מהי קיבולת קבועה?
1. הגדרה
מה שמתייחס אליו לעיתים כ" kondensator קבוע" הוא כנראה מונח נפוץ. במובן מדויק, זה עשוי להתייחס לקונדנסטור קבוע. קונדנסטור קבוע הוא סוג של קונדנסטור עם ערך קיבול קבוע. במעגל, הקיבול שלו לא ישתנה בשל שינויים רגילים במתח, זרם או בתנאים חיצוניים אחרים נפוצים. הפונקציות העיקריות שלו כוללות אחסון אנרגיה חשמלית, מסנן, חיבור ועקיפה.
2. מבנה ומִשְׁפָּט
מבנה
כדוגמה, ניקח את הקונדנסטור הקרמי הנפוץ. הוא מורכב בעיקר מדיאלקטרי קרמי, אלקטרודות וחומרים אריזה. הדיאלקטרי הקרמי הוא החלק המכריע שקובע את ערך הקיבול ואת התכונות האחרות. האלקטרודות הן בדרך כלל עשויות מחומרים מתכותיים (כמו כסף, פלדיום וכדומה) ונמשכות כדי להוציא מטענים. חומרי האריזה משחקים תפקיד בהגנה על המבנה הפנימי.
מִשְׁפָּט
קונדנסטורים פועלים על בסיס עקרון אחסון אנרגיה חשמלית בשדה חשמלי. כאשר מתח מופעל בין שני הקוטבים של קונדנסטור, מטענים יתאספו על שני הקוטבים, וייווצר שדה חשמלי. האנרגיה של השדה החשמלי מאוחסנת בקונדנסטור בצורה של אנרגיה חשמלית. עבור קונדנסטור קבוע, גודלו של הקיבול תלוי בעיקר בשטח של שתי הלוחות, המרחק בין הלוחות וקבוע הדיאלקטרי של החומר שבין הלוחות. לפי הנוסחה c=εs/d (כאשר C הוא הקיבול, ε הוא קבוע הדיאלקטרי, S הוא שטח הלוח, ו- d הוא המרחק בין הלוחות), בקונדנסטור קבוע, הפרמטרים הללו הם בעיקר קבועים לאחר ייצור, כך שהערך של הקיבול נשאר קבוע.
3. סיווג ושימוש
סיווג
קונדנסטורי קרמיקה: יש להם תכונות של גודל קטן, ביצועים טובים בתדר גבוה וביציבות גבוהה יחסית. הם מחלקים ל- Class I (סוג מתקן טמפרטורה), Class II (סוג דיאלקטרי גבוה) ו-Class III (סוג מוליך חצי). קונדנסטורי קרמיקה מסוג I נמצאים בשימוש נפוץ במעגלי אוסילציה בתדר גבוה, מכשירי מדידה מדויקים ובהזדמנויות אחרות עם דרישות גבוהות מאוד לביציבות הקיבול. קונדנסטורי קרמיקה מסוג II מתאימים למעגלי עקיפה, מסננים ועוד מעגלי שימוש כללי.
קונדנסטורי אלקטרוליט: הם מחלקים לקונדנסטורי אלומיניום ואלקטרוליט טנטלום. לקונדנסטורי אלומיניום יש קיבול גדול אך זרםリーク较大，主要用于低频滤波、电源平滑等电路。钽电解电容比铝电解电容性能更好，广泛应用于电源电路、信号耦合等要求较高的场合。
膜电容器：包括聚酯薄膜电容器、聚丙烯薄膜电容器等。聚酯薄膜电容器常用于一般电子设备的直流和低频交流电路。聚丙烯薄膜电容器以其损耗小、绝缘性能好的优点，广泛应用于高频电路和高压电路。
应用
电源电路：在电源的整流和滤波电路中，使用电解电容来平滑直流输出电压并滤除整流后的纹波。例如，在计算机电源中，大容量电解电容可以有效减少电源输出的电压波动，为计算机的各种组件提供稳定的电源。
耦合电路：在音频放大电路中，电容器用于耦合音频信号。例如，在两级音频放大器之间，使用电容器将前一级放大器的输出信号耦合到下一级放大器的输入端。同时，它阻隔直流信号，只允许交流音频信号通过，从而实现音频信号的有效传输和放大。
振荡电路：在无线电发射和接收设备的振荡电路中，固定电容如陶瓷电容或薄膜电容与电感等元件一起形成振荡回路，产生稳定的高频振荡信号。例如，在收音机的本地振荡电路中，固定电容与电感配合确定振荡频率，使收音机能接收到特定频率的广播信号。
- קונדנסטורי אלקטרוליט: הם מחלקים לקונדנסטורי אלומיניום ואלקטרוליט טנטלום. לקונדנסטורי אלומיניום יש קיבול גדול אך זרםリーク电流较大。它们主要用于低频滤波、电源平滑等电路。钽电解电容比铝电解电容性能更好，广泛应用于电源电路、信号耦合等要求较高的场合。
קונדנסטורי סרט: הם כולל קונדנסטורי פוליאסטר, קונדנסטורי פוליפרופילן וכדומה. קונדנסטורי פוליאסטר נמצאים בשימוש נפוץ במעגלי DC ו- AC נמוך בתדר במכשירי אלקטרוניים כלליים. קונדנסטורי פוליפרופילן, בזכות יתרונותיהם של אובדן נמוך וביצועים מבודדים טובים, נמצאים בשימוש נרחב במעגלי תדר גבוה ובמעגלי מתח גבוה.
מעגלי אספקת חשמל: במעגלי מלבין ומסנן של אספקת חשמל, משתמשים בקונדנסטורי אלקטרוליט כדי לחלק את מתח הפלט ה-DC ולמסנן את הרעשים אחרי המלבנה. למשל, באספקת חשמל של מחשב, קונדנסטורי אלקטרוליט בעלי קיבול גדול יכולים לצמצם באופן יעיל את ההשתנות במתח הפלט של האספקת חשמל ולספק מקור חשמל יציב לרכיבים שונים של המחשב.
מעגלי חיבור: במעגלי הרחבת שמע, משתמשים בקונדנסטורים כדי לחבר אותות שמע. למשל, בין שני שלבי הרחבת שמע, משתמשים בקונדנסטור כדי לחבר את אות הפלט של שלב ההרחבת הקודם לכניסה של שלב ההרחבת הבא. בו בזמן, הוא חוסם אות DC ומאפשר רק את העברת אות השמע ה-AC, ובכך מאפשר העברה והרחבת יעילת של אות השמע.
מעגלי אוסילציה: במעגלי האוסילציה של מכשירי שידור וקבלת רדיו, קונדנסטורים קבועים כמו קונדנסטורי קרמיקה או סרט, יחד עם אלמנט אינדוקטיבי ורכיבים אחרים, יוצרים מעגל אוסילציה שיוצר אות אוסילציה גבוה ויציב בתדר. למשל, במעגל האוסילציה המקומי של רדיו, הקונדנסטור הקבוע והאלמנט האינדוקטיבי משתפים פעולה כדי לקבוע את תדר האוסילציה, ומאפשרים לרדיו לקבל אותות שידור בתדר מסוים.
שימוש
