/ Warum brauchen wir Kondensatoren? Anschließen des Kondensators

Warum brauchen wir Kondensatoren? Anschließen des Kondensators

Ein elektrischer Kondensator ist ein Gerät,welches die Ladung und Energie des elektrischen Feldes akkumulieren kann. Im Wesentlichen besteht es aus einem Paar Leiter (Platten), die durch eine dielektrische Schicht getrennt sind. Die Dicke des Dielektrikums ist immer viel kleiner als die Größe der Platten. Auf der elektrischen Ersatzschaltung ist der Kondensator mit 2 vertikalen parallelen Segmenten (II) bezeichnet.

elektrischer Kondensator

Grundwerte und Mengeneinheiten

Es gibt verschiedene Grundwerte,welche den Kondensator bestimmen. Einer von ihnen ist seine Kapazität (lateinischer Buchstabe C), und der zweite - seine Arbeitsspannung (lateinisches U). Die elektrische Kapazität (oder einfach Kapazität) in dem SI-System wird in Farad (F) gemessen. Und als eine Einheit der Kapazität 1 Farad - das ist eine Menge - in der Praxis fast nie angewendet. Zum Beispiel beträgt die elektrische Ladung des Planeten Erde nur 710 Mikrofarad. Daher wird die Kapazität von Kondensatoren in den meisten Fällen in Ableitungen von Farad - Werten gemessen: in Picofarad (pF) mit einer sehr kleinen Kapazität (1 pF = 1/106μF), in Mikrofarad (μF) bei einem ausreichend großen Wert (1 μF = 1/106 F). Um die elektrische Kapazität zu berechnen, ist es notwendig, die Ladungsmenge, die sich zwischen den Platten angesammelt hat, durch das Potentialdifferenzmodul zwischen ihnen zu teilen (Spannung am Kondensator). Die Ladung eines Kondensators ist in diesem Fall eine Ladung, die sich auf einer der Platten der betrachteten Vorrichtung ansammelt. Auf zwei Leitern der Vorrichtung sind sie im Modul identisch, aber unterscheiden sich in Vorzeichen, so dass die Summe von ihnen immer Null ist. Die Ladung des Kondensators wird in Anhängern (Кл) gemessen und ist mit dem Buchstaben Q bezeichnet.

Kondensatoranschluss

Spannung an einem Elektrogerät

Einer der wichtigsten Parameter derDie Vorrichtung ist eine Durchbruchspannung - die Differenz der Potentiale der beiden Leiter des Kondensators, die zu einem elektrischen Durchschlag der dielektrischen Schicht führt. Die maximale Spannung, bei der die Vorrichtung nicht bricht, wird durch die Form der Leiter, die Eigenschaften des Dielektrikums und seine Dicke bestimmt. Arbeitsbedingungen, bei denen die Spannung an den Elektroden des Geräts nahe am Durchbruch liegt, sind nicht akzeptabel. Die normale Betriebsspannung am Kondensator ist mehrmals (zwei- oder dreimal) niedriger als die Durchbruchspannung. Bei der Auswahl sollte daher auf Nennspannung und Kapazität geachtet werden. In den meisten Fällen ist der Wert dieser Werte auf dem Gerät selbst oder im Reisepass angegeben. Der Einschluss eines Kondensators in das Netzwerk für eine Spannung, die den Nennwert überschreitet, droht dessen Ausfall, und eine Abweichung des Werts der Kapazität von dem Nennwert kann zur Freisetzung höherer Harmonischer in das Netzwerk und zur Überhitzung des Geräts führen.

Kondensatorspannung

Aussehen von Kondensatoren

Das Design von Kondensatoren kann selbst seinvielfältig. Es hängt vom Wert der elektrischen Kapazität des Geräts und dessen Zweck ab. Die Parameter der betreffenden Vorrichtung sollten nicht durch äußere Faktoren beeinflusst werden, so dass die Platten eine Form aufweisen, bei der sich das durch elektrische Ladungen erzeugte elektrische Feld in einer kleinen Lücke zwischen den Leitern des Kondensators konzentriert. Sie können daher aus zwei konzentrischen Kugeln, zwei flachen Platten oder zwei koaxialen Zylindern bestehen. Folglich können die Kondensatoren in Abhängigkeit von der Form der Leiter zylindrisch, kugelförmig und flach sein.

konstante Kondensatoren

Konstante Kondensatoren

Durch die Art der Änderung der elektrischen KapazitätKondensatoren sind in Geräte mit konstanter, variabler Kapazität oder Trimmung unterteilt. Lassen Sie uns jeden dieser Typen genauer untersuchen. Geräte, deren Kapazität sich im Betrieb nicht ändert, dh konstant ist (der Wert der Kapazität kann noch innerhalb der zulässigen Grenzen in Abhängigkeit von der Temperatur schwanken), sind Dauerkondensatoren. Es gibt auch elektrische Geräte, die ihre elektrische Kapazität im Arbeitsprozess ändern, sie werden Variablen genannt.

Was bestimmt C im Kondensator

Die elektrische Kapazität hängt von der Oberfläche davon abLeiter und die Entfernung zwischen ihnen. Es gibt mehrere Möglichkeiten, diese Parameter zu ändern. Betrachten wir einen Kondensator, der aus zwei Arten von Platten besteht: beweglich und fest. Bewegliche Platten bewegen sich relativ fest, was zu einer Änderung der Kapazität des Kondensators führt. Analoge Variablen werden für analoge Geräteeinstellungen verwendet. Und die Kapazität kann während des Betriebs geändert werden. Trimmkondensatoren werden in den meisten Fällen verwendet, um die Anlagenausrüstung einzustellen, zum Beispiel um die Kapazität empirisch auszuwählen, wenn eine Berechnung unmöglich ist.

Kondensator in einer Schaltung

Kondensator in der Schaltung

Das Gerät im Gleichstromkreisleitet den Strom nur im Moment seines Einschlusses in das Netz (so gibt es die Ladung oder die Aufladung des Gerätes dem Druck der Quelle). Sobald der Kondensator vollständig geladen ist, fließt kein Strom durch ihn hindurch. Wenn das Gerät in einem Wechselstromkreis eingeschaltet wird, wechseln sich die Entlade- und Ladevorgänge ab. Die Dauer ihres Wechsels ist gleich der Schwingungsdauer der angelegten Sinusspannung.

Kondensatoreigenschaften

Kondensator abhängig vom Zustandder Elektrolyt und das Material, aus dem es zusammengesetzt ist, können trocken, flüssig, Oxidhalbleiter, Metalloxid sein. Die flüssigkeitsgekühlte Kondensatoren gut können diese Geräte unter hohen Lasten arbeiten und haben eine so wichtige Eigenschaft als Selbstheilung in dem Zusammenbruch des dielektrischen. Unter Berücksichtigung von elektrischen Geräten, trockene Art eher schlichtes Design, etwas kleiner Spannungsabfall und Leckstrom. Im Moment sind es Trockengeräte, die am beliebtesten sind. Der Hauptvorteil von Elektrolytkondensatoren sind kostengünstige, kompakte Abmessungen und große elektrische Kapazität. Die Oxid-Äquivalente - polar (falsche Verbindung führt zu einem Zusammenbruch).

Kondensatoren in Serie

Wie man sich verbindet

Verbinden Sie den Kondensator mit einer Schaltung mit einer KonstanteStrom tritt wie folgt auf: Plus- (Anoden-) Stromquelle ist mit der Elektrode verbunden, die mit einem Oxidfilm bedeckt ist. Bei Nichtbeachtung dieser Anforderung kann ein Durchbruch des Dielektrikums auftreten. Aus diesem Grund müssen die Flüssigkeitskondensatoren an eine Schaltung mit einer Wechselstromquelle angeschlossen werden, die nacheinander zwei identische Abschnitte miteinander verbindet. Oder tragen Sie die Oxidschicht auf beide Elektroden auf. So erhalten wir ein unpolares elektrisches Gerät, das in Netzen mit sowohl konstanten als auch sinusförmigen Strömen arbeitet. Aber in beiden Fällen wird die resultierende Kapazität zweimal weniger. Unipolare elektrische Kondensatoren haben erhebliche Abmessungen, können jedoch in Wechselstromkreisen enthalten sein.

Die Hauptanwendung von Kondensatoren

Das Wort "Kondensator" kann von Mitarbeitern gehört werdenverschiedene Industrieunternehmen und Designinstitute. Nachdem wir uns mit dem Funktionsprinzip, den Eigenschaften und den physikalischen Prozessen beschäftigt haben, werden wir herausfinden, warum Kondensatoren zum Beispiel in Stromversorgungssystemen benötigt werden? In diesen Systemen werden Batterien häufig in Konstruktion und Rekonstruktion in industriellen Anlagen verwendet, um die Blindleistung von MRC zu kompensieren (Entladen des Netzes von unerwünschten Stromflüssen), was die Energiekosten reduziert, Kabelprodukte einspart und dem Verbraucher die beste Qualität liefert. Die optimale Wahl von Kapazität, Methode und Standort der Verbindung von Blindleistungsquellen (Q) in den Netzen der Stromerzeugungsanlagen (EPS) hat einen wesentlichen Einfluss auf die wirtschaftlichen und technischen Leistungsindikatoren von EPS. Es gibt zwei Arten von IRM: transversal und longitudinal. Bei der Querkompensation sind die Kondensatorbänke parallel zur Last mit den Bussen der Unterstation verbunden und werden Shunt (SHBK) genannt. Bei der Längskompensation werden die Batterien in eine Hochspannungsfreileitung geschnitten und als CPC (longitudinal compensation devices) bezeichnet. Batterien bestehen aus separaten Geräten, die auf verschiedene Arten angeschlossen werden können: serielle oder parallele Kondensatoren. Wenn Sie die Anzahl der in Reihe geschalteten Geräte erhöhen, erhöht sich die Spannung. CPCs werden auch verwendet, um die Lasten in Phasen auszugleichen, die Produktivität und Effizienz von Lichtbogen- und Erz-Wärme-Öfen zu erhöhen (mit der Einbeziehung von CPC durch spezielle Transformatoren).

Warum brauchen wir Kondensatoren?

Zu Ersatzregelungen für Übertragungsleitungen mitSpannung über 110 kV kapazitive Leitfähigkeit auf dem Boden wird als Kondensatoren bezeichnet. Die EP der Leitung beruht auf den elektrischen Kapazitäten zwischen den Leitern unterschiedlicher Phasen und der durch den Phasenleiter und die Erde gebildeten Kapazität. Daher werden die Eigenschaften des Kondensators verwendet, um die Betriebsmodi des Netzwerks, die Parameter der Übertragungsleitungen und den Ort der Beschädigung des elektrischen Netzwerks zu berechnen.

Mehr zu den Anwendungsbereichen

Dieser Begriff kann auch von Mitarbeitern gehört werdenEisenbahnen. Warum brauchen wir Kondensatoren für sie? Auf elektrischen Lokomotiven und Datengeräte werden verwendet, um elektrische Lichtbogenkontaktsätze zu reduzieren, die pulsierende Gleich Ausgang von den Gleichrichter und Glättungspuls Choppern, und die Erzeugung eines symmetrischen sinusförmigen Spannung zu erzeugen verwendeten Elektromotoren anzutreiben.

Dieses Wort wird jedoch am häufigsten aus dem Mund gehörtFunkamateure. Warum brauchen wir Kondensatoren dafür? In der Funktechnik werden sie zur Erzeugung hochfrequenter elektromagnetischer Schwingungen eingesetzt, sie sind Bestandteil von Glättungsfiltern, Stromversorgungen, Verstärkern und Leiterplatten.

In der Handschuhbox kann jeder Autofan gefunden werdenein paar dieser Elektrogeräte. Warum brauchen wir Kondensatoren in einem Auto? Dort werden sie in Verstärkungsanlagen von akustischen Systemen zur hochwertigen Klangwiedergabe eingesetzt.

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