Πυκνωτές: σκοπός, συσκευή, αρχή λειτουργίας

Σε όλες τις ραδιοφωνικές και ηλεκτρονικές συσκευές, εκτός από τρανζίστορ και μικροκυκλώματα, χρησιμοποιούνται πυκνωτές. Σε ορισμένα κυκλώματα υπάρχουν περισσότερα από αυτά, σε άλλα λιγότερο, αλλά δεν υπάρχουν πρακτικά ηλεκτρονικά κυκλώματα χωρίς πυκνωτές.

Σε αυτή την περίπτωση, οι πυκνωτές μπορούν να εκτελούν μια ποικιλία εργασιών σε συσκευές. Πρώτα απ 'όλα, αυτά είναι δοχεία στα φίλτρα των ανορθωτών και των σταθεροποιητών. Με τη βοήθεια πυκνωτών, μεταδίδεται ένα σήμα μεταξύ των σταδίων ενισχυτή, κατασκευάζονται φίλτρα χαμηλής και υψηλής συχνότητας, χρονικά διαστήματα με τις χρονικές καθυστερήσεις και επιλέγεται η συχνότητα ταλάντωσης σε διάφορες γεννήτριες.

Πυκνωτές οδηγούν από leiden τράπεζεςπου στα μέσα του 18ου αιώνα χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματά τους από τον ολλανδό επιστήμονα Peter van Mushenbrook. Έζησε στην πόλη του Leiden, οπότε είναι εύκολο να μαντέψει γιατί κλήθηκε αυτή η τράπεζα.

Στην πραγματικότητα, αυτό ήταν ένα συνηθισμένο γυάλινο βάζο, με εσωτερική και εξωτερική επένδυση με ένα φύλλο κασσιτέρου - στανιόλ. Χρησιμοποιήθηκε για τους ίδιους σκοπούς με το σύγχρονο αλουμίνιο, αλλά στη συνέχεια το αλουμίνιο δεν ήταν ακόμα ανοιχτό.

Η μόνη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας εκείνη την εποχή ήταν μια ηλεκτροφόρος μηχανή, ικανή να αναπτύξει τάση μέχρι και αρκετές εκατοντάδες kilovolts. Ήταν από αυτήν που χρεώνουν ένα βάζο Leyden. Στα εγχειρίδια της φυσικής, περιγράφεται μια περίπτωση όταν ο Mushenbrook έβγαλε το δοχείο του μέσα από μια αλυσίδα δέκα φρουρών που κρατούσαν τα χέρια.

Εκείνη την εποχή, κανείς δεν ήξερε ότι οι συνέπειες θα μπορούσαν να είναι τραγικές. Το χτύπημα αποδείχθηκε αρκετά ευαίσθητο, αλλά όχι θανατηφόρο. Δεν συνέβη σε αυτό, επειδή η χωρητικότητα του βάζου Leyden ήταν ασήμαντη, η ώθηση αποδείχθηκε πολύ βραχύβια, οπότε η ισχύς εκκένωσης ήταν μικρή.

Πώς είναι ο πυκνωτής

Η συσκευή του πυκνωτή ουσιαστικά δεν διαφέρει από το βάζο Leyden: όλες οι ίδιες δύο πλάκες, που χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο απεικονίζονται πυκνωτές σε σύγχρονα ηλεκτρικά κυκλώματα. Το σχήμα 1 δείχνει μια σχηματική δομή ενός επίπεδου πυκνωτή και τον τύπο για τον υπολογισμό του.

Σχήμα 1. Συσκευή με επίπεδη πυκνωτή

Εδώ S είναι η περιοχή πλάκας σε τετραγωνικά μέτρα, d είναι η απόσταση μεταξύ των πλακών σε μέτρα, C είναι η χωρητικότητα σε farads, ε είναι η διηλεκτρική σταθερά του μέσου. Όλες οι τιμές που περιλαμβάνονται στον τύπο υποδεικνύονται στο σύστημα SI. Αυτός ο τύπος ισχύει για τον απλούστερο επίπεδο πυκνωτή: μπορείτε απλά να τοποθετήσετε δύο μεταλλικές πλάκες δίπλα τους, από τις οποίες εξάγονται συμπεράσματα. Ο αέρας μπορεί να χρησιμεύσει ως διηλεκτρικό.

Από αυτόν τον τύπο μπορεί να γίνει κατανοητό ότι ο πυκνωτής είναι μεγαλύτερος, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή των πλακών και τόσο μικρότερη είναι η απόσταση μεταξύ τους. Για πυκνωτές με διαφορετική γεωμετρία, ο τύπος μπορεί να είναι διαφορετικός, για παράδειγμα, για την χωρητικότητα ενός μόνο αγωγού ή ηλεκτρικό καλώδιο. Αλλά η εξάρτηση της χωρητικότητας στην περιοχή των πλακών και η απόσταση μεταξύ τους είναι ίδια με αυτή ενός επίπεδου πυκνωτή: όσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή και όσο μικρότερη είναι η απόσταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα.

Στην πραγματικότητα, οι πλάκες δεν είναι πάντα επίπεδες. Για πολλούς πυκνωτές, για παράδειγμα, χαρτί, οι πλάκες είναι φύλλο αλουμινίου που έλασης μαζί με ένα διηλεκτρικό χαρτί σε σφιχτή σφαίρα, σε σχήμα μεταλλικού περιβλήματος.

Για να αυξηθεί η ηλεκτρική αντοχή, το λεπτό χαρτί πυκνωτή εμποτίζεται με μονωτικές συνθέσεις, συνήθως λάδι μετασχηματιστή. Αυτός ο σχεδιασμός σας επιτρέπει να κάνετε πυκνωτές χωρητικότητας έως και αρκετών εκατοντάδων microfarads. Οι πυκνωτές με άλλα διηλεκτρικά διατάσσονται παρομοίως.

Ο τύπος δεν περιέχει περιορισμούς στην περιοχή των πλακών S και την απόσταση μεταξύ των πλακών δ.Αν υποθέσουμε ότι οι πλάκες μπορούν να εξαπλωθούν πολύ μακριά και ταυτόχρονα να καταστήσουν την περιοχή πλάκας πολύ μικρή, τότε κάποια ποσότητα, αν και μικρή, θα παραμείνει. Αυτός ο συλλογισμός δείχνει ότι ακόμη και μόνο δύο αγωγοί που βρίσκονται στη γειτονιά έχουν μια ηλεκτρική χωρητικότητα.

Αυτή η κατάσταση χρησιμοποιείται ευρέως στην τεχνολογία υψηλών συχνοτήτων: σε ορισμένες περιπτώσεις, οι πυκνωτές κατασκευάζονται απλά με τη μορφή τυπωμένων κυκλωμάτων ή ακόμα και μόνο δύο σύρματα που συσπειρώνονται από κοινού σε μόνωση από πολυαιθυλένιο. Τα συνηθισμένα ζυμαρικά ή καλώδια έχουν επίσης χωρητικότητα και με αυξανόμενο μήκος αυξάνονται.

Εκτός από την χωρητικότητα C, κάθε καλώδιο έχει επίσης αντίσταση R. Και οι δύο αυτές φυσικές ιδιότητες κατανέμονται κατά μήκος του καλωδίου και όταν μεταδίδουν παλμικά σήματα, λειτουργούν ως ολοκληρωμένη αλυσίδα RC, που φαίνεται στο σχήμα 2.

Σχήμα 2

Στο σχήμα, όλα είναι απλά: εδώ είναι το κύκλωμα, εδώ είναι το σήμα εισόδου, αλλά εδώ είναι στην έξοδο. Η ώθηση παραμορφώνεται πέρα ​​από την αναγνώριση, αλλά αυτό γίνεται με σκοπό, για το οποίο το κύκλωμα συναρμολογείται. Εν τω μεταξύ, μιλάμε για την επίδραση της χωρητικότητας του καλωδίου στο σήμα παλμού. Αντί για μια παρόρμηση, ένα τέτοιο "κουδούνι" θα εμφανιστεί στο άλλο άκρο του καλωδίου και αν ο παλμός είναι σύντομος, τότε ίσως να μην φτάσει στο άλλο άκρο του καλωδίου καθόλου, θα εξαφανιστεί εντελώς.

Ιστορικό γεγονός

Εδώ είναι απολύτως σκόπιμο να υπενθυμίσουμε την ιστορία του πώς τέθηκε το διατλαντικό καλώδιο. Η πρώτη απόπειρα το 1857 απέτυχε: τα σημεία τηλεγράφου - οι παύλες (ορθογώνιες παλμοί) παραμορφώθηκαν έτσι ώστε να μην μπορεί να αποσυναρμολογηθεί τίποτα στο άλλο άκρο της γραμμής των 4000 χιλιομέτρων.

Μια δεύτερη απόπειρα έγινε το 1865. Μέχρι αυτή τη φορά, ο αγγλικός φυσικός W. Thompson είχε αναπτύξει τη θεωρία της μετάδοσης δεδομένων σε μεγάλες γραμμές. Υπό το φως αυτής της θεωρίας, η δρομολόγηση καλωδίων αποδείχθηκε πιο επιτυχημένη και μπορέσαμε να λάβουμε σήματα.

Για αυτό το επιστημονικό αφιέρωμα, η βασίλισσα Βικτόρια χορήγησε στον επιστήμονα τον ιππότη και τον τίτλο του Λόρδου Κέλβιν. Αυτό ήταν το όνομα της μικρής πόλης στην ακτή της Ιρλανδίας, όπου άρχισε η τοποθέτηση καλωδίων. Αλλά αυτό είναι μόνο μια λέξη, και τώρα επιστρέφουμε στο τελευταίο γράμμα στον τύπο, δηλαδή στη διηλεκτρική σταθερά του μέσου ε.

Λίγο για τα διηλεκτρικά

Αυτό ε είναι στον παρονομαστή του τύπου, συνεπώς, η αύξηση του θα συνεπάγεται αύξηση της παραγωγικής ικανότητας. Για τα περισσότερα διηλεκτρικά που χρησιμοποιούνται, όπως ο αέρας, το lavsan, το πολυαιθυλένιο, το φθοροπλαστικό, αυτή η σταθερά είναι σχεδόν ίδια με εκείνη του κενού. Αλλά ταυτόχρονα, υπάρχουν πολλές ουσίες των οποίων η διηλεκτρική σταθερά είναι πολύ υψηλότερη. Εάν ο συμπυκνωτής αέρα είναι γεμάτος με ακετόνη ή αλκοόλη, τότε η χωρητικότητά του θα αυξηθεί κάθε 15 ... 20.

Αλλά αυτές οι ουσίες, εκτός από το υψηλό ε, έχουν επίσης επαρκώς υψηλή αγωγιμότητα, επομένως ένας τέτοιος πυκνωτής δεν θα κρατήσει καλά το φορτίο, θα αποφορτιστεί γρήγορα από τον εαυτό του. Αυτό το επιβλαβές φαινόμενο ονομάζεται ρεύμα διαρροής. Ως εκ τούτου, αναπτύσσονται ειδικά υλικά για διηλεκτρικά, τα οποία, με υψηλή ειδική χωρητικότητα πυκνωτών, παρέχουν αποδεκτά ρεύματα διαρροής. Αυτό εξηγεί την ποικιλία των τύπων και τύπων πυκνωτών, καθένα από τα οποία είναι σχεδιασμένο για συγκεκριμένες συνθήκες.

Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής

Η μεγαλύτερη συγκεκριμένη χωρητικότητα (αναλογία χωρητικότητας / όγκου) ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές. Η χωρητικότητα των "ηλεκτρολυτών" φτάνει έως και 100.000 microfarads, και η τάση λειτουργίας είναι μέχρι 600V. Αυτοί οι πυκνωτές λειτουργούν καλά μόνο σε χαμηλές συχνότητες, συνηθέστερα σε φίλτρα τροφοδοτικών. Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές ενεργοποιούνται με πολικότητα.

Τα ηλεκτρόδια σε τέτοιους πυκνωτές είναι ένα λεπτό φιλμ μεταλλικού οξειδίου, τόσο συχνά αυτοί οι πυκνωτές ονομάζονται οξείδια. Ένα λεπτό στρώμα αέρα μεταξύ τέτοιων ηλεκτροδίων δεν είναι ένας πολύ αξιόπιστος μονωτής, επομένως, μία στιβάδα ηλεκτρολύτη εισάγεται μεταξύ των πλακών οξειδίου. Συχνότερα αυτά είναι συμπυκνωμένα διαλύματα οξέων ή αλκαλίων.

Το σχήμα 3 δείχνει έναν από αυτούς τους πυκνωτές.

Σχήμα 3. Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής

Για να αξιολογηθεί το μέγεθος του πυκνωτή, φωτογραφήθηκε δίπλα του ένα απλό κουτί. Εκτός από μια επαρκώς μεγάλη χωρητικότητα στο σχήμα, μπορείτε επίσης να δείτε το ποσοστό ανοχής: όχι λιγότερο από το 70% της ονομαστικής.

Σε εκείνες τις ημέρες, όταν οι υπολογιστές ήταν μεγάλες και ονομάζονταν υπολογιστές, αυτοί οι πυκνωτές βρίσκονταν σε δίσκους (στον σύγχρονο σκληρό δίσκο). Η ικανότητα πληροφόρησης αυτών των μονάδων δίσκου μπορεί τώρα να προκαλέσει μόνο ένα χαμόγελο: 5 megabytes πληροφοριών αποθηκεύτηκαν σε δύο δίσκους με διάμετρο 350 mm και η ίδια η συσκευή ζυγίζει 54 kg.

Ο κύριος σκοπός των υπερκαταναλωτών που φαίνονται στο σχήμα ήταν η απόσυρση μαγνητικών κεφαλών από την περιοχή εργασίας του δίσκου κατά τη διάρκεια μιας ξαφνικής διακοπής ρεύματος. Αυτοί οι πυκνωτές θα μπορούσαν να αποθηκεύσουν μια χρέωση για αρκετά χρόνια, η οποία δοκιμάστηκε στην πράξη.

Λίγο χαμηλότερα με τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές θα προσφέρονται να κάνουν μερικά απλά πειράματα για να καταλάβουν τι μπορεί να κάνει ένας πυκνωτής.

Για να δουλέψουμε σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, παράγονται μη πολικοί ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές, κάτι που είναι πολύ δύσκολο να τους πάρουμε για κάποιο λόγο. Προκειμένου να αντιμετωπιστεί με κάποιο τρόπο αυτό το πρόβλημα, οι συνηθισμένοι πολικοί "ηλεκτρολύτες" περιλαμβάνουν αντιστρόφως: συν-μείον-αρνητικό-συν.

Εάν ο πολικός ηλεκτρολυτικός πυκνωτής περιλαμβάνεται στο κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, τότε θα αρχίσει να ζεσταίνεται πρώτα, και στη συνέχεια θα ακουστεί μια έκρηξη. Οι εγχώριοι παλιοί πυκνωτές διασκορπίζονται προς όλες τις κατευθύνσεις, ενώ οι εισαγόμενοι έχουν μια ειδική συσκευή που αποφεύγει τα δυνατά πλάνα. Αυτό συνήθως είναι είτε μια εγκάρσια εγκοπή στον πυθμένα του πυκνωτή, είτε μια οπή με ελαστικό πώμα που βρίσκεται στον ίδιο χώρο.

Δεν τους αρέσουν οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές αυξημένης τάσης, ακόμη και αν παρατηρείται η πολικότητα. Επομένως, δεν πρέπει ποτέ να βάζετε "ηλεκτρολύτες" σε ένα κύκλωμα όπου αναμένεται μια τάση κοντά στο μέγιστο για έναν δεδομένο πυκνωτή.

Μερικές φορές σε μερικά, ακόμη και αξιόπιστα φόρουμ, οι αρχάριοι θέτουν την ερώτηση: "Ο πυκνωτής 470μF * 16V αναφέρεται στο διάγραμμα, και έχω 470μF * 50V, μπορώ να το θέσω;" Ναι, φυσικά μπορείτε, αλλά η αντίστροφη αντικατάσταση δεν επιτρέπεται.

Ο πυκνωτής μπορεί να αποθηκεύει ενέργεια

Για να αντιμετωπιστεί αυτή η δήλωση, ένα απλό διάγραμμα που φαίνεται στο σχήμα 4 θα βοηθήσει.

Σχήμα 4. Κύκλωμα με πυκνωτή

Ο πρωταγωνιστής αυτού του κυκλώματος είναι ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής C με επαρκώς μεγάλη χωρητικότητα έτσι ώστε οι διαδικασίες εκφόρτισης να εκτελούνται αργά και ακόμη και πολύ καθαρά. Αυτό καθιστά δυνατή την οπτική παρακολούθηση της λειτουργίας του κυκλώματος χρησιμοποιώντας ένα συμβατικό φως από έναν φακό. Αυτά τα φώτα έχουν παραχωρηθεί εδώ και καιρό σε σύγχρονες λυχνίες LED, αλλά οι λαμπτήρες γι 'αυτούς εξακολουθούν να πωλούνται. Επομένως, είναι πολύ εύκολο να συναρμολογηθεί ένα κύκλωμα και να διεξαχθούν απλά πειράματα.

Ίσως κάποιος να πει: "Γιατί; Μετά από όλα, όλα είναι προφανή, ακόμα κι αν διαβάσετε την περιγραφή ... " Φαίνεται ότι δεν υπάρχει τίποτα για να υποστηριχθεί εδώ, αλλά οποιοδήποτε, ακόμα και το απλούστερο, παραμένει στο κεφάλι για μεγάλο χρονικό διάστημα αν η κατανόησή του ήρθε από τα χέρια.

Έτσι, το κύκλωμα συναρμολογείται. Πώς δουλεύει;

Στη θέση του διακόπτη SA, που φαίνεται στο διάγραμμα, ο πυκνωτής C φορτίζεται από την πηγή ισχύος GB μέσω της αντίστασης R στο κύκλωμα: + GB __ R __ SA __ C __ -GB. Το ρεύμα φόρτισης στο διάγραμμα εμφανίζεται με βέλος με το δείκτη iζ. Η διαδικασία φόρτισης ενός πυκνωτή φαίνεται στο σχήμα 5.

Σχήμα 5. Διαδικασία χρέωσης πυκνωτή

Το σχήμα δείχνει ότι η τάση στον πυκνωτή αυξάνεται κατά μήκος μίας καμπύλης, στα μαθηματικά που ονομάζεται εκθέτης. Το ρεύμα φόρτισης αντικατοπτρίζει απευθείας την τάση φόρτισης. Καθώς αυξάνεται η τάση στον πυκνωτή, το ρεύμα φόρτισης γίνεται όλο και μικρότερο. Και μόνο στην αρχική στιγμή αντιστοιχεί στον τύπο που φαίνεται στο σχήμα.

Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ο πυκνωτής θα φορτιστεί από 0V στην τάση της πηγής ισχύος, στο κύκλωμα μας σε 4.5V. Το όλο ερώτημα είναι, πώς είναι καιρός να καθοριστεί πόσο καιρό να περιμένει, πότε θα χρεωθεί ο πυκνωτής;

Tau χρονική σταθερά τ = R * C

Σ 'αυτόν τον τύπο, η αντίσταση και η χωρητικότητα ενός σειριακά συνδεδεμένου αντιστάτη και πυκνωτή απλά πολλαπλασιάζονται.Εάν, χωρίς να παραμεληθεί το σύστημα SI, αντικαταστήσει την αντίσταση σε Ohms, την χωρητικότητα σε Farads, τότε το αποτέλεσμα θα είναι σε δευτερόλεπτα. Είναι αυτή τη φορά που απαιτείται ο πυκνωτής να φορτίσει μέχρι και το 36,8% της τάσης της πηγής ενέργειας. Συνεπώς, για μια επιβάρυνση σχεδόν 100%, απαιτείται χρόνος 5 * τ.

Συχνά, παραμένοντας στο σύστημα SI, η αντίσταση σε Ohms αντικαθίσταται στον τύπο, και η χωρητικότητα είναι σε microfarads, τότε ο χρόνος θα αποδειχθεί σε μικροδευτερόλεπτα. Στην περίπτωσή μας, είναι πιο βολικό να λάβετε το αποτέλεσμα σε δευτερόλεπτα, για το οποίο απλά πρέπει να πολλαπλασιάσετε τα μικροδευτερόλεπτα κατά ένα εκατομμύριο ή, απλά, να μετακινήσετε το κόμμα έξι χαρακτήρες προς τα αριστερά.

Για το κύκλωμα που φαίνεται στο σχήμα 4, με πυκνωτή 2000 μF και αντίσταση αντίστασης 500 Ω, η σταθερά χρόνου θα είναι τ = R * C = 500 * 2000 = 1.000.000 μικροδευτερόλεπτα ή ακριβώς ένα δευτερόλεπτο. Έτσι, θα πρέπει να περιμένετε περίπου 5 δευτερόλεπτα μέχρι ο πυκνωτής να φορτιστεί πλήρως.

Εάν, μετά την πάροδο του προκαθορισμένου χρόνου, ο διακόπτης SA στρέφεται στη σωστή θέση, τότε ο πυκνωτής C εκκενώνεται μέσω του λαμπτήρα EL. Αυτή τη στιγμή, θα συμβεί ένα σύντομο φλας, ο πυκνωτής θα εκφορτιστεί και το φως θα βγει. Η κατεύθυνση της εκφόρτισης του πυκνωτή δείχνεται από ένα βέλος με το δείκτη ip. Ο χρόνος απόρριψης καθορίζεται επίσης από τη χρονική σταθερά τ. Το γράφημα εκφόρτισης φαίνεται στο σχήμα 6.

Σχήμα 6. Γραμμή εκφόρτισης πυκνωτή

Ο πυκνωτής δεν περνάει συνεχές ρεύμα

Για να επαληθεύσετε αυτή τη δήλωση, θα σας βοηθήσει ένα ακόμα απλούστερο σχήμα, που φαίνεται στο σχήμα 7.

Εικόνα 7. Κύκλωμα με πυκνωτή στο κύκλωμα DC

Αν κλείσετε τον διακόπτη SA, τότε θα ακολουθήσει ένα σύντομο φλας του λαμπτήρα, το οποίο δείχνει ότι ο πυκνωτής C φορτίζεται μέσω του λαμπτήρα. Το γράφημα φόρτισης εμφανίζεται επίσης εδώ: τη στιγμή που ο διακόπτης κλείνει, το ρεύμα είναι μέγιστο, καθώς φορτίζεται ο πυκνωτής, μειώνεται και μετά από λίγο σταματά τελείως.

Εάν ο πυκνωτής είναι καλής ποιότητας, δηλ. με ένα μικρό ρεύμα διαρροής (αυτοεκφόρτιση), το επαναλαμβανόμενο κλείσιμο του διακόπτη δεν θα προκαλέσει φλας. Για να λάβετε ένα άλλο φλας, ο πυκνωτής θα πρέπει να αποφορτιστεί.

Πυκνωτής στα φίλτρα ισχύος

Ο πυκνωτής τοποθετείται συνήθως μετά τον ανορθωτή. Τις περισσότερες φορές, ανορθωτές γίνονται μισό κύμα. Τα πιο κοινά κυκλώματα ανορθωτή φαίνονται στο σχήμα 8.

Εικόνα 8. Κυκλώματα ανορθωτή

Οι ανορθωτές μισού κύματος χρησιμοποιούνται επίσης συχνά, κατά κανόνα, σε περιπτώσεις όπου η ισχύς φορτίου είναι ασήμαντη. Η πιο πολύτιμη ποιότητα τέτοιων ανορθωτών είναι η απλότητα: μόνο μία δίοδος και η περιέλιξη του μετασχηματιστή.

Για έναν ανορθωτή μισού κύματος, η χωρητικότητα του πυκνωτή φίλτρου μπορεί να υπολογιστεί με τον τύπο

C = 1,000,000 * Po / 2 * U * f * dU, όπου C είναι ο πυκνωτής μF, Po είναι η ισχύς φορτίου W, U είναι η τάση στην έξοδο ανορθωτή V, f είναι η συχνότητα της εναλλασσόμενης τάσης Hz,

Ένας μεγάλος αριθμός στον αριθμητή των 1.000.000 μετατρέπει την χωρητικότητα του πυκνωτή από το σύστημα Farads σε microfarads. Οι δύο στον παρονομαστή αντιπροσωπεύουν τον αριθμό των μισών περιόδων του ανορθωτή: για μισό κύμα στη θέση του, θα εμφανιστεί μια μονάδα

C = 1.000.000 * Po / U * f * dU,

και για έναν τριφασικό ανορθωτή, ο τύπος θα λάβει τη μορφή C = 1.000.000 * Po / 3 * U * f * dU.

Υπερκατασκευαστής - Ιονιστόρ

Πρόσφατα, μια νέα τάξη ηλεκτρολυτικών πυκνωτών, η λεγόμενη ionistor. Στις ιδιότητές του, είναι παρόμοια με μια μπαταρία, ωστόσο, με αρκετούς περιορισμούς.

Το ιονιστή φορτίζει την ονομαστική τάση σε σύντομο χρονικό διάστημα, κυριολεκτικά σε λίγα λεπτά, επομένως είναι σκόπιμο να χρησιμοποιηθεί ως εφεδρική πηγή ενέργειας. Στην πραγματικότητα, το ιονιστή είναι μια μη πολική συσκευή, το μόνο πράγμα που καθορίζει την πολικότητα της φορτίζεται στο εργοστάσιο. Για να μην συγχέεται αυτή η πολικότητα στο μέλλον, υποδηλώνεται με το σύμβολο +.

Σημαντικό ρόλο παίζουν οι συνθήκες λειτουργίας των ιονιστών. Σε θερμοκρασία 70 ° C με τάση 0,8 της ονομαστικής εγγυημένης αντοχής που δεν υπερβαίνει τις 500 ώρες.Αν η συσκευή λειτουργεί με τάση 0,6 από την ονομαστική και η θερμοκρασία δεν υπερβαίνει τους 40 βαθμούς, τότε η σωστή λειτουργία είναι δυνατή για 40.000 ώρες ή περισσότερο.

Οι πιο συνηθισμένες εφαρμογές ιονιστή είναι οι εφεδρικές πηγές ενέργειας. Πρόκειται κυρίως για μάρκες μνήμης ή ηλεκτρονικά ρολόγια. Σε αυτή την περίπτωση, η κύρια παράμετρος του ιονιστή είναι ένα χαμηλό ρεύμα διαρροής, η αυτοεκφόρτιση του.

Πολύ υποσχόμενη είναι η χρήση ιονιστών σε συνδυασμό με ηλιακούς συλλέκτες. Επίσης, επηρεάζει την μη κρισιμότητα της κατάστασης του φορτίου και έναν σχεδόν απεριόριστο αριθμό κύκλων φόρτισης-απόρριψης. Μια άλλη πολύτιμη ιδιότητα είναι ότι το ιονιστή δεν χρειάζεται συντήρηση.

Μέχρι τώρα έχει αποδειχθεί πώς και πού λειτουργούν οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές, και κυρίως στα κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Η λειτουργία πυκνωτών σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος θα περιγραφεί σε άλλο άρθρο - Πυκνωτές για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις εναλλασσόμενου ρεύματος.

Μπόρις Αλαντίσκιν 

P.S. Μια ενδιαφέρουσα περίπτωση χρήσης για πυκνωτές: συγκόλληση πυκνωτών