A mainīgs kondensators ir viena veida kondensators, kam ir mainīga kapacitātes vērtība. Šis kondensators ietver divas plāksnes, kur laukums starp šīm plāksnēm ir vienkārši noregulēts, lai mainītu kondensatora kapacitāti. Šie kondensatori ir pieejami divu veidu gaisa kondensatoros un trimmera kondensatoros. Parasti šos kondensatorus īpaši izmanto LC shēmas radiofrekvenču regulēšanai. Tātad šajā rakstā ir apskatīts pārskats par vienu no mainīgo kondensatoru veidiem, piemēram, an gaisa kondensators – darbs un tā pielietojumi.
Kas ir gaisa kondensators?
An Gaisa kondensatora definīcija ir kondensators, kas izmanto gaisu kā dielektrisku vidi. Šo kondensatoru var konstruēt fiksētas vai mainīgas kapacitātes formā. Fiksētās kapacitātes veids netiek izmantots bieži, jo ir dažādi kondensatoru veidi pieejami ar izciliem raksturlielumiem, savukārt mainīgas kapacitātes tips tiek izmantots biežāk to vienkāršās konstrukcijas dēļ.
Gaisa kondensatorus parasti izgatavo ar diviem pusapaļu metāla plākšņu komplektiem, kas ir atdalīti caur gaisu dielektrisks materiāls . Šajās metāla plāksnēs viens komplekts ir pastāvīgs, bet otrs ir savienots ar vārpstu, kas ļauj operatoram pagriezt bloku, lai vajadzības gadījumā mainītu kapacitāti. Ja pārklāšanās starp divām metāla plāksnēm ir lielāka, kapacitāte ir lielāka. Tātad augstākais kapacitātes nosacījums tiek sasniegts, kad abu metāla plākšņu komplektu pārklāšanās ir maksimāla, savukārt zemākais kapacitātes nosacījums tiek sasniegts, ja pārklāšanās nav. Labākai kapacitātes kontrolei, precīzākai regulēšanai un lielākai precizitātei tiek izmantoti reduktora mehānismi.
Gaisa kondensatoriem ir maza kapacitātes vērtība, kas svārstās no 100 pF līdz 1 nF, savukārt darba spriegums svārstās no 10 līdz 1000 V. Dielektriķa pārrāvuma spriegums ir mazāks, tāpēc elektriskais pārrāvums mainīsies kondensatorā, tāpēc tas var izraisīt gaisa kondensatora darbības traucējumus.
Gaisa kondensatoru uzbūve un darbība
Regulējams kondensators, piemēram, gaisa kondensators, ietver virkni pusapaļu, rotējošu alumīnija plākšņu uz centrālās vārpstas, kas ir izvietotas starp vienādiem attālumiem novietotu fiksētu alumīnija plākšņu komplektu. Šim kondensatoram ir izurbts caurums tā centrā, lai izietu vadības stieni. Lai vadītu šo stieni, ir pievienoti alternatīvi diski, kas to brīvi izlaiž pa pārējiem, kas nozīmē, ka disku komplekts ir efektīvi sadalīts divās grupās, kas kopā veido divus kondensatora plākšņu apgabalus.
Kad kondensatora diski ir pusapaļa formā, kustīgo komplektu pagriežot, abu grupu pārklājums mainās uz visu plāksnes laukumu. Ja šī kondensatora kapacitāte ir atkarīga no visa tā plāksnes laukuma, tad izmaiņas laukā var izraisīt līdzvērtīgas izmaiņas komponenta kapacitātē, tāpēc operatoram ir atļauts modificēt komponenta vērtību pēc vēlēšanās.
Kad kustīgās alumīnija plāksnes tiek pagrieztas, tiks mainīts statisko un kustīgo plākšņu pārklāšanās apjoms. Gaiss starp šīm plākšņu komplektiem darbojas kā efektīvs dielektriķis, kas izolē komplektus vienu no otra. Ja kondensatora kapacitāte ir atkarīga no plāksnes savstarpējā izmēra, tad šī regulēšana vienkārši ļauj regulēt gaisa kondensatora vērtību.
Gaisa kondensatora ķēde
Vienkāršā gaisa kondensatora ķēde ir parādīta zemāk. Šis kondensators izmanto gaisu kā dielektriķi, un tas ir konstruēts, izmantojot divas metalizētas folijas vai metāla plāksnes, kas savienojas paralēli zināmā attālumā viena no otras. Kondensatori uzglabā enerģiju elektriskā lādiņa veidā uz plāksnēm.
Kad gaisa kondensatoram tiek pielikts spriegums, lai izmērītu lādiņu abās plāksnēs, tad Q lādiņa attiecība pret spriegumu V nodrošinās kondensatora kapacitātes vērtību, tādējādi tā tiek dota kā C = J/V. Šo vienādojumu var arī uzrakstīt, lai nodrošinātu formulu lādiņa daudzuma mērīšanai uz divām plāksnēm, piemēram, Q = C x V.
Kad kondensatorā tiek ievadīta elektriskā strāva, tas uzlādējas, tādējādi elektrostatiskais lauks kļūs ļoti spēcīgāks, jo tas uzglabā vairāk enerģijas starp abām plāksnēm.
Līdzīgi, kad strāva izplūst no gaisa kondensatora, potenciālu starpība starp šīm divām plāksnēm samazināsies un elektrostatiskais lauks samazinās, kad elektriskā enerģija aiziet no plāksnēm. Tātad kapacitāte ir viena no kondensatora īpašībām, ko izmanto, lai uzglabātu elektrisko lādiņu uz divām plāksnēm elektrostatiskā lauka formā.
Gaisa kondensatora caurlaidība
Caurlaidību var definēt kā katra materiāla īpašību, citādi vide, ko izmanto, lai izmērītu pretestību, kas tiek piedāvāta pret elektriskā lauka veidošanos. Tas ir apzīmēts ar grieķu burtu “ϵ” (epsilons), un tā mērvienība ir F/m vai farads uz metru.
Ja ņemam vērā kondensatoru, kurā ir divas plāksnes, kuras atdala attālums “d”, starp šīm divām plāksnēm tiek izmantota tāda dielektriskā vide kā gaiss. Starp abām kondensatora plāksnēm atrodas molekulas, kas veido elektriskos dipola momentus. Elektriskais dipols nozīmē pretēju un vienādu lādiņu pāri. Piemēram, vienai molekulai ir pozitīvs lādiņš vienā galā un negatīvs lādiņš otrā galā, kas ir atdalīts ar zināmu attālumu, kā parādīts nākamajā attēlā.
Nākamajā diagrammā molekulas parasti ir nejauši izlīdzinātas kondensatora plāksnēs. Kad šīm plāksnēm ārēji tiek pielietots elektriskais lauks, kondensatorā esošās molekulas labāk sakrīt, ko sauc par polarizējamību. Tātad viņu dipola moments rada savu elektrisko lauku. Šis elektriskais lauks iebilst pret ārēji pielietoto elektrisko lauku, tādējādi tas kļūst kā divu magnētu līdzīgs pols, kas turpina pretoties viens otram.
Kad molekulas sarindojas vai vairāk polarizējas, tās iebilst pret ārējo elektrisko lauku, ko mēs saucām par caurlaidību. Šeit caurlaidība mēra materiāla vai vides pretestību ārējam elektriskajam laukam.
Ja barotnes caurlaidība ir augstāka, tad šīs vides molekulas polarizējas labāk un tādējādi piedāvā lielāku pretestību ārējam elektriskajam laukam. Tāpat, ja barotnes caurlaidība ir zema, tad molekulas vāji polarizējas, tāpēc tās piedāvā mazāku pretestību ārējam elektriskajam laukam.
Caurlaidība nav nemainīga, tāpēc tā mainās atkarībā no dažādiem faktoriem, piemēram, temperatūras, mitruma, vides veida, lauka frekvences, elektriskā lauka stipruma utt.
Permitivitātei ir nozīmīga loma kondensatora kapacitātes noteikšanā. Tātad paralēlās plāksnes kondensatora kapacitāti aprēķina pēc
C = ϵ x A/d
kur,
“A” ir vienas plāksnes laukums.
“d” ir attālums starp divām kondensatora plāksnēm.
“ϵ” ir barotnes caurlaidība starp divām kondensatoru plāksnēm.
Ja novērojat šādus kondensatorus, caurlaidība var skaidri ietekmēt kondensatora kapacitāti.
Nākamajos divos kondensatoros kreisās puses kondensatorā izmantotais dielektriķis ir gaiss. Tātad šī gaisa kondensatora relatīvā caurlaidība ir maza > 1, ti, 1,0006.
Tāpat otrajā kondensatorā izmantotais dielektriskais ir stikls. Tātad šī kondensatora caurlaidība ir aptuveni no 4,9 līdz 7,5. Tātad, salīdzinot ar gaisa kondensatoru, kondensatoram ar stikla dielektriķi ir augsta caurlaidība.
Tātad materiāls ar mazāku caurlaidību nodrošinās mazāku kapacitāti un materiāls ar lielāku caurlaidību nodrošinās augstu kapacitāti. Tādējādi caurlaidība spēlē lielu lomu kapacitātes vērtības noteikšanā.
Raksturlielumi
Gaisa kondensatora raksturlielumi ir šādi.
- Gaisa kondensatori ir nepolāri, kas nozīmē, ka šos kondensatorus var droši izmantot maiņstrāvas lietojumos, līdz netiek pārsniegts augstākais nominālais spriegums.
- Šiem kondensatoriem ir maza kapacitāte, kas svārstās no 100pF līdz 1nF.
- Maksimālais darba spriegums galvenokārt ir atkarīgs no kondensatora fiziskajiem izmēriem.
- Augstam darba spriegumam ir nepieciešams, lai starp divām plāksnēm būtu pietiekami daudz vietas, lai izvairītos no gaisa elektriskās avārijas.
- Gaisa dielektriskā izturība ir mazāka nekā daudziem citiem materiāliem, tāpēc šie kondensatori nav piemēroti augstspriegumam.
Priekšrocības
The gaisa kondensatoru priekšrocības iekļaujiet tālāk norādīto.
- Tam ir mazāka noplūdes strāva, kas nozīmē, ka darbības zudumi šajā kondensatorā ir minimāli, īpaši, ja mitrums nav augsts.
- Izolācijas pretestība ir augsta.
- Laba stabilitāte.
- Viņiem ir mazāks pārrāvuma spriegums.
- Izkliedes koeficients ir zems.
The gaisa kondensatoru trūkumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Gaisa kondensatori ir pieejami lielos izmēros.
- Šiem kondensatoriem ir mazāka kapacitāte.
- Šīs ir dārgas.
- Tas aizņem vairāk vietas, salīdzinot ar citiem kondensatoriem.
Lietojumprogrammas
The gaisa kondensatoru pielietojumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Šo kondensatoru parasti izmanto rezonanses, LC ķēdēs, kurām ir jāmaina kapacitāte. Šie
- ķēdēs ietilpst radio uztvērēji, frekvenču maisītāji un pretestības saskaņošanas komponenti antenu uztvērējiem.
- Tos parasti izmanto, ja ir nepieciešama regulējama kapacitāte, piemēram, rezonanses ķēdes.
- Šo kondensatoru izmanto radio ķēžu noregulēšanai un arī ķēdēs, kur nepieciešams mazāks zudums.
Tādējādi šis ir gaisa pārskats kondensators - darbojas ar aplikācijām. Šie kondensatori ir izgatavoti no alumīnija un labi darbojas ļoti spēcīgos magnētiskos laukos. Šeit ir jautājums jums, kas ir dielektrisks kondensatorā?
