Ang electrical capacitor ay isang device na maaaring mag-imbak ng singil at enerhiya mula sa isang electric field. Karaniwan, ito ay binubuo ng isang pares ng mga konduktor (mga plato) na pinaghihiwalay ng isang dielectric na layer. Ang kapal ng dielectric ay palaging mas maliit kaysa sa laki ng mga plato. Sa mga electrical equivalent circuit, ang capacitor ay ipinapahiwatig ng 2 vertical parallel segments (II).
Mga pangunahing dami at unit ng pagsukat
May ilang pangunahing dami na tumutukoy sa isang kapasitor. Ang isa sa kanila ay ang kapasidad nito (Latin letter C), at ang pangalawa ay ang operating boltahe (Latin U). Ang kapasidad ng kuryente (o simpleng kapasidad) sa sistema ng SI ay sinusukat sa farads (F). Bukod dito, bilang isang yunit ng kapasidad, 1 farad - ito ay marami - ay halos hindi ginagamit sa pagsasanay. Halimbawa, ang electric charge ng planetang Earth ay 710 microfarads lamang. Samakatuwid, ang electrical capacitance ng mga capacitor sa karamihan ng mga kaso ay sinusukat sa farad-derived na dami: sa picofarads (pF) na may napakaliit na capacitance value (1 pF=1/106µF), sa microfarads (µF) sa sapat na malaking halaga nito (1 uF=1/106 F). Upang makalkula ang kapasidad ng kuryente, kinakailanganhatiin ang halaga ng singil na naipon sa pagitan ng mga plato sa pamamagitan ng modulus ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga ito (boltahe sa buong kapasitor). Ang singil ng kapasitor sa kasong ito ay ang singil na naipon sa isa sa mga plate ng device na pinag-uusapan. Sa 2 konduktor ng aparato, magkapareho sila sa modulus, ngunit naiiba sa sign, kaya ang kanilang kabuuan ay palaging katumbas ng zero. Ang singil ng isang kapasitor ay sinusukat sa coulomb (C), at tinutukoy ng titik Q.
Voltage sa electrical appliance
Ang isa sa pinakamahalagang parameter ng device na aming isinasaalang-alang ay ang breakdown voltage - ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang conductor ng capacitor, na humahantong sa electrical breakdown ng dielectric layer. Ang maximum na boltahe kung saan walang pagkasira ng aparato ay tinutukoy ng hugis ng mga konduktor, ang mga katangian ng dielectric at ang kapal nito. Ang mga kondisyon sa pagpapatakbo kung saan ang boltahe sa mga plato ng electrical appliance ay malapit sa breakdown na boltahe ay hindi katanggap-tanggap. Ang normal na operating boltahe sa kapasitor ay ilang beses na mas mababa kaysa sa breakdown boltahe (dalawa hanggang tatlong beses). Samakatuwid, kapag pumipili, bigyang-pansin ang rate ng boltahe at kapasidad. Sa karamihan ng mga kaso, ang halaga ng mga dami na ito ay ipinahiwatig sa mismong device o sa pasaporte. Ang pagsasama ng isang kapasitor sa network para sa isang boltahe na lumampas sa nominal na boltahe ay nagbabanta sa pagkasira, at ang isang paglihis ng halaga ng kapasidad mula sa nominal na halaga ay maaaring humantong sa paglabas ng mas mataas na mga harmonika sa network at sobrang init ng device.
Ang hitsura ng mga capacitor
Ang disenyo ng mga capacitor ay maaaringang pinaka-iba-iba. Depende ito sa halaga ng kapasidad ng kuryente ng device at sa layunin nito. Ang mga parameter ng aparato na isinasaalang-alang ay hindi dapat maapektuhan ng mga panlabas na kadahilanan, samakatuwid, ang mga plato ay hugis sa isang paraan na ang electric field na nilikha ng mga electric charge ay puro sa isang maliit na puwang sa pagitan ng mga conductor ng kapasitor. Samakatuwid, maaari silang binubuo ng dalawang concentric sphere, dalawang flat plate, o dalawang coaxial cylinder. Samakatuwid, ang mga capacitor ay maaaring maging cylindrical, spherical at flat depende sa hugis ng mga conductor.
Permanent Capacitors
Ayon sa likas na katangian ng pagbabago sa electrical capacitance, ang mga capacitor ay nahahati sa mga device na may pare-pareho, variable na kapasidad o trimmer. Tingnan natin ang bawat isa sa mga uri na ito. Ang mga aparato na ang kapasidad ay hindi nagbabago sa panahon ng operasyon, iyon ay, ito ay pare-pareho (ang halaga ng kapasidad ay maaari pa ring magbago sa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon depende sa temperatura) ay mga nakapirming capacitor. Mayroon ding mga electrical appliances na nagbabago ng kapasidad ng kuryente sa panahon ng operasyon, tinatawag itong mga variable.
Ano ang nakasalalay sa C sa isang capacitor sa
Ang kapasidad ng kuryente ay depende sa surface area ng mga conductor nito at ang distansya sa pagitan ng mga ito. Mayroong ilang mga paraan upang baguhin ang mga setting na ito. Isaalang-alang ang isang kapasitor, na binubuo ng dalawang uri ng mga plato: movable at fixed. Ang mga movable plate ay gumagalaw na may kaugnayan sa mga nakapirming, bilang isang resulta kung saan nagbabago ang kapasidad ng kapasitor. Ang mga variable na analog ay ginagamit upang ayusin ang analogmga device. Bukod dito, ang kapasidad ay maaaring mabago sa panahon ng operasyon. Ang mga trimmer capacitor ay kadalasang ginagamit upang ibagay ang mga kagamitan sa pabrika, halimbawa, upang piliin ang capacitance sa empirically kapag imposible ang pagkalkula.
Capacitor sa circuit
Ang device na pinag-uusapan sa DC circuit ay nagsasagawa lamang ng kasalukuyang sa sandaling ito ay nakakonekta sa network (sa kasong ito, ang aparato ay sinisingil o muling nag-recharge sa pinagmulang boltahe). Kapag ang kapasitor ay ganap na na-charge, walang kasalukuyang dumadaloy dito. Kapag ang aparato ay nakakonekta sa isang alternating current circuit, ang mga proseso ng pagdiskarga at pagcha-charge nito ay kahalili sa isa't isa. Ang panahon ng kanilang paghalili ay katumbas ng panahon ng oscillation ng inilapat na sinusoidal na boltahe.
Mga katangian ng mga capacitor
Ang kapasitor, depende sa estado ng electrolyte at ang materyal na binubuo nito, ay maaaring tuyo, likido, oxide-semiconductor, oxide-metal. Ang mga capacitor ng likido ay mahusay na pinalamig, ang mga aparatong ito ay maaaring gumana sa ilalim ng makabuluhang pag-load at magkaroon ng isang mahalagang katangian tulad ng dielectric na pagpapagaling sa sarili sa panahon ng pagkasira. Ang itinuturing na dry-type na mga de-koryenteng aparato ay may medyo simpleng disenyo, bahagyang mas mababa ang pagkawala ng boltahe at kasalukuyang pagtagas. Sa ngayon, ang mga tuyong kasangkapan ang pinakasikat. Ang pangunahing bentahe ng mga electrolytic capacitor ay ang kanilang mababang gastos, compact size at mataas na kapasidad ng kuryente. Ang mga oxide analogue ay polar (ang hindi tamang koneksyon ay humahantong sa pagkasira).
Paano kumonekta
Ang pagkonekta ng capacitor sa isang DC circuit ay ang mga sumusunod: ang plus (anode) ng kasalukuyang pinagmumulan ay konektado sa electrode, na natatakpan ng isang oxide film. Ang pagkabigong sumunod sa kinakailangang ito ay maaaring magresulta sa pagkasira ng dielectric. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang mga likidong capacitor ay dapat na konektado sa isang circuit na may isang alternating kasalukuyang pinagmulan, pagkonekta ng dalawang magkaparehong mga seksyon sa kabaligtaran serye. O maglagay ng oxide layer sa parehong electrodes. Kaya, ang isang non-polar electrical appliance ay nakuha, na tumatakbo sa mga network na may parehong direktang at sinusoidal na kasalukuyang. Ngunit sa parehong mga kaso, ang nagresultang kapasidad ay nagiging kalahati ng mas maraming. Malaki ang mga unipolar electrical capacitor, ngunit maaaring isama sa mga AC circuit.
Pangunahing aplikasyon ng mga capacitor
Ang salitang "capacitor" ay maririnig mula sa mga manggagawa ng iba't ibang industriyal na negosyo at mga instituto ng disenyo. Ang pagkakaroon ng pakikitungo sa prinsipyo ng pagpapatakbo, mga katangian at pisikal na proseso, malalaman natin kung bakit kailangan ang mga capacitor, halimbawa, sa mga sistema ng suplay ng kuryente? Sa mga sistemang ito, ang mga baterya ay malawakang ginagamit sa konstruksiyon at muling pagtatayo sa mga pang-industriya na negosyo upang mabayaran ang reaktibong kapangyarihan ng RFC (pagbabawas ng network mula sa mga hindi gustong pag-apaw), na nagpapababa ng mga gastos sa kuryente, nakakatipid sa mga produkto ng cable at naghahatid ng mas mahusay na kalidad ng kuryente sa consumer.. Ang pinakamainam na pagpili ng kapangyarihan, paraan at lugar ng koneksyon ng mga reactive power sources (Q) sa mga network ng electric power systems (EPS) ay nagbibigaymakabuluhang epekto sa pang-ekonomiya at teknikal na pagganap ng EPS. Mayroong dalawang uri ng KRM: transverse at longitudinal. Sa transverse compensation, ang mga capacitor bank ay konektado sa mga busbar ng substation na kahanay ng load at tinatawag na shunt (SHBK). Sa longitudinal compensation, ang mga baterya ay kasama sa cut ng power line at tinatawag na SPC (longitudinal compensation device). Ang mga baterya ay binubuo ng mga indibidwal na aparato na maaaring konektado sa iba't ibang paraan: mga capacitor na konektado sa serye o parallel. Habang tumataas ang bilang ng mga device na konektado sa serye, tumataas ang boltahe. Ginagamit din ang APC para i-equalize ang mga load ayon sa mga phase, pataasin ang productivity at efficiency ng arc at ore-thermal furnace (kapag naka-on ang APC sa pamamagitan ng mga espesyal na transformer).
Sa katumbas na mga circuit ng power transmission lines na may boltahe na higit sa 110kV, ang capacitive conduction sa earth ay tinutukoy bilang mga capacitor. Ang power supply ng linya ay dahil sa capacitance sa pagitan ng mga conductor ng iba't ibang phase at ang capacitance na nabuo ng phase wire at ng lupa. Samakatuwid, upang kalkulahin ang mga operating mode ng network, ang mga parameter ng mga linya ng paghahatid ng kuryente, at matukoy ang mga lugar ng pinsala sa electrical network, ginagamit ang mga katangian ng capacitor.
Higit pang mga application
Gayundin, maririnig ang katagang ito mula sa mga manggagawa sa tren. Bakit kailangan nila ng mga capacitor? Sa mga de-koryenteng lokomotibo at diesel na lokomotibo, ang mga aparatong ito ay ginagamit upang bawasan ang pagsiklab ng mga contact ng mga de-koryenteng aparato, pakinisin ang pulsating current na nabuo ng mga rectifier at pulsed.mga breaker, gayundin upang lumikha ng isang henerasyon ng simetriko sinusoidal na boltahe na ginagamit sa pagpapagana ng mga de-koryenteng motor.
Gayunpaman, ang salitang ito ay kadalasang naririnig mula sa mga labi ng isang amateur sa radyo. Bakit kailangan niya ng mga capacitor? Sa radio engineering, ginagamit ang mga ito upang lumikha ng mga high-frequency na electromagnetic oscillations, bahagi sila ng mga smoothing filter, power supply, amplifier at printed circuit board.
Sa glove box ng bawat motorista makikita mo ang ilan sa mga electrical appliances na ito. Bakit kailangan ang mga capacitor sa isang kotse? Doon ginagamit ang mga ito sa amplifying equipment ng mga acoustic system para sa mataas na kalidad na pagpaparami ng tunog.
