Om te verduidelik wat 'n kapasitor is, moet ons die fisiese basis van die werking en ontwerp van hierdie onontbeerlike element van elke min of meer ernstige elektroniese toestel duidelik verstaan.
'n Kapasitor is 'n element van 'n elektriese stroombaan wat uit twee geleidende plate bestaan, wat elk 'n elektriese lading van die teenoorgestelde teken bevat. Die plate word geskei deur 'n diëlektrikum, wat hulle help om hierdie lading te behou.
Daar is verskeie soorte isolerende materiale wat in kapasitors gebruik word, insluitend keramiek, mika, tantaal en polistireen. Isolators soos lug, papier en plastiek word ook wyd gebruik in die vervaardiging van kapasitors. Elkeen van hierdie materiale verhoed effektief dat die kapasitorplate aan mekaar raak.
Wat is die kapasitansie van 'n kapasitor?
Die konsep van "kapasitorkapasitansie" kenmerk sy vermoë om 'n elektriese lading op te bou. Die eenheid van kapasitansie is Farad.
As 'n kapasitor 'n lading van 1 hanger behou met 'n potensiaalverskil tussen sy plate van 1 Volt, dan het dit 'n kapasiteit van een Farad. In werklikheid is hierdie eenheid te groot vir die meeste praktiese toepassings. Tipiese waardeskapasitansies wanneer kapasitors gebruik word, val in die reekse van mifarad (10-3 F), mikrofarad (10-6 F) en picofarad (10-12 F).
Wat is kapasitors?
Om te verstaan wat 'n kapasitor is, is dit nodig om die hooftipes van hierdie komponent te oorweeg, afhangende van die doel, toepassingstoestande en tipe diëlektrikum.
Elektrolitiese kapasitors word gebruik in stroombane waar hoë kapasitansie vereis word. Die meeste van hierdie elemente is polêr. Algemene materiale vir hulle is tantaal of aluminium. Aluminium elektrolitiese kapasitors is baie goedkoper en het 'n wyer toepassing. Tantaal het egter aansienlik hoër volumetriese doeltreffendheid en voortreflike elektriese werkverrigting.
Tantaalkapasitors het tantaaloksied as 'n diëlektrikum. Hulle word onderskei deur hoë betroubaarheid, goeie frekwensie-eienskappe, wye bedryfstemperatuurreeks. Hulle word wyd gebruik in elektroniese toerusting waar 'n hoë vlak van kapasitansie in 'n klein pakket vereis word. As gevolg van hul voordele word hulle in groot volumes geproduseer vir die behoeftes van die elektroniese industrie.
Die nadele van tantaalkapasitors sluit in sensitiwiteit vir stroomrimpeling en oorspanning, sowel as die relatiewe hoë koste van hierdie produkte.
Kragkapasitors word tipies in hoëspanningstelsels gebruik. Hulle word wyd gebruik om te vergoed vir verliese in kraglyne, asook om die kragfaktor in te verbeterindustriële elektriese installasies. Vervaardig van hoë kwaliteit gemetalliseerde propileen film met 'n spesiale bevrugting met nie-giftige isolerende olie.
Het dalk 'n selfgenesende funksie vir interne skade, wat hulle bykomende betroubaarheid gee en hul lewensduur verleng.
Keramiese kapasitors het keramiek as die diëlektriese materiaal. Hulle beskik oor hoë bedryfspanningsfunksionaliteit, betroubaarheid, lae verliese en lae koste.
Die omvang van kapasitansies wissel van 'n paar picofarads tot ongeveer 0,1 uF. Hulle is tans een van die mees gebruikte tipes kapasitors wat in elektroniese toerusting gebruik word.
Silwer mika-kapasitors het die voorheen wydverspreide mika-elemente vervang. Beskik oor hoë stabiliteit, verseëlde behuising en groot kapasiteit per eenheidsvolume.
Wyde gebruik van silwer-mika-kapasitors word belemmer deur hul relatiewe hoë koste.
Papier- en metaal-papierkapasitors het plate gemaak van dun aluminiumfoelie, en spesiale papier wat met 'n vaste (gesmelte) of vloeibare diëlektrikum geïmpregneer is, word as 'n diëlektrikum gebruik. Hulle word gebruik in lae-frekwensie stroombane van radio toestelle teen hoë strome. Hulle is relatief goedkoop.
Waarvoor is 'n kapasitor
Daar is 'n aantalvoorbeelde van die gebruik van kapasitors vir 'n wye verskeidenheid doeleindes. Hulle word veral wyd gebruik vir die stoor van analoog seine en digitale data. Veranderlike kapasitors word in telekommunikasie gebruik om die frekwensie aan te pas en telekommunikasietoerusting in te stel.
'n Tipiese voorbeeld van hul toepassing is die gebruik in kragbronne. Daar voer hierdie elemente die funksie uit om die gelykgerigte spanning by die uitset van hierdie toestelle glad te maak (filtreer). Hulle kan ook in spanningsvermenigvuldigers gebruik word om hoë spannings baie keer die insetspanning op te wek. Kapasitors word wyd gebruik in verskeie tipes spanningomsetters, ononderbroke kragtoevoer vir rekenaartoerusting, ens.
Om te verduidelik wat 'n kapasitor is, kan 'n mens nie nalaat om te sê dat hierdie element ook kan dien as 'n uitstekende berging van elektrone nie. In werklikheid het hierdie funksie egter sekere beperkings as gevolg van die onvolmaaktheid van die isolerende eienskappe van die gebruikte diëlektrikum. Nietemin het die kapasitor die vermoë om elektriese energie vir 'n redelike lang tyd te stoor wanneer dit van die laaikring ontkoppel word, dus kan dit as 'n tydelike kragbron gebruik word.
As gevolg van hul unieke fisiese eienskappe, het hierdie elemente so wydverspreid gebruik in die elektroniese en elektriese industrieë gevind dat dit vandag selde is dat 'n elektriese produk nie ten minste een so 'n komponent vir enige doel insluit nie.
Opsomming, ons kan sê dat die kapasitor is'n onskatbare deel van 'n groot verskeidenheid elektroniese en elektriese toestelle, waarsonder verdere vooruitgang in wetenskap en tegnologie ondenkbaar sou wees.
Dis wat 'n kapasitor is!
