Όπως τα διάφορα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως αντίσταση, τρανζίστορ, ICs, ο πυκνωτής είναι ένα από τα πιο χρησιμοποιημένα εξαρτήματα στον σχεδιασμό ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Μερικές φορές ο πυκνωτής αναφέρεται ως συμπυκνωτής. Παίζει ζωτικό ρόλο σε διάφορα ενσωματωμένες εφαρμογές. Αυτά τα στοιχεία είναι διαθέσιμα σε διαφορετικές βαθμολογίες. Αποτελείται από δύο μεταλλικές πλάκες που χωρίζονται από διηλεκτρική ή μη αγώγιμη ουσία. Υπάρχουν διάφορα είδη πυκνωτών είναι διαθέσιμα στην αγορά , αλλά η διαφορά μεταξύ αυτών των πυκνωτών γίνεται συνήθως με το διηλεκτρικό υλικό που χρησιμοποιείται στις πλάκες. Ορισμένοι πυκνωτές μοιάζουν με σωλήνες, ορισμένοι πυκνωτές έχουν σχεδιαστεί με κεραμικά υλικά και βυθίζονται σε εποξική ρητίνη για να τα καλύψουν. Αυτό το άρθρο παρέχει μια επισκόπηση του τι είναι ένας πυκνωτής, ένας πυκνωτής λειτουργεί και η κατασκευή ενός πυκνωτή.
Τι είναι ο πυκνωτής;
Ο πυκνωτής είναι ένας ηλεκτρικός αγωγός δύο τερματικών και αυτός διαχωρίζεται από έναν μονωτή. Αυτοί οι ακροδέκτες αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια όταν συνδέονται με πηγή ενέργειας. Το ένα τερματικό αποθηκεύει θετική ενέργεια και το άλλο τερματικό αποθηκεύει αρνητική φόρτιση. Η φόρτιση και εκφόρτιση του πυκνωτή μπορεί να οριστεί ως, όταν η ηλεκτρική ενέργεια προστίθεται σε έναν πυκνωτή ονομάζεται φόρτιση ενώ η απελευθέρωση της ενέργειας από έναν πυκνωτή ονομάζεται εκφόρτιση.
Η χωρητικότητα μπορεί να οριστεί ως, είναι η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που αποθηκεύεται στον πυκνωτή στα 1 volt και μετριέται σε μονάδες Farad που υποδηλώνονται με F. Ο πυκνωτής διαχωρίζει ρεύμα σε κυκλώματα DC (συνεχούς ρεύματος) και βραχυκύκλωμα σε AC ( κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος). Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή μπορεί να αυξηθεί με τρεις τρόπους όπως
- Αυξήστε το μέγεθος της πλάκας
- Τακτοποιήστε τις πλάκες πιο κοντά
- Κάντε το διηλεκτρικό καλό αν είναι δυνατόν
Οι πυκνωτές περιλαμβάνουν διηλεκτρικά φτιαγμένα από όλα τα είδη υλικών. Στα ραδιόφωνα τρανζίστορ, η αλλαγή πραγματοποιείται από έναν μεταβλητό πυκνωτή που έχει αέρα μεταξύ των πλακών του. Στα περισσότερα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κυκλώματα, αυτά τα εξαρτήματα είναι τυλιγμένα εξαρτήματα από διηλεκτρικά από κεραμικά υλικά όπως γυαλί, μαρμαρυγία, πλαστικά ή χαρτί εμποτισμένο με λάδι.
Κατασκευή πυκνωτή
Η απλούστερη μορφή ενός πυκνωτή είναι ο «παράλληλος πυκνωτής πλακών» και η κατασκευή του μπορεί να γίνει από δύο μεταλλικές πλάκες που τοποθετούνται παράλληλα μεταξύ τους σε κάποια απόσταση.
Εάν μια πηγή τάσης είναι συνδεδεμένη σε έναν πυκνωτή όπου το + Ve (θετικός ακροδέκτης) είναι συνδεδεμένος στον θετικό ακροδέκτη ενός πυκνωτή και ο αρνητικός ακροδέκτης είναι συνδεδεμένος στο –Ve (αρνητικός ακροδέκτης) του πυκνωτή. Στη συνέχεια, η ενέργεια που αποθηκεύεται στον πυκνωτή είναι άμεσα ανάλογη με την εφαρμοζόμενη τάση.
Κατασκευή πυκνωτή
Q = βιογραφικό σημείωμα
Όπου το «C» είναι μια σταθερά αναλογικότητας, η οποία είναι γνωστή ως η χωρητικότητα του πυκνωτή. Η χωρητικότητα μονάδας του πυκνωτή είναι το Farad. Σύμφωνα με την εξίσωση Q = CV, 1 F = coulomb / volt. Από την παραπάνω εξίσωση, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η χωρητικότητα εξαρτάται από την τάση και τη φόρτιση, αλλά αυτό δεν ισχύει. Η χωρητικότητα του πυκνωτή εξαρτάται κυρίως από τα μεγέθη των πλακών και το διηλεκτρικό μεταξύ των δύο πλακών.
C = ε A / d
Η χωρητικότητα του πυκνωτή εξαρτάται κυρίως από το εμβαδόν επιφανείας κάθε πλάκας, την απόσταση μεταξύ δύο πλακών και την επιτρεπτότητα του υλικού μεταξύ των δύο πλακών.
Βασικά κυκλώματα ενός πυκνωτή
Βασικά κυκλώματα ενός πυκνωτή περιλαμβάνει κυρίως πυκνωτές συνδεδεμένους σε σειρά και πυκνωτές συνδεδεμένους παράλληλα.
Πυκνωτές συνδεδεμένοι σε σειρά
Όταν οι δύο πυκνωτές C1 και C2 συνδέονται σε σειρά εμφανίζονται στο παρακάτω κύκλωμα.
Πυκνωτές συνδεδεμένοι σε σειρά
Όταν οι πυκνωτές C1 και C2 συνδέονται σε σειρά, τότε η τάση από την πηγή τάσης διαιρείται σε V1 και V2 μεταξύ των πυκνωτών. Η συνολική φόρτιση θα είναι η φόρτιση ολόκληρης της χωρητικότητας
Τάση V = V1 + V2
Η ροή ρεύματος σε οποιοδήποτε κύκλωμα σειράς είναι σχεδόν ίδια
Έτσι, η συνολική χωρητικότητα του παραπάνω κυκλώματος είναι C σύνολο = Q / V
Ξέρουμε ότι V = V1 + V2
= Q / (V1 + V2)
Η συνολική χωρητικότητα των πυκνωτών στις σειρές C1, C2
1 / CT Σύνολο = 1 / C1 + 1 / C2
Επομένως, όταν ένα κύκλωμα που έχει 'n' αριθμό πυκνωτών συνδεδεμένο σε σειρά
1 / CT Σύνολο = 1 / C1 + 1 / C2 + ………… .. + 1 / Cn
Πυκνωτές συνδεδεμένοι παράλληλα
Όταν οι δύο πυκνωτές C1 και C2 συνδέονται παράλληλα εμφανίζονται στο παρακάτω κύκλωμα.
Πυκνωτές συνδεδεμένοι παράλληλα
Όταν οι πυκνωτές C1 και C2 συνδέονται παράλληλα, τότε η τάση από την πηγή τάσης θα είναι η ίδια μεταξύ των πυκνωτών. Το φορτίο στον πρώτο πυκνωτή C1 θα είναι Q1 και το φορτίο στον δεύτερο πυκνωτή C2 θα είναι Q2. Επομένως, η εξίσωση μπορεί να γραφτεί ως
C1 = Q1 / V και C2 = Q2 / V
Επομένως, όταν ένα κύκλωμα που έχει 'n' αριθμό πυκνωτών συνδεδεμένο παράλληλα
C Σύνολο = C1 + C2 + ………… .. + Cn
Μέτρηση χωρητικότητας
Η χωρητικότητα μπορεί να οριστεί ως, η ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που αποθηκεύεται σε έναν πυκνωτή που χρησιμοποιείται σε ένα κύκλωμα (Η μονάδα της χωρητικότητας είναι το Farad). Τα ακόλουθα 3 βήματα συζητούν σχετικά με τον τρόπο μέτρησης της χωρητικότητας όταν είναι γνωστή η τάση και η φόρτιση ενός πυκνωτή.
Μέτρηση χωρητικότητας
Ανακαλύψτε το φορτίο μεταφοράς στον πυκνωτή
Η χρέωση είναι συχνά προβληματική για άμεση μέτρηση. Επειδή η μονάδα του αμπέρ, το ρεύμα ορίζεται ως 1 coulomb / Sec, εάν είναι γνωστό το ρεύμα και το χρονικό διάστημα που εφαρμόζεται το ρεύμα, είναι πιθανό να καταλάβουμε το φορτίο. Μπορείτε απλά να πάρετε τη φόρτιση στο coulomb πολλαπλασιάζοντας τις αμπέρ στο χρόνο σε δευτερόλεπτα
Για παράδειγμα, εάν ο πυκνωτής έχει ρεύμα 20 Amp που εφαρμόζεται σε αυτό για 5 δευτερόλεπτα, η φόρτιση είναι 100 coulombs ή 20 φορές 5.
Μέτρηση τάσης
Η μέτρηση τάσης μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο ή πολύμετρο ρυθμίζοντας την τάση .
Διαιρέστε το ηλεκτρικό φορτίο με την τάση
Ένας πυκνωτής που φέρει 100 coulomb φόρτιση και μια πιθανή διαφορά ενός πυκνωτή είναι 10volts τότε η χωρητικότητα θα είναι 100 διαιρούμενη με 10.
Μην χάσετε: Υπολογισμός κωδικού χρώματος πυκνωτή
Επομένως, αυτό αφορά το τι λειτουργεί ένας πυκνωτής και ένας πυκνωτής. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Επιπλέον, τυχόν αμφιβολίες σχετικά με αυτήν την έννοια ή κωδικοί χρώματος πυκνωτή με εργασία δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιοι είναι οι τύποι πυκνωτών;
