Конденсатор и их практическое применение в физике: что это, виды

В сложных электрических схемах применяются накопители электрической энергии – конденсаторы. Без них невозможна работа большинства электронных устройств. Рассмотрим виды конденсаторов, их применение в физике. Разберёмся, какую они выполняют роль в технике.

Конденсатор: что это в физике и технике

Накопитель электрической энергии обычно выглядит как бочкообразный или плоский электронный компонент, реже изготавливается в виде параллелепипеда, «таблетки». Конденсатор – это в физике пассивный компонент, двухполюсник, способный быстро накапливать и отдавать энергию электрического поля. Представлен парой металлических пластин или обложек с контактами. Они разделены тонким слоем диэлектрика. Между обкладками малое по отношению к их толщине расстояние.

В микросхемах конденсаторы выполняются посредством напыления, поэтому имеют отличную от обычных накопителей электроэнергии форму, но работают по тому же принципу.

Виды накопителей волновой электроэнергии

Существует несколько типов конденсаторов в зависимости от сферы, особенностей применения. По типу изолятора делятся на:

• Вакуумные – между пластинами располагается среда с разреженным воздухом.
• Оксидно-полупроводниковые.
• С газообразным диэлектриком.
• С жидким изолятором между обкладок.
• С неорганическим твёрдым изолятором: стекло, керамика, слюда.
• С твёрдым органическим изолятором: бумага, металлобумага, синтетические плёнки.
• Твердотельные – полимер или органический полупроводниковый материал.
• Электролитические.

По возможностям управления ёмкостью конденсаторы делят на: подстроечные, переменные, постоянные.

Где используется (применяется) конденсатор

Большинство электрических схем не обходится без ёмкостных компонентов. Области применения конденсаторов:

• Батареи – нужны конденсаторы с высокой ёмкостью – ионисторы. Ведутся разработки для реализации аккумуляторов на базе ионисторов для электромобилей.
• Генераторы периодически повторяющихся электрических импульсов.
• Ёмкостные датчики.
• Компенсатор реактивных мощностей.
• Стабилизация работы электрических плавильных печей.
• Обеспечение энергоёмких схем и устройств мощными импульсами электрической энергии: вспышки, лазеры с оптическим методом накачки, генераторы.
• Ограничение величины переменного электрического тока.
• Преобразователь для измерения влажности древесных материалов, зерна, воздуха.
• Применение в логических схемах, например, кратность срабатывания механизма защиты.
• Разделение переменного и постоянного тока.
• Реле времени – обеспечивает последовательность функционирования компонентов электрической схемы.
• Сглаживание пульсаций напряжения во вторичных источниках питания.
• Создание времязадающих схем, где не нужна значительная стабильность или точность по времени.
• Создание частотных фильтров (с элементами индуктивности и сопротивления), колебательных контуров.
• Устройство для измерения уровня жидкости-диэлектрика, которая заполняет пространство между обложками.
• Элементы питания, например, оперативная память.
• Фазосдвигающее устройство – обеспечивает работу асинхронных электрических двигателей. Позволяет подключать трёхфазные электромоторы в однофазную (бытовую) сеть с потерей мощности.

Конденсаторы применяются во всех электронных устройствах, которые есть в вашем доме, кроме осветительных и нагревательных приборов.