Що таке сталій електричний потенціал?

1. Визначення

Те, що зазвичай називають "постійним конденсатором", можливо, є популярним терміном. Суворо кажучи, це може стосуватися фіксованого конденсатора. Фіксований конденсатор - це тип конденсатора з постійною електричною ємністю. У схемі його ємність не змінюється через звичайні варіації напруги, струму або інших типових зовнішніх умов. Його основні функції включають зберігання електричної енергії, фільтрацію, з'єднання та обхід.

2. Склад та принцип

Склад

На прикладі типового керамічного конденсатора, він складається переважно з керамічного діелектрика, електродів та матеріалів для упаковки. Керамічний діелектрик є ключовою частиною, яка визначає значення ємності та інші властивості. Електроди зазвичай виготовляються з металевих матеріалів (таких як срібло, паладій тощо) і використовуються для виведення зарядів. Матеріали для упаковки захищають внутрішню структуру.

Принцип

Конденсатори працюють на основі принципу зберігання електричної енергії в електричному полі. Коли до двох полюсів конденсатора прикладається напруга, заряди накопичуються на обох полюсах, формуючи електричне поле. Енергія електричного поля зберігається в конденсаторі у вигляді електричної енергії. Для фіксованого конденсатора величина його ємності в основному залежить від площі двох пластин, відстані між пластинами та диелектричної сталої середовища між пластинами. Згідно з формулою c=εs/d (де C - ємність, ε - диелектрична стала, S - площа пластина, d - відстань між пластинами), у фіксованому конденсаторі ці параметри фактично сталими після виробництва, тому значення ємності залишається незмінним.

3. Класифікація та застосування

Класифікація

• Керамічні конденсатори: Вони мають такі характеристики, як малі розміри, хорошу високочастотну продуктивність та відносно високу стабільність. Вони поділяються на клас I (з температурною компенсацією), клас II (з високою диелектричною сталою) та клас III (полупровідниковий тип). Конденсатори класу I часто використовуються в схемах високочастотних коливань, прецизійних приладах та інших випадках з надзвичайно високими вимогами до стабільності ємності. Конденсатори класу II придатні для байпасу, фільтрації та інших загальних схем.

• Електролітні конденсатори: Вони поділяються на алюмінієві електролітні конденсатори та танталові електролітні конденсатори. Алюмінієві електролітні конденсатори мають великі ємності, але відносно великий струм утечки. Вони використовуються переважно в схемах низькочастотної фільтрації, вирівнювання напруги живлення та інших. Танталові електролітні конденсатори мають кращі властивості порівняно з алюмінієвими електролітними конденсаторами і широко використовуються в схемах живлення, сигналу з'єднання та інших випадках з більш високими вимогами.

• Плівкові конденсатори: До них належать полиестерові плівкові конденсатори, поліпропіленові плівкові конденсатори тощо. Полиестерові плівкові конденсатори часто використовуються в DC та низькочастотних AC схемах загальних електронних пристроїв. Поліпропіленові плівкові конденсатори, завдяки своїм перевагам, таких як низькі втрати та добре властивості ізоляції, широко використовуються в високочастотних та високонапігних схемах.

Застосування

• Схеми живлення: У схемах випрямлення та фільтрації живлення, електролітні конденсатори використовуються для вирівнювання DC виходу напруги та фільтрації хвиль після випрямлення. Наприклад, у блоку живлення комп'ютера, великої ємності електролітні конденсатори можуть ефективно зменшити коливання виходу напруги живлення та забезпечити стабільне живлення для різних компонентів комп'ютера.

• Схеми з'єднання: У схемах збільшення звуку, конденсатори використовуються для з'єднання аудіо сигналів. Наприклад, між двома ступенями збільшення звуку, конденсатор використовується для з'єднання виходу попереднього ступеня з входом наступного ступеня. Одночасно, він блокує DC сигнал та дозволяє проходити лише AC аудіо сигнал, що дозволяє ефективну передачу та збільшення аудіо сигналу.

• Схеми коливання: У схемах коливання радіопередавальних та радіоприймальних пристроїв, фіксовані конденсатори, такі як керамічні конденсатори або плівкові конденсатори, разом з індукторами та іншими компонентами, формують коливательний контур для генерації стабільного високочастотного коливального сигналу. Наприклад, у локальному коливательному контурі радіо, фіксований конденсатор та індуктор співпрацюють, щоб визначити частоту коливань, що дозволяє радіо приймати радіо-сигнали певної частоти.