Struktura

Kondenzátory

(vhodné i pro ZŠ)

Pasivní elektronický prvek, který realizuje základní obvodový parametr kapacita, je kondenzátor.

Kondenzátor o kapacitě C je schopen akumulovat náboj Q při napětí U.

Q = C·U     [C; F, V]

Energie nabitého kondenzátoru je

W = C·U2/2   [J; F, V]

Kondenzátory se používají především jako střídavé vazební členy (oddělují stejnosměrnou složku od střídavé) a k filtraci usměrněného napětí ve zdrojích.

Je-li kondenzátor připojen ke stejnosměrnému napětí, dochází k přechodovému ději. Napětí narůstá na maximální hodnotu postupně, dochází ke zpoždění napětí za proudem. Střídavému napětí o kmitočtu f klade kondenzátor střídavý odpor označovaný jako kapacitní reaktance XC.

XC = 1/(ω·C) = 1/(2π·f·C)    [Ω; Hz, F]

Konstrukce kondenzátorů

Kondenzátor je tvořen dvěma vodivými elektrodami, oddělenými dielektrikem.

Kondenzátory dělíme např.:

podle druhu dielektrika – plastové, keramické, elektrolytické

nebo podle tvaru - válcové, terčíkové, trubičkové ap.

Nejdůležitějšími parametry kondenzátorů jsou jmenovitá kapacita a maximální provozní napětí. Jmenovitá kapacita kondenzátoru určuje výrobcem garantovanou hodnotu v pF (10-12) nebo jiných násobcích s příslušnou tolerancí v procentech [%]. Kondenzátory jsou vyráběny (obdobně jako rezistory) podle tolerance v řadách E6, E12, E24 atd., podle počtu hodnot v jedné dekádě. Provozní napětí kondenzátoru je největší napětí, které může být trvale na kondenzátor připojeno. Je-li na stejnosměrné složce superponovaná střídavá složka, nesmí součet napětí překročit povolené provozní napětí.

U elektrolytických kondenzátorů nesmí dojít k přepólování.

Dalšími uváděnými vlastnostmi kondenzátorů jsou: ztrátový činitel tgδ, teplotní součinitel kapacity a indukčnost kondenzátoru.

Ztrátový činitel tgδ popisuje ztráty energie v kondenzátoru (dielektrické a vodivostní) a pro jednotlivé kondenzátory je uveden v katalogu. Nejmenší ztráty vykazují vzduchové kondenzátory, největší elektrolytické.

Teplotní součinitel kapacity definuje změnu jmenovité kapacity při změně teploty. Podle charakteru změny může být kladný nebo záporný.

Indukčnost kondenzátoru, která je parazitní impedancí kondenzátoru, se uplatňuje především u vyšších kmitočtů.

 

 

 

Zdroje

  • BARTONĚK, Josef. Základy audio a video techniky. Interní skriptum, VOŠ a SPŠE Olomouc. 2012

Obrázky

Praktická ukázka

Kondenzátory (vhodné i pro ZŠ)

obrazek

Obr. 1: Plastový kondenzátor

obrazek

Obr. 2: Keramický kondenzátor

obrazek

Obr. 3: Elektrolytický kondenzátor

Doplňující učivo

Značení kondenzátorů (vhodné i pro ZŠ)

Praktickou jednotkou pro značení kapacity kondenzátorů je pF. Hodnota je většinou udána alfanumericky nebo číselným kódem tří čísel. První a druhá číslice udává hodnotu, třetí je násobitel. Tolerance bývá udána písmenem jako u rezistorů.

U elektrolytických kondenzátorů bývá na pouzdru uvedena hodnota v μF s uvedením max. provozního napětí.

Příklady:

47 nebo 470 – kondenzátor s kapacitou 47 pF (47 pF·10°)

47 n nebo 473 – kondenzátor s kapacitou 47 nF (47 pF·103)

47 F nebo 47 M – kondenzátor s kapacitou 47 F (47 pF·106)

obrazek

Obr. 4: Příklad značení kondenzátorů

Víte, že ...

Zapojení kondenzátorů (vhodné i pro ZŠ)

Sériové 

obrazek

Obr. 5: Sériové zapojení kondenzátorů

– náboj na všech kondenzátorech je shodný

– napětí je rovno součtu napětí na jednotlivých kondenzátorech

Výsledná kapacita

1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

Paralelní

Obr. 6: Paralelní zapojení kondenzátorů

– napětí na všech kondenzátorech je shodné

– celkový náboj je roven součtu nábojů jednotlivých kondenzátorů

Výsledná kapacita

C = C1 + C2 + C3

Logolink