Конденсатор — один из самых распространенных элементов применяемых в различных электроцепях, который способен накапливать в себе заряд электрического тока и передавать его другим элементам в электроцепи.
Простейший конденсатор состоит из двух пластинчатых электродов, разделенных диэлектриком. На этих электродах накапливается электрический заряд разной полярности. На одной из пластин будет положительный заряд, а на другой — отрицательный.
Главная характерная черта конденсатора — это ёмкость. Чем она больше, тем больше энергии конденсатор сможет накопить, и тем больше его габариты.
Но стоит знать, что конденсатор, в отличие от транзистора, является пассивным компонентом, т.е. он не может генерировать или усиливать сигнал.
Чаще всего применение конденсаторов наблюдается в качестве:
- Фильтрующего элемента для ВЧ и НЧ помех;
- Нивелира резких скачков переменного тока, а также для статики и напряжения на конденсаторе;
- Выравнивателя пульсаций напряжения.
Назначение конденсатора и его функции определяются целями его использования:
- Общего назначения. Это конденсатор, в конструкции которого присутствуют только низковольтные элементы, расположенные на небольших платах, например, таких приборах, как ТВ-пульт, радио, чайник и т.д;
- Высоковольтные. Конденсатор в цепи постоянного тока поддерживает производственные и технические системы, находящиеся под высоким напряжением;
- Импульсные. Емкость формирует резкий скачок напряжения и подает его на принимающую панель устройства;
- Пусковые. Используются для пайки в тех устройствах, которые предназначены для запуска, включения/выключения приборов, например, пульт или блок управления;
- Помехоподавляющие. Конденсатор в цепи переменного тока используется в спутниковом, телевизионном и военном оборудовании
Устройство конденсатора определяется видом диэлектрика. А он в свою очередь бывает следующих типов:
- Жидкий. Диэлектрик в жидком виде встречается нечасто, в основном, такой вид используется в промышленности или для радиоустройств;
- Вакуумный. Диэлектрик в конденсаторе отсутствует, а вместо него расположены пластины в герметичном корпусе;
- Газообразный. Основан на взаимодействии химических реакций и применяется для производства холодильного оборудования, производственных линий и установок;
- Электролитический конденсатор. Принцип основан на взаимодействии металлического анода и электрода (катода). Оксидный слой анода является полупроводниковой частью, вследствие чего такой вид элемента схемы считается наиболее производительным;
- Органический. Диэлектрик может быть бумажным, пленочным и т.д. Он не способен накапливать, а только лишь слегка нивелировать скачки напряжения;
- Комбинированный. Сюда относятся металло-бумажные, бумажно-пленочные и т.д. Коэффициент полезного действия увеличивается, если в состав диэлектрика входит металлическая составляющая;
- Неорганический. Выделяют наиболее распространенные: стеклянный и керамический. Их использование обуславливается долговечностью и прочностью;
- Комбинированный неорганический. Стекло-пленочный, а также стекло-эмалевый, которые выделяются отличными нивелирующими свойствами.
Конденсатор выступает в роли:
- Индуктивной катушки. Рассмотрим на примере обычной лампочки: она загорится, только если подключить ее напрямую к источнику переменного тока. Отсюда вытекает правило, что чем больше емкость, тем мощнее будет световой поток лампочки;
- Накопителя заряда. Свойства позволяют ему быстро заряжаться и разряжаться, тем самым создавая сильнейший импульс с малым сопротивлением. Применяется для производства различных видов ускорителей, лазерных установок, электровспышек и т.д.;
- Аккумулятора полученного заряда. Мощный элемент способен продолжительное время сохранять полученную порцию тока, при этом он может служить адаптером для других устройств. По сравнению с аккумуляторной батареей, конденсатор теряет часть заряда по истечению времени, а также не способен вместить большой объем электричества, например, для промышленных масштабов;
- Зарядки электродвигателя. Подключение осуществляется через третий вывод (рабочее напряжение конденсатора на 380 или 220 Вольт). Благодаря новой технологии, стало возможным использование трехфазного двигателя (с поворотом фазы на 90 градусов), при использовании стандартной сети;
- Устройства-компенсатора. Используется в промышленности для стабилизации реактивной энергии: часть поступающей мощности растворяется и на выходе из конденсатора корректируется под определенный объем.