujúca silu nabíjacieho prúdu. Aby sme sa o tom presvedčili, stačí len zvýšiť kapacitu. Ihneď potom začne lampa svietiť jasnejšie, pretože jej vlákna budú viac zahrievané. Ako vidíte, kondenzátor, ktorý pôsobí ako jeden z prvkov obvodu striedavého prúdu, sa správa inak ako konštantný odpor.
Keď je pripojený striedavý kondenzátor, začnú prebiehať zložitejšie procesy. Nástroj ako vektor vám pomôže lepšie im porozumieť. Hlavnou myšlienkou vektora v tomto prípade bude, že je možné reprezentovať hodnotu časovo premenného signálu ako súčin komplexného signálu, ktorý je funkciou osi reprezentujúcej čas a komplexného čísla, ktoré naopak nesúvisí s časom.
Pretože vektory sú reprezentované určitou veľkosťou a určitým uhlom, môžu byť nakreslené vo forme šípky, ktorá sa otáča v rovine súradníc. Napätie na prístroji mierne zaostáva za prúdom a oba vektory, ktorými sú označené, rotujú po rovine proti hodinových ručičkám.
Kondenzátor v sieti so striedavým prúdom sa môže pravidelne dobíjať: buď získava nejaký druh náboja, alebo ho naopak vzdáva. To znamená, že vodič a zdroj striedavého elektrického prúdu v sieti si neustále navzájom vymieňajú elektrickú energiu. Tento typ elektriny v elektrotechnike sa nazýva reaktívna.
Kondenzátor neumožňuje prechod konštantného elektrického prúdu cez sieť. V tomto prípade bude mať odpor rovný nekonečnu. Cez toto zariadenie je schopný prechádzať striedavý elektrický prúd. V tomto prípade má odpor konečnú hodnotu.
