Что такое конденсатор и зачем он вообще нужен?
Чтобы понять суть этого распространенного элемента электроники, давайте заглянем назад в прошлое:
В далеком 1745 году в старинном городе Лейден, профессор, изучающий явление «электрической жидкости» искал способ накопить побольше энергии в стеклянной банке, для этого он взял в одну руку банку частично наполненную водой и опустил в неё медный электрод, подключенный к электростатической машине и приказал слуге добывать электрическую жидкость. Когда профессору показалось, что банка уже достаточно наполнена электричеством, или просто рука затекла, он потянулся к электроду в банке другой рукой, намереваясь вытащить его….
История умалчивает, что произошло с первой Лейденской банкой, скорее всего, она кувыркаясь летела через всю лабораторию и была вдребезги разбита, а сам профессор с ужасом рассказывал свои ощущения коллегам.
Так вот эта Лейденская банка и была первым конденсатором!
Конденсатор состоит из двух полюсов (пластин) разделенных изолятором. Первой обкладкой конденсатора в лейденской банке служила вода, а второй – рука профессора. Коснувшись электрода профессор замкнул цепь через себя и разрядил конденсатор испытав при этом незабываемые ощущения!
Позже была выяснена зависимость емкости конденсатора от площади пластин и толщины изолятора (емкость конденсатора увеличивается при увеличении площади обкладок и уменьшается при увеличении толщины изолятора).
Современные конденсаторы имеют множество видов, керамические, электролитические, танталовые, ионисторы, варикапы (электрически управляемая емкость),переменные.
По исполнению – выводные, SMD, переменные с воздушным изолятором, слюдяные, керамические подстроечные.
Как вы уже поняли – назначение конденсатора накапливать энергию, но в отличие от аккумулятора, конденсатор может быстро накопить энергию, и так-же быстро её отдать.
Применяется конденсатор в электронике для сглаживания пульсаций, отсчета времени, создания резонансных цепей, разделение частот и т.д.
Рассмотрим пару практических применений, которые могут вам пригодиться:
Сглаживающий фильтр – пригодится вам при изготовлении блока питания, чтобы ток на выходе блока был без пульсаций.
Вашим устройствам будет намного приятней получать питание от блока с конденсатором, чем давиться импульсами без него!
В данном случае конденсатор просто подключается параллельно проводам с выхода выпрямительного мостика. При этом очень важно соблюдать полярность включения конденсатора, иначе он может испустить дух и при этом разбросать свои внутренности по вашей комнате, а вам придется выковыривать ошметки фольги и пропитанной электролитом бумаги из зубов!
Следующая конструкция- задержка включения и выключения:
Спаяйте (или соедините в макетной плате) резистор 1кОм, конденсатор 1000мкФх16в и светодиод, подключите схему к питанию (например, батарея «крона» или блок питания на 12 Вольт). При подключении вы сможете заметить, что светодиод включается с небольшой задержкой и плавно набирает яркость, а при отключении питания светодиод будет еще некоторое время светиться.
Почему так происходит?
При подаче питания на схему, конденсатор начинает накапливать в себе энергию, но резистор не дает ему зарядиться быстро, ток ограничивается резистором и поступает в конденсатор «тонкой струйкой». Когда банка конденсатор частично зарядится, напряжение на контактах конденсатора становится достаточно для работы светодиода и последний начинает светиться.
После отключения питания, конденсатор продолжает разряжаться через светодиод, и так будет продолжаться, пока заряд современной Лейденской банки не иссякнет.
Вы еще не раз столкнетесь с конденсатором, он является одним из основных элементов любой электронной аппаратуры, спасибо профессору фон Клейсту!
tarip
