Kas yra oro kondensatorius: grandinė, veikimas ir taikymas

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





A kintamasis kondensatorius yra vieno tipo kondensatorius, turintis kintamą talpos vertę. Tai kondensatorius apima dvi plokštes, kuriose plotas tarp šių plokščių yra tiesiog sureguliuotas, kad būtų pakeista kondensatoriaus talpa. Šie kondensatoriai yra dviejų tipų oro kondensatoriai ir trimerio kondensatoriai. Paprastai šie kondensatoriai naudojami ypač LC grandinės radijo dažnių derinimui. Taigi šiame straipsnyje aptariama vieno iš kintamų kondensatorių tipų, tokių kaip an, apžvalga oro kondensatorius – darbas ir jo pritaikymai.


Kas yra oro kondensatorius?

An Oro kondensatoriaus apibrėžimas yra kondensatorius, kuris kaip dielektrinę terpę naudoja orą. Šis kondensatorius gali būti suprojektuotas fiksuotos arba kintamos talpos formos. Fiksuotos talpos tipas nenaudojamas dažnai, nes yra įvairių kondensatorių tipai turi geresnes charakteristikas, o kintamos talpos tipas naudojamas dažniau dėl paprastos konstrukcijos.



  Oro kondensatorius
Oro kondensatorius

Oro kondensatoriai paprastai gaminami iš dviejų pusapvalių metalinių plokščių, kurios yra atskirtos per orą. dielektrinė medžiaga . Šiose metalinėse plokštėse vienas rinkinys yra nuolatinis, o kitas yra prijungtas prie veleno, kuris leidžia operatoriui pasukti agregatą, kad prireikus pakeistų talpą. Kai dviejų metalinių plokščių persidengimas yra didesnis, talpa yra didesnė. Taigi didžiausia talpos sąlyga pasiekiama, kai dviejų metalinių plokščių rinkinių persidengimas yra didžiausias, o mažiausia talpos sąlyga pasiekiama, kai nėra persidengimo. Siekiant geresnio talpos valdymo, tikslesnio derinimo ir didesnio tikslumo, naudojami reduktoriaus mechanizmai.

Oro kondensatoriai turi mažą talpos vertę, kuri svyruoja nuo 100 pF iki 1 nF, o darbinė įtampa svyruoja nuo 10 iki 1000 V. Dielektriko gedimo įtampa yra mažesnė, todėl elektros gedimas pasikeis kondensatoriuje, todėl gali sutrikti oro kondensatoriaus veikimas.



Oro kondensatoriaus konstrukcija ir veikimas

Reguliuojamas kondensatorius, pavyzdžiui, oro kondensatorius, turi keletą pusapvalių besisukančių aliuminio plokščių, esančių ant centrinio veleno, išdėstytų tarp vienodais atstumais išdėstytų fiksuotų aliuminio plokščių. Šio kondensatoriaus centre yra išgręžta skylė valdymo strypui praleisti. Norint valdyti šį strypą, sujungiami alternatyvūs diskai, kad jis laisvai praeitų per kitus, o tai reiškia, kad diskų rinkinys yra efektyviai padalintas į dvi grupes, kurios kartu sudaro dvi kondensatoriaus plokščių sritis.

  Oro kondensatoriaus konstrukcija
Oro kondensatoriaus konstrukcija

Kai kondensatoriaus diskai yra pusapvalės formos, sukant judantį rinkinį dviejų grupių sutapimo dydis pasikeičia į visą plokštelės plotą. Kai šio kondensatoriaus talpa priklauso nuo viso jo plokštės ploto, tada ploto pokytis gali sukelti lygiavertį komponento talpos pokytį, todėl operatoriui leidžiama keisti komponento vertę savo nuožiūra.

Sukant judančias aliuminio plokštes, pasikeis statinių ir judančių plokščių persidengimo dydis. Oras tarp šių plokščių rinkinių veikia kaip veiksmingas dielektrikas, izoliuojantis rinkinius vieną nuo kito. Kai kondensatoriaus talpa priklauso nuo plokštės abipusio dydžio, šis reguliavimas tiesiog leidžia reguliuoti oro kondensatoriaus vertę.

Oro kondensatoriaus grandinė

Paprasta oro kondensatoriaus grandinė parodyta žemiau. Šis kondensatorius naudoja orą kaip dielektriką ir yra suprojektuotas naudojant dvi metalizuotą foliją arba metalines plokštes, kurios jungiasi lygiagrečiai tam tikru atstumu viena nuo kitos. Kondensatoriai kaupia energiją elektros krūvio pavidalu ant plokštelių.

  Oro kondensatoriaus grandinė
Oro kondensatoriaus grandinė

Kai į oro kondensatorių įvedama įtampa, kad būtų galima išmatuoti dviejų plokščių įkrovą, tada „Q“ įkrovos ir „V“ įtampos santykis suteiks kondensatoriaus talpos vertę, taigi, ji pateikiama kaip C = K/V. Šią lygtį taip pat galima parašyti, kad būtų pateikta formulė, pagal kurią matuojamas įkrovos kiekis dviejose plokštėse, pvz., Q = C x V.

Kai į kondensatorių tiekiama elektros srovė, jis įkraunamas, todėl elektrostatinis laukas labai sustiprės, nes kaupia daugiau energijos tarp dviejų plokščių.

Panašiai, kai srovė išteka iš oro kondensatoriaus, potencialų skirtumas tarp šių dviejų plokščių sumažės, o elektrostatinis laukas sumažėja, kai elektros energija išeina iš plokščių. Taigi talpa yra viena iš kondensatoriaus, kuris naudojamas elektros krūviui laikyti ant dviejų jo plokščių elektrostatinio lauko pavidalu, savybių.

Oro kondensatoriaus leistinumas

Pralaidumas gali būti apibrėžtas kaip kiekvienos medžiagos savybė, kitaip terpė naudojama atsparumui elektrinio lauko susidarymui matuoti. Jis žymimas graikiška raide „ϵ“ (epsilonas), o jos vienetas yra F/m arba faradas vienam metrui.

Jei apsvarstysime kondensatorių, kuriame yra dvi plokštės, kurios yra atskirtos atstumu „d“, tarp šių dviejų plokščių naudojama dielektrinė terpė, pavyzdžiui, oras. Tarp dviejų kondensatoriaus plokščių yra molekulių, kurios sudaro elektrinius dipolio momentus. Elektrinis dipolis reiškia priešingų ir vienodų krūvių porą. Pavyzdžiui, viena molekulė turi teigiamą krūvį viename gale ir neigiamą krūvį kitame gale, kurį skiria tam tikras atstumas, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje.

  Oro kondensatorius su molekulėmis
Oro kondensatorius su molekulėmis

Toliau pateiktoje diagramoje molekulės paprastai yra atsitiktinai išdėstytos kondensatoriaus plokštėse. Kai šioms plokštėms išoriškai pritaikysime elektrinį lauką, kondensatoriuje esančios molekulės geriau susilieja, o tai yra žinoma kaip poliarizacija. Taigi jų dipolio momentas sukuria savo elektrinį lauką. Šis elektrinis laukas priešinasi išoriškai veikiančiam elektriniam laukui, todėl jis tampa panašus į dviejų magnetų, kurie nuolat priešinasi vienas kitam, polių.

  Kondensatorius su elektros lauku
Kondensatorius su elektros lauku

Kai molekulės išsirikiuoja arba labiau poliarizuojasi, jos priešinasi išoriniam elektriniam laukui, kurį vadinome laidumu. Čia pralaidumas matuoja medžiagos ar terpės atsparumą išoriniam elektriniam laukui.

Jei terpės pralaidumas yra didesnis, tada tos terpės molekulės geriau poliarizuojasi ir todėl pasižymi didesniu atsparumu išoriniam elektriniam laukui. Panašiai, jei terpės laidumas yra mažas, molekulės silpnai poliarizuojasi, todėl jos mažiau atsparios išoriniam elektriniam laukui.

Pralaidumas nėra pastovus, todėl kinta priklausomai nuo įvairių veiksnių, tokių kaip temperatūra, drėgmė, terpės tipas, lauko dažnis, elektrinio lauko stiprumas ir kt.

Leidžiamumas vaidina svarbų vaidmenį nustatant kondensatoriaus talpą. Taigi lygiagrečiojo plokštelinio kondensatoriaus talpa apskaičiuojama pagal

C = ϵ x A/d

kur,

„A“ yra vienos plokštės plotas.

„d“ yra atstumas tarp dviejų kondensatoriaus plokščių.

„ϵ“ yra terpės, esančios tarp dviejų kondensatorių plokščių, skvarba.

Jei stebite šiuos kondensatorius, pralaidumas gali aiškiai paveikti kondensatoriaus talpą.
Kituose dviejuose kondensatoriuose kairiajame kondensatoriuje naudojamas dielektrikas yra oras. Taigi šio oro kondensatoriaus santykinis laidumas yra mažas > 1, ty 1,0006.

  Kondensatorių leistinumas
Kondensatorių leistinumas

Panašiai ir antrajame kondensatoriuje naudojamas dielektrikas yra stiklas. Taigi šio kondensatoriaus skvarba yra maždaug nuo 4,9 iki 7,5. Taigi, palyginti su oro kondensatoriumi, kondensatorius su stiklo dielektriku turi didelį pralaidumą.

Taigi, medžiaga, kurios pralaidumas yra mažesnis, suteiks mažesnę talpą, o medžiaga su didesniu pralaidumu užtikrins didelę talpą. Taigi, pralaidumas vaidina svarbų vaidmenį sprendžiant talpos vertę.

Charakteristikos

Oro kondensatoriaus charakteristikos yra šios.

  • Oro kondensatoriai yra nepoliniai, o tai reiškia, kad šiuos kondensatorius galima saugiai naudoti kintamosios srovės įrenginiuose, kol neviršijama aukščiausios nominalios įtampos.
  • Šie kondensatoriai turi mažą talpą, kuri svyruoja tarp 100pF ir 1nF.
  • Didžiausia darbinė įtampa daugiausia priklauso nuo fizinių kondensatoriaus matmenų.
  • Aukštai darbinei įtampai reikia, kad tarp dviejų plokščių būtų pakankamai vietos, kad būtų išvengta oro elektros gedimo.
  • Oro dielektrinis stiprumas yra mažesnis nei daugelio kitų medžiagų, todėl šie kondensatoriai netinka aukštai įtampai.

Privalumai

The oro kondensatorių pranašumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.

  • Jame yra mažesnė nuotėkio srovė, o tai reiškia, kad šio kondensatoriaus veikimo nuostoliai yra minimalūs, ypač jei drėgmė nėra didelė.
  • Izoliacijos varža yra didelė.
  • Geras stabilumas.
  • Jie turi mažesnę gedimo įtampą.
  • Sklaidos koeficientas yra mažas.

The oro kondensatorių trūkumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.

  • Oro kondensatoriai yra didelių dydžių.
  • Šie kondensatoriai turi mažesnę talpą.
  • Šie brangūs.
  • Jis užima daugiau vietos, palyginti su kitais kondensatoriais.

Programos

The oro kondensatorių pritaikymas įtraukti toliau nurodytus dalykus.

  • Šis kondensatorius paprastai naudojamas rezonansinėse LC grandinėse, kurioms reikia keisti talpą. Šie
  • grandines sudaro radijo imtuvai, dažnių maišytuvai ir antenos imtuvų varžos derinimo komponentai.
  • Jie paprastai naudojami ten, kur reikalinga reguliuojama talpa, pavyzdžiui, rezonansinės grandinės.
  • Šis kondensatorius naudojamas radijo grandinėms derinti ir grandinėse, kur reikia mažiau nuostolių.

Taigi, tai yra oro apžvalga kondensatorius – veikiantis su programomis. Šie kondensatoriai yra pagaminti iš aliuminio ir gerai veikia labai stipriuose magnetiniuose laukuose. Štai jums klausimas, kas yra dielektrikas kondensatoriuje?