Kondensatory służą do przechowywania energii w postaci naładowanego pola elektrycznego. Są częścią urządzeń elektrycznych i występują w wielu różnych rodzajach. Jeśli próbujesz zbudować lub wymienić obwód elektroniczny, musisz wiedzieć dokładnie, jakie kondensatory są dostępne, aby wybrać właściwy. Wybór niewłaściwego może spowodować nieprawidłowe działanie obwodu.
Kondensatory są zwykle zbudowane z dwóch płyt przewodzących, oddzielonych od siebie dielektrykiem. Dielektryk jest izolatorem, który zatrzymuje przepływ prądu między przewodnikami. Przewodnikami mogą być powierzchnie metalowe, takie jak aluminium, lub cienkie warstwy, takie jak miedź.
Gdy kondensator jest naładowany, ładunek na jednej płycie jest równy ujemnemu ładunkowi na drugiej. Kondensator jest często używany do izolowania składowej AC sygnału oraz do bocznikowania składowej DC sygnału. Używa się go również do usuwania sygnałów prądu zmiennego z punktów odniesienia w obwodach prądu stałego, a także do odsprzęgania węzłów w obwodzie elektrycznym.
Kondensatory często dzieli się na typy ze względu na styl i długość. Można je również podzielić ze względu na rodzaj użytego dielektryka oraz rodzaj przewodników. Możesz znaleźć kondensatory wykonane między innymi z metalu, ceramiki, powietrza, plastiku, szkła i miki.
Kondensatory są ważnym elementem większości urządzeń elektrycznych. Służą do stabilizacji napięcia, redukcji szumów i poprawy współczynnika mocy. Ponadto są kluczową częścią systemów przesyłu energii. Dodanie baterii kondensatorów może zwiększyć ilość energii zgromadzonej w urządzeniu, dzięki czemu może ono dostarczać duże prądy impulsowe. Może to być szczególnie przydatne w samochodach, gdzie kondensator jest często dołączany w celu zapewnienia dodatkowej mocy w przypadku awarii zasilania.
Jednym ze sposobów myślenia o kondensatorze jest analogia do gumowej membrany. Ta analogia działa, ponieważ pojemność membrany wzrasta wraz z różnicą ciśnienia między jej dwiema stronami. Aby zobaczyć tę zasadę w działaniu, obejrzyj poniższą animację. Cienka membrana jest rozciągana przez wodę, a gdy się rozszerza, woda przepływa bardziej do strony o wysokim ciśnieniu.
Inne rodzaje kondensatorów to kondensatory foliowe, które są wykonane z izolującej folii plastikowej. Zazwyczaj kondensatory z folii poliestrowej są używane jako kondensatory sprzęgające. Folie poliestrowe oferują doskonałe właściwości w zakresie częstotliwości i temperatury oraz mają wysoką odporność na izolację. Niektóre kondensatory są nawet zdolne do samoregeneracji.
Innym typem kondensatora jest kondensator ferroelektryczny. Kondensatory ferroelektryczne są wykonane z mieszanych tlenków. Ogólnie rzecz biorąc, kondensatory te mają wyższy typ dielektryczny, ale są kruche i podatne na uszkodzenia.
Największym typem kondensatorów są baterie kondensatorów, takie jak w generatorach Marksa, badaniach nad fuzją jądrową i sieciach formowania impulsów. Duże baterie kondensatorów są często używane do zapewnienia dodatkowej mocy wzmacniaczom, a także do dostarczania energii dla specjalistycznych broni. Banki są także wykorzystywane w detonatorach klapkowych i źródłach energii dla akceleratorów cząstek.
