Kondenzátory – maturitní otázka

Proč je zakázané kopírování? 💾 Stáhnout materiálVIP členstvíNahlásit chybu

fyzika

 

Téma: Kondenzátory

Předmět: Fyzika

Přidal(a): Lkout

 

Kondenzátory jsou elektrotechnická součástka používaná v elektrických obvodech k dočasnému uchování elektrického náboje, a tím i k uchování potenciální elektrické energie.

 

ŘAZENÍ KONDENZÁTORŮ:

  • Paralelní zapojení:  C = C1 + C2 + … + Cn
  • Sériové zapojení:   1/C = 1/C1 + 1/C2 + … + 1/Cn

 

Kapacita:

  • Elektrická kapacita vyjadřuje schopnost vodiče uchovat elektrický náboj. Čím větší kapacita, tím větší množství náboje může být na vodiči.
  • Kapacita kondenzátoru je definována jako množství náboje na deskách kondenzátoru, je-li mezi deskami jednotkové elektrické napětí (1 V).
  • Značka je C

 

Schématické značky:

  • a) Keramický kondenzátor
  • b) Elektrolytický kondenzátor
  • c) Kapacitní trimr
  • d) Kapacitní potenciometr

 

Jednotka:

  • Kapacita se udává ve Faradech [F]. Odvozené jednotky jsou:
  • miliFarad [mF] -> 10-3F, mikrofarad [uF] -> 10-6F, nanoFarad [nF] -> 10-9F, pikoFarad [pF] -> 10-12F
  • C= ε0*ε(r)*S/d
    • S – plocha desky     
    • d – vzdálenost desek od sebe
    • ε0 – permitivita  vakua  
    • εr – permitivita relativní
  • XC = 1/(C* ω)
    • Xc – Reaktance
    • C – kapacita kondenzátoru
    • ω – úhlová frekvence – 2*∏*f

 

Pevné kondenzátory

  • PAPÍROVÉ DIELEKTRIKUM

    • je tvořeno dvěma hliníkovými fóliemi mezi, které je vložen speciální kondenzátorový papír
  • ZMETALIZOVANÝM PAPÍREM

    • elektrody mají zhotoveny z 2 kondenzátorových papírů, které jsou po jedné straně pokovené hliníkovou vrstvou a křemíku.
  • S KLASICKOU FÓLII

    • jsou podobné výše uvedeným kondenzátorům, ale místo kondenzátorového papíru je použitá fólie z polystyrénu, teflonu nebo terylénu
  • SLÍDOVÉ

    • elektrody mají zhotoveny napařením nebo nastříkáním stříbrné vrstvy na tenké destičky z jakostní slídy. Jednotlivé destičky jsou spojeny paralelně, aby se dosáhlo větší kapacity
  • KERAMICKÉ

    • dielektrikum mají ze speciální keramiky s velkou permitivitou a malými dielektrickými ztrátami, kde keramická hmota je ve tvaru fólií, destiček nebo trubiček. Mají velmi malé rozměry a destičkové nemají vývody a pájí se přímo do DPS (desky plošného spoje)
  • ELEKTROLYTICKÉ

    • rozdíl oproti předchozím je jedna z elektrod tvořená vodivým elektrolytem (katoda). Elektrolyt je směs vody, etylenglykolu, vyšších alkoholů, soli a různých aditiv. Anoda je hliníková fólie téměř o 100% čistotě. Mají definovanou polaritu!
  • TANTALOVÉ

    • mají v porovnání s elektrolytickými menší rozměry, lepší časovou i teplotní stabilnost kapacity a menší ztráty při vyšších kmitočtech. Dielektrikum tvoří oxid tantaličitý. Vyrábějí se pro nižší napětí než elektrolyty

 

Proměnné kondenzátory:

  • LADÍCÍ

    • jsou tvořeny soustavou pevných desek mezi, které se vsouvají rotorové desky. Překrýváním desek se zvyšuje kapacita, nejčastějším dielektrikem je vzduch. U malých přijímačů se rotorové desky zasouvají mezi fólie ze speciálních dielektrických materiálů
  • DOLAĎOVACÍ

    • jsou nejčastěji v trubkovém provedení, kdy kondenzátor je tvořen skleněnou nebo keramickou trubičkou a mosazným pístem ovládaný ladícím strojem. Konstrukčně jsou upraveny pro zapojení DPS

 

KONDENZÁTORY SMD:

  • Pro malé a střední kapacity (pevné dielektrikum-polymer, keramika)
  • Pro velké kapacity (elektrolyty, hliník nebo tantal)

 

CHARAKTERISTICKÉ VLASTNOSTI – (PARAMETRY) – KONDENZÁTORŮ:

  • Jmenovitá kapacita – výrobcem napsaná kapacita
  • Tolerance – hodnota skutečné kapacity od jmenovité (%)
  • Jmenovité napětí – nejvyšší napětí na, které je kondenzátor konstruován
  • Provozní napětí – nejvyšší napětí na, které může být kondenzátor trvale připojen
  • Izolační odpor – odpor mezi elektrodami mařený stejnosměrným napětím
  • Ztrátový činitel – udává ztráty energie, jež jsou zapříčiněny dielektrickými ztrátami

 

VYUŽITÍ KONDENZÁTORŮ:

  • Fotografický blesk – nahromaděná energie kondenzátorů se vybije přes výbojku provázenou silným světelným zábleskem
  • Filtrace – paralelním zapojením do elektrického obvodu lze dosáhnout vyhlazení napěťových špiček, a tím rovnoměrnějšího průběhu elektrického proudu.
  • Odstranění stejnosměrné složky el. proudu – větví s kondenzátorem nemůže projít stejnosměrný elektrický proud, ale střídavý proud ano.
  • Defibrilátor – přístroj používaný v lékařství k provádění elektrických šoků při zástavě srdce, kdy velké množství náboje projde během krátké doby přes srdeční sval a může tak obnovit srdeční činnost