Kondenzatori: rezervoari elektriciteta

wiki

Kondenzatori skladište elektrone tako što ih privlače ka pozitivnom polu. Čim se napon smanji ili nestane, elektroni se oslobađaju. Kada kondenzator uklanja ili dodaje elektrone, on omogućava regulisanje promena napona. Takođe, kondenzatori u kombinaciji sa otpornicima mogu se koristiti kao merači vremena (tajmeri).

Kondenzatori su vrlo jednostavni. Tipičan kondenzator ima u sebi dve metalne pločice, koje razdvaja dielektrični materijal odnosno izolator. Kao dielektrici se najčešće koriste plastika, liskun i papir.

Upotreba

Kondenzatori se upotrebljavaju za različite svrhe, uključujući:

• Pravljenje merača vremena: neka vrsta elektronskog metronoma, u kome se kondenzator uparuje sa otpornikom da bi se brojali otkucaji.
• Stabilizacija napona: ispravljači često koriste kondenzatore da bi se napon „ispeglao“ i njegova vrednost ostala na stabilnom nivou.
• Blokiranje jednosmerne struje: Kada su redno vezani sa izvorom signala, poput mikrofona, kondenzatori blokiraju jednosmernu struju a propuštaju naizmeničnu. To se koristi u pojačivačima.
• Podešavanje frekvencije: Kondenzatori se koriste za pravljenje jednostavnih filtera koji odbijaju naizmenične signale većeg ili manjeg nivoa od željene učestanosti. Podešavanjem vrednosti kondenzatora moguće je podešavati vršne frekvencije filtra.

Stabilizacija napona

Sposobnost kondenzatora da prikupljaju i otpuštaju elektrone možete iskoristiti da „ispeglate” kolebanja napona. Određeni nivo napona primenjenog na kondenzator proizvodi određeni broj uskladištenih elektrona. Kada napon počne da raste, kondenzator skladišti više elektrona, čime se umanjuje taj porast napona. U slučaju da napon počne da opada, kondenzator oslobađa određeni broj „zarobljenih” elektrona i time se ponovo smanjuje promena napona.

U ispravljačima naizmenične struje u jednosmernu često se koriste kondenzatori za „peglanje” kolebanja napona.

Kapacitivnost

Kapacitivnost se meri u faradima (F). Što je vrednost veća, kondenzator može uskladištiti više elektrona. Farad je velika jedinica, pa se kapacitivnost većine kondenzatora izražava mikrofaradima, milionitim delovima farada. Možda ćete naići i na manje vrednosti - pikofarade ili milioniti deo milionitog dela mikrofarada. Mikrofarad se skraćeno piše grčkim slovom mikro, kao μF. Pikofarad se skraćeno piše pF.

Radni napon

Radni napon (WV - working voltage) je najveći napon koji kondenzator može izdržati pre no što se oštete dielektrični slojevi. Pri naponu većem od radnog, struja može napraviti luk između pločica, varnica se „probija“ kroz dielektrik i kondenzator postaje neupotrebljiv (probijen).

Na svakom kondenzatoru piše koliki napon najviše podnosi. Kondenzator za jednosmernu struju ne podnose više od 16 do 35 volti. Da bi bili sigurni, najbolje je izabrati kondenzator s radnim naponom bar 10-15 % većim od napona u kolu.

Dielektrik

Kondenzatori se biraju na osnovu dielektrika u njima. Neki materijali su bolji za određene primene. Najčešće korišćeni izolatori su aluminijumski elektrolit, tantalov elektrolit, keramika, liskun, polipropilen, poliestar, papir i polistiren. Polipropilenski, poliestarski i polistirenski kondenzatori obično se zbirno zovu blok kondenzatori. Ako je u šemi naveden kondenzator određenog tipa, pobrinite se da nabavite odgovarajući.

Kondenzatori mogu biti različitih oblika. Kondenzatori s papirnim i aluminijumskim dielektrikom najčešće su cilindričnog oblika. Kondenzatori s tantalom, keramikom, liskunom i polistirenom loptastiji su, jer se uranjaju u epoksidno ili plastično kupatilo da bi se oformio omotač.

Oznake

Kapacitivnost nekih kondenzatora odštampana je direktno na njima. Obično su to kondenzatori sa aluminijumskim elektrolitom. Na velikim kondenzatorima ima dovoljno prostora da se odštampa kapacitivnost i radni napon.

Za kapacitivnost i toleranciju manjih kondenzatora, kao što su kondenzatori s diskom od liskuna, koristi se trocifreni sistem označavanja. Međutim, osnova tog sistema su pikofaradi, a ne mikrofaradi. Broj 103, korišćen u tom sistemu, označava broj 10 za kojim slede tri nule, znači 10.000 pikofarada. Sve vrednosti veće od 1000 pikofarada najčešće se izražavaju mikrofaradima. Da bi vrednost preveli iz pikofarada u mikrofarade, pomerite decimalni zarez šest mesta ulevo. Znači, 10.000 pF je 0,01 μF.

Odstupanja

Vrednost odštampana na kondenzatoru i stvarna kapacitivnost se često ne poklapaju. Razlog su nehotične varijacije u proizvodnji. No, nepreciznost je retko važna u kolima kućne radinosti. Samo to morate imati na umu ako kolo zahteva precizniji kondenzator.

Na toleranciju kondenzatora ukazuje slovo, koje se nekad štampa odvojeno od drugih oznaka, a nekada nakon trocifrene oznake, na primer 103Z. Slovo Z označava toleranciju od +80 procenata do -20 procenata. Za značenje slova pogledati dokumentaciju.

Kapacitivnost kondenzatora menja se s promenom temperature, što se naziva temperaturni koeficijent. Ako je temperaturni koeficijent naveden na kondenzatoru, to je oznaka od tri znaka, kao NPO, što znači negativno/pozitivno nula. Kondenzator NPO prilično je neosetljiv na temperaturne promene.

Vidi EIA sistem obeležavanja temperaturne tolerancije. Na primer, kondenzator sa oznakom Y5P ima sledeće karakteristike:

• -30°C najniža radna temperatura
• +85°C najviša radna temperatura
• +10,0 procenata varijacije kapacitivnosti u opsegu od -30°C do +85°C

Polaritet

Neki kondenzatori su oblika valjka, neki diska, a neki pravougli. Valjkasti imaju anodu i katoru, a okrugli i pravougli nemaju.

Znak minus i strelica ukazuju na negativan pol kondenzatora. Imajte na umu da su polarizovani samo kondenzatori veće kapacitivnosti, najčešće elektrolitički. Manji kondenzatori, s dielektrikom od liskuna, keramike ili poliestera, nisu polarizovani.

Ako je kondenzator polarizovan, morate ga postaviti u kolo pravilno. Ako obrnete priključke možete uništiti kondenzator, oštetiti druge komponente, a kondenzator može čak i eksplodirati.

Promenljivi kondezatori

Promenljivi kondenzatori omogućavaju podešavanje kapacitivnosti. Najčešći tip promenljivog kondenzatora je onaj u kome se kao dielektrik koristi vazduh, poput kondenzatora za podešavanje prijemnog signala na radioprijemniku.