Kondensaator on elektriseade, mis salvestab elektrilaengut, dielektrik on materjal, mis ei lase voolul voolata. Dielektrikuid nimetatakse sageli isolaatoriteks, kuna need on juhtidele vastupidised. Kõik dielektrilises materjalis olevad elektronid on tihedalt seotud oma põhituumaga, nii et voolu kandmiseks pole vabu elektrone. Seega on dielektrikute elektrijuhtivus väga madal. Vaatame lähemalt, kuidas need kaks on üksteisega seotud ja kuidas need erinevad üksteisest funktsioonide, omaduste ja kasutuse osas.

Mis on dielektrik?

Dielektrik on halva elektrivoolu juhtivusega isoleermaterjal, kuid efektiivne elektrostaatiliste väljade toetaja. See on keskkond või aine, millel on võime taluda suurt elektrilist stressi ilma märgatava juhtivuseta. Stressi rakendamisel hoiab dielektrik elektrienergia kujul energiat. Suurem osa sellest energiast säilib stressi eemaldamisel. Dielektriline materjal on enam-vähem isoleermaterjal, mis elektriväljaga kokkupuutel polariseerub. Nagu iga materjal, on ka dielektrik positiivsete ja negatiivsete laengutega ioonide kogum, mis tasakaalustab elektrilise neutraalsuse. Dielektrilise polarisatsiooni tõttu nihkuvad positiivsed laengud elektrivälja suunas ja negatiivsed laengud muutuvad välja vastupidises suunas.

Mis on kondensaator?

Kondensaator on kahesuunaline elektriline komponent, mis koosneb dielektrilise isolaatoriga eraldatud juhtmepaaridest. See on üks kõige põhilisemaid passiivkomponente, millel on võime hoida elektrienergiat elektriväljas. Neid eristab nende võime hoida elektrienergiat. Kondensaator on üks takistuse ja induktiivpooliga vooluringi kolmest põhikomponendist. See hoiab elektrilaengut, kui sellele rakendatakse pinget, ja vabastab laadimise vajaduse korral. Kondensaatorid on kiiretel trükkplaatidel üldlevinud, kuid insenerid ei mõista sageli nende elektrilisi omadusi täielikult. Ehkki kondensaatorite suurus ja kuju on erinev, jääb põhikonfiguratsioon samaks, st kaks juhti kannavad võrdset, kuid vastupidist laengut. Kondensaatoreid iseloomustab peamiselt nende dielektriku jaoks kasutatav materjal: muutuv õhk, paber, vilgukivi, keraamika, plastik, titaanoksiid ja elektrolüütiline aine.

Dielektriku ja kondensaatori erinevus

  1. Dielektriliste värsside alused Kondensaator

- Dielektrik on halva elektrivoolu juhtivusega isoleermaterjal, kuid efektiivne elektrostaatiliste väljade toetaja. See on keskkond või aine, millel on võime taluda suurt elektrilist stressi ilma märgatava juhtivuseta.

Seevastu kondensaator on kahesuunaline elektriline komponent, mis koosneb dielektrilise isolaatoriga eraldatud juhtmepaarist. See on üks kõige põhilisemaid passiivkomponente, millel on võime hoida elektrienergiat elektriväljas. Kondensaator on üks takistuse ja induktiivpooliga vooluringi kolmest põhikomponendist.

  1. Dielektriliste versioonide kondensaatori funktsioon

- Kondensaatoreid kasutatakse enamikus elektriahelates elektrienergia salvestamiseks ja need annavad vajaduse korral energia tagasi vooluringile. Lihtsamalt öeldes on kondensaatori peamine funktsioon energia salvestamine. Kondensaatoreid on erinevat tüüpi, mida saab kasutada mitmesuguste funktsioonide pakkumiseks erinevates vooluringides.

Dielektrilistel materjalidel on juhtidega võrreldes väga kõrge vastupidavus, seetõttu kasutatakse neid erineva potentsiaaliga, näiteks kondensaatoriplaatide või elektriliinide, juhtide eraldamiseks. Kui dielektrik asetatakse laetud plaatide vahele, suureneb süsteemi mahtuvus.

  1. Dielektriliste omaduste kondensaatori omadused

- Dielektrikud on mittemetallilised materjalid, millel on suur vastupidavus ja väga suur energiavahe. Materjali dielektriline konstant määrab kondensaatori võime salvestada energiat, kui sellele rakendatakse pinget. Kõik dielektrilises materjalis olevad elektronid on tihedalt seotud oma põhituumaga. Kui voolu kandmiseks pole vabu elektrone, muutub elektrijuhtivus väga madalaks.

Kondensaatorite omadus on energia salvestamine elektriväljas ning mahtuvuse efekti suurendamine ja tugevdamine. Mahtuvus on kondensaatori omadus, mis peab vastu pinge muutumisele kogu selle ulatuses.

  1. Dielektriku ja kondensaatori rakendused

- Kõige tavalisem kondensaatorite kasutamine on energia salvestamine. Kondensaatoreid kasutatakse tavaliselt elektroonilistes vooluahelates mitmesugusteks toiminguteks, näiteks paindlike filtrivõimaluste pakkumiseks, silumiseks, energia salvestamiseks, müra vähendamiseks, vooluringide häälestamiseks ja muuks. Kondensaatoreid kasutatakse lisaks toite konditsioneerimisel, signaali ühendamisel või lahutamisel, kaugseirel ja toiteallika silumiseks.

Dielektrikute peamine kasutusala on kondensaatorite valmistamine. Dielektrilisel materjalil on väga kõrge takistus, seetõttu kasutatakse seda erineva potentsiaaliga juhtide, näiteks kondensaatoriplaatide või elektriliinide eraldamiseks.

Dielektriline vs kondensaator: võrdlusdiagramm

Dielektriliste salmide kondensaatori kokkuvõte

Kondensaator on üks põhilisemaid passiivkomponente, millel on võime salvestada elektrienergiat elektriväljas. Kondensaatorite omadus on energia salvestamine elektriväljas ning mahtuvuse efekti suurendamine ja tugevdamine. See koosneb kahest juhtivast plaadist, mis on jagatud isolatsioonimaterjaliga, mida nimetatakse dielektrikuks. Dielektrik on lihtsalt veel üks termin isolaatori jaoks. Nagu iga materjal, on ka dielektrik positiivsete ja negatiivsete laengutega ioonide kogum, mis tasakaalustab elektrilise neutraalsuse. Dielektrilise materjali peamine omadus on võime taluda suurt elektrilist stressi, hajutades samal ajal soojuse kujul minimaalset energiat.

Viited

  • Kujutise krediit: https://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor#/media/File:Types_of_capacitor.svg
  • Piltkrediit: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dielectric.png
  • Valkenburg, Mac Van. Võrdlusandmed inseneride jaoks: raadio, elektroonika, arvutid ja side. Boston: Newnes, 2002. Trükk
  • Lind, John. Elektriahelate teooria ja tehnoloogia. Abingdon: Routledge, 2003. Trükk
  • Raju, Gorur G. Elektriväljade dielektrikud. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2003. Trükk