Як працює конденсатор

Тут швидше питання в тому, ДЛЯ ЧОГО служить конденсатор, тому що термін "робота" до нього навряд чи й можна застосувати. Ну яке в натурі "працює", якщо там по суті нічого, крім появи або зникнення заряду на обкладинках, і не відбувається.

Суть застосування конденсатора полягає в тому, що він здатний накопичувати енергію у вигляді електричного поля, причому швидкість накопичення, як і швидкість віддачі накопиченої енергії, залежить від ємності і від параметрів зовнішнього ланцюга. З цього, зокрема, випливає ще одна важлива обставина: швидкість накопичення енергії, або взагалі "швидкість енергії", - це потужність. А потужність не може бути нескінченно великою. А значить, енергія не може змінюватися стрибком. Ну а оскільки енергія конденсатора однозначно пов'язана з його напругою, то і напруга на ньому не може змінюватися стрибком. Саме з цим пов'язане застосування конденсатора у всякого роду згладжують фільтрах, для початку в випрямлячах. І чим більше ємність - тим ефективніше це згладжування.

Другий момент, теж випливає з виділеної фрази, - залежність швидкості розряду від параметрів ланцюга. Це ключ для використання конденсатора в частотно і времязадающих схемах. Підбираючи ємність конденсатора і параметри ланцюга його розряду, можна отримати цілком певну швидкість розряду, а значить - цілком певний час цього розряду. Скажімо, при розряді через опір оно розряд проіхсодіт за експоненціальним законом з постійною часу, що дорівнює RC. І час проходження між точками "2/3 Uнач." і "1/3 Uнач." жорстко визначено, причому воно не залежить від Uнач. Саме так працює знаменитий і популярний таймер NE555, він же в світі К1006ВІ1.

Якщо ж розряд відбувається не через активний опір, а через індуктивність, то замість переходу енергії конденсаторв тепло у нас виходить перехід цієї енергії в енергію магнітного поля (зосередженого в котушці). Це зовсім інший випадок - це зворотній перехід енергії. У такій системі енергія електромагнітного поля переходить туди-сюди, з однієї форми в іншу, тобто виникають коливання. На щастя, вони описуються найпростішої функцією - гармонійної (до деякої міри це різновид експоненти. Просто показник уявний). Саме так працюють всякого роду резонансні схеми - генератори, селективні і режекторние фільтри і т. Д.

Окремо можна розглянути конденсатор як реактивне частотно-залежне опір. Залежність опору конденсатора від частоти безпосередньо випливає з його інерційності (напруга не може змінюватися стрибком). Абсолютно ясно, що чим повільніше ми намагаємося змінювати напругу, тим легше це нам вдаватиметься. А "легше вдаватися" означає - буде відбиратися менший струм. Тобто "опір" конденсатора, то, який струм буде відбиратися від джерела при спробі змінити напругу на ньому, падає зі зниженням швидкості зміни. Математично це виражається як "зворотна пропорційність частоті": реактивний опір конденсатора (сиріч коефіцієнт пропорційності між напругою і струмом) дорівнює 1 / ωС. Це властивість конденсатора знаходить застосування в активних фільтрах, а також і в тому, що конденсатор використовується як розділовий елемент в багатокаскадних схемах: постійний сигнал через нього не проходить взагалі, зате змінний - за милу душу.

Ну от якось так, приблизно.

Сумний Роджер [174K]

Елементарно.
Конденсатор здатний накопичувати енергію - а значить, стрибком накопичена в ньому енергія змінюватися не може. Оскільки енергія однозначно пов'язана з напругою, то і напруга не може змінюватися стрибком - оскільки "стрибком" означає нескінченну миттєву потужність. Причому чим більше ємність, тим неоохотнее змінюється напруга на конденсаторі, при інших рівних. Ось в це і полягає фішка конденсатора на виході блоку живлення: згладжування пульсацій. Будь-яка "спроба" самого джерела або навантаження якось змінити напругу цим конденсатороам гаситься - така спроба створює лише струм через конденсатор, а напруги при цьому змінюється незначно (ΔU = ΔI / C, чим більше С. тим менше ΔU). - 2 роки тому

Ultramarin e [8.5K]

Я так зрозумів вас що "стрибок" перехоплюється конденсатором, тому що він ближче до БП ніж навантаження. - 2 роки тому

Схожі статті