Bir kapasitör deposu şarj mı?

Tam olarak aklımda olmayan bazı kolay kavramlar var. Korkarım mühendisliğimde iki yıl boyunca bunları inceliyorum ama yine de beni rahatsız ediyorlar. Kondansatör bunlardan biri. Birisi açıklayabilir mi?

• Bir kondansatör ne yapar? Masrafları saklıyor mu? Öyleyse, nasıl oluyor?

Google ve Yahoo'da aradım ama orada (benim için) yararlı bir şey bulamadım. Sorunumu burada çözersem çok sevinirim.

PS Umarım soru her zaman olduğu gibi tekrar konu dışı olmaz ve dahası insanlar nereye gideceklerini önermezler. Gerçekten üzücü bir şey.

Tarafından ise ücretler Şunu elektrik ücretleri , o zaman hiç bir kondansatör ücretleri saklamaz. Bu, belki de ücret kelimesinin çoklu anlamları nedeniyle yaygın bir yanlış anlamadır . Bir kapasitörün bir terminaline bir miktar yük gittiğinde, eşit miktarda yük diğerinden ayrılır. Böylece, kapasitördeki toplam yük sabittir.

Kondansatörlerin depoladığı enerji . Özellikle, elektrik alanında saklarlar. Tüm elektronlar tüm protonlara çekilir. Dengede, kapasitörün her plakasında eşit sayıda proton ve elektron vardır ve depolanmış enerji yoktur ve kapasitör boyunca voltaj yoktur.

Ancak, kapasitörü bir pil gibi bir şeye bağlarsanız, elektronların bir kısmı bir plakadan çekilir ve eşit sayıda elektron diğer plakaya itilir. Şimdi bir plakanın net negatif yükü, diğerinin net pozitif yükü var. Bu, plakalar arasındaki elektrik potansiyelinde bir fark ve daha fazla yük ayrıldıkça giderek daha güçlü bir elektrik alanı ile sonuçlanır.

Elektrik alanı, kondansatörü dengeye geri döndürmeye çalışan yüklere, her plakada dengeli yüklerle bir kuvvet uygular. Kapasitör aküye bağlı kaldığı sürece, bu kuvvet akünün kuvveti ile dengelenir ve dengesizlik kalır.

Pil çıkarılırsa ve devreyi açık bırakırsak, şarjlar hareket edemez, bu nedenle şarj dengesizliği kalır. Alan hala suçlamalara bir kuvvet uyguluyor, ancak tepenin üstündeki bir top veya gerginlik altındaki bir yay gibi hareket edemiyorlar. Kondansatörde depolanan enerji kalır.

Kondansatör terminalleri bir dirençle bağlanırsa, yükler hareket edebilir, böylece bir akım vardır. Kondansatörde depolanan enerji dirençte ısıya dönüştürülür, voltaj azalır, yükler daha az dengesizleşir ve alan zayıflar.

İlave okumalar: KONDANSATÖR ŞİKAYETLERİ (1996 William J. Beaty)

Kısacası, kapasitörler, yalıtkan olan ve dielektrik olarak bilinen bir şeyle ayrılmış, genellikle küçük plakalar olan iki iletken nesnedir. Kolunuza bir balon sürüp saçınıza koyarsanız ortaya çıkan statik birikime çok benzer şekilde, her iki plakada da ters yükler birikerek enerjiyi şarj şeklinde depolamasına izin verir. Kondansatör davranışını etkileyen ve onları çok kullanışlı kılan 2 temel faktör vardır. - Doğrusal değil, katlanarak şarj ederler. Diyelim ki bir kondansatörü sabit voltajlı olarak şarj ediyorum ve kondansatör üzerindeki voltajı (içinde tutulan yüke karşılık geliyor) her 5 saniyede bir ölçüyorum. Her 5 saniyede bir 0.1 demek değildir. Bunun yerine belirli bir yüzde artarbirim zaman başına toplam kapasite. Bu, radyoaktif bozunmayla (tersi hariç) etkili bir şekilde aynıdır - "yarı ömür", miktarın ne olduğunun% 50'sine düşmesi için geçen süreye karşılık gelen sezgisel bir kavramdır - ancak kaybetmesi için değil belirli bir miktarda (yani saniyede 50 molekül değil, saniyede% 50). Şuna benziyor:

Gördüğünüz gibi başlangıçta hızlı şarj olur, ancak şarj biriktikçe yavaşlar.

İkincisi, bu yük birikiminin sonuçlarıdır. Voltaj arttıkça, kondansatörün "içinden" akım düşer - kondansatörün elektrik direncini arttırır. Ancak, giriş güç kaynağının polaritesini tersine çevirirsek, onları değiştirirsek, direncin "azaltılması" etkisi vardır - kapasitöre sıkıştırılmak yerine yük kolayca akabilir ve aslında etkili bir şekilde yükselebilir etkili voltaj. Bunun ana sonucu, kapasitörün DC'ye direnmesi, ancak AC'ye izin vermesidir. Daha somut olarak, voltaj polarite anahtarlamasının (yani AC) frekansı ne kadar yüksek olursa, kapasitör devredeki akım akışını o kadar az engelleyecektir. Kondansatör bir elektrik yayı olarak düşünülebilir. İçine akan akımı sembolize ederek aşağı itersiniz. İlk başta çok az direnç sunar. Ancak, itmeye devam ettikçe, daha etkili bir şekilde itmeyene kadar yay daha sert geri iter. Bu, giriş voltajına yaklaşan kondansatör üzerindeki voltaja (yine içinde depolanan yüke eşdeğer) eşdeğerdir - yayın ağırlığınıza karşı dengelenmesi gibi. Şimdi ters yöne iterseniz ne olur? Bahar çalışırile yalnız kaslarınıza ve ağırlığı ulaşmak için umut ne olabilir geçmiş çıkış gücü artan yerine size karşı size.

Peki bundan nasıl yararlanabiliriz? Bir devrede nasıl düzenlendiklerine bağlı olarak iki ana kapasitör kullanımı vardır - kapasitörün seri olduğu "bağlantı" ve paralel olarak "dekuplaj". Her ikisi de bu yukarıda belirtilen ilkeleri kullanır.

Kuplaj DC'yi bloke etmede kullanılır - bu çoğunlukla sinyal işleme ve radyolarda bulunur. Kapasitör ne kadar küçük olursa, engellediği frekans o kadar yüksek olur (daha hızlı şarj olur), bu nedenle kapasitansı ayarlayarak, engellenen frekansları ayarlayabiliriz. En ilgili özelliği YÜKSEK frekansların engellenmesi olan bir indüktör (bir kapasitörün çapının tersi) ile kullanıldığında, sinyalleri belirli bir "frekans bandı" - bir "bant geçişi" devresi ile sınırlandırabiliriz. Bu, radyoların istenen frekansta iletilmesi veya alınması için önemlidir.

Kuplaj kapasitörleri zamanlama devrelerinde de kullanılır - transistörler (elektronik anahtarlar) bilinen bir voltajda açıldığından ve kapasitörler bilinen bir hızda şarj olduğundan, transistörü sadece belirli bir zamanda (veya frekansta) açmak için kullanılabilir.

Ayırma kapasitörleri enerji depolaması veya elektrik "sönümlemesi" için kullanılır. Yine, bir bahar açısından düşünmeye yardımcı olur.

Pelet tabancasındaki bir yay, enerji deposunu mükemmel bir şekilde gösterir. Yay geri çekilir, şarj edilen kapasitöre benzer, daha sonra serbest bırakılır, enerjisini bir "yüke" boşaltmasına izin verir - mekanik olarak konuşan pelet (veya diğer mühimmat), elektriksel olarak, bir bileşen, örneğin bir ışık. Kapasitörler, kısa sürede çok fazla enerjiye ihtiyaç duyulan durumlar için idealdir, çünkü son derece hızlı bir şekilde deşarj olurlar - örneğin bir defibrilatör. Yalnızca pil, gerekli tüm enerjiyi bu kadar hızlı bir şekilde boşaltamaz, bu nedenle dahili kapasitör bunun yerine depolar ve gerektiği gibi serbest bırakır.

Sönümleme için, kondansatör / yay benzetmesini araba süspansiyonundaki yay olarak düşünmek en iyisidir. Otomobil süspansiyonu, otomobilin (ve yolcuların) otomobilin dikey hareketinin enerjisinin bir kısmını emerek hasara karşı korur. Bir tekerlek büyük bir taşın üzerinden çok hızlı bir şekilde yukarı itilirse, enerjiyi emen süspansiyondan sonra aracın geri kalanı daha az etkilenir, ardından aracı yukarı iterek yavaşça serbest bırakır. Aynı şekilde, bir ayırma kapasitörü elektrik sinyallerini veya darbelerini "yumuşatabilir". Taşa benzer, bazen elektrik üretiminin doğası veya arızalar voltaj "ani yükselmelerine" neden olabilir. Çok kısa voltaj yükselmeleri bile bazı ekipmanlarda ciddi hasara neden olabilir. Ayırma kapasitörü bu "şoku" emebilir ve hasar oluşma olasılığını azaltabilir. Ek olarak,

Umarım yardımcı olur. Biraz ayrıntılı ise özür dilerim, ama kapsamlı olmayı hedefliyorum.