KONDENSAT

ORY I

REZYSTORY

KONDENSAT

ORY I

REZYSTORY

Prezentację wykonali:

Michał Zięba i Kamil Kalimka

2c

KONDENSAT

ORY

KONDENSAT

ORY

Co to jest Kondensator?

Co to jest Kondensator?

Kondensator jest to układ
dwóch przewodników
przedzielonych
dielektrykiem, na których
zgromadzone są ładunki
elektryczne jednakowej
wartości ale
o przeciwnych
znakach.     

Jak jest zbudowany ?

Jak jest zbudowany ?

Najprostsze kondensatory
zbudowane są z dwóch
płytek metalowych,
między którymi znajduje
się np. powietrze,

materiał

ceramiczny, papier
impregnowany
dielektrykiem. Te płytki
nazywa się okładkami
kondensatora.

Jak działa ?

Jak działa ?

Doprowadzenie napięcia do okładek

kondensatora powoduje zgromadzenie

się na nich

ładunku elektrycznego

. Po

odłączeniu od źródła napięcia ładunki

utrzymują się na okładkach siłami

przyciągania elektrostatycznego.

Ładunki równe są co do wartości

bezwzględnej, lecz o przeciwnych

znakach.
Doprowadzenie napięcia stałego U do

końcówek kondensatora o pojemności

C powoduje zgromadzenie w nim

ładunku:

Q =C * U

Jak działa c.d.:

Jak działa c.d.:

W tym obwodzie kondensator

połączony jest z baterią i żarówką.

Zakładając że kondensator jest w

miarę duży, po podłączeniu baterii

żarówka się zaświeci ponieważ prąd

zacznie przepływać przez nią do

kondensatora. Żarówka stopniowo

będzie przygasać aż zgaśnie, w

momencie kiedy kondensator się

naładuje. Jeśli zamiast baterii

podłączymy kabel, prąd zacznie

płynąć od plusowej okładki do

minusowej, więc początkowo

żarówka się zaświeci a następnie

będzie przygasać w miarę

rozładowywania się kondensatora.

Historia:

Historia:

Pierwszy kondensator został

skonstruowany w 1746 roku

w laboratorium Uniwersytetu

w Lejdzie. Został on

wykonany z butli

zawierającej wodę, która

była połączona drutem z

maszyną elektrostatyczną.

Po pewnym czasie pracy

maszyny zgromadził się

bardzo duży ładunek. Tak,

więc pierwszy kondensator

nosił nazwę "butelka

lejdejowska”.

Jednostki:

Jednostki:

Jednostką pojemności jest

farad, który ma wymiar.

Pojemność 1 farada

posiada kondensator, w

którym ładunek 1

Coulomba powoduje

powstanie napięcia 1

volta. Jeden farad to

bardzo duża jednostka,

dlatego w praktyce

spotyka się kondensatory

o pojemnościach

piko

-,

nano

-,

mikro

- i

milifaradów

.

Kondensatory stałe:

Kondensatory stałe:

Kondensatory stałe mają właściwości
zależne przede wszystkim od rodzaju
zastosowanego dielektryka oraz
konstrukcji i technologu wytwarzania.
Dlatego też, omawiając właściwości
kondensatorów stałych, jest
najdogodniej korzystać z klasyfikacji
dokonanej ze względu na cechy
materiałowo-konstrukcyjne

Rodzaje kondensatorów
stałych:

Rodzaje kondensatorów
stałych:

Kondensatory stałe

Tworzywowe

ceramiczne

inne

polistyrenowe

polipropylenowe

poliwęglanowe

mikowe

papierowe

polipropylenowe

Papierowo-tworzywowe

Typ 1

Typ 2

Przykłady kondensatorów:

Przykłady kondensatorów:

a)

Kondensator zwijkowy

b)

Kondensator
wielowarstwowy

c)

Kondensator płytkowy

d)

Kondensator rurkowy

e)

Kondensator SDM do
montażu
powierzchniowego

Kondensatory
tworzywowe:

Kondensatory
tworzywowe:

Kondensatory tworzywowe mają dielektryk wykonany z folii z

tworzywa sztucznego najczęściej polistyrenu, poliestru lub

polipropylenu, rzadziej poliwęglanu lub teflonu. Okładziny są

wykonywane zazwyczaj z cienkiej folii aluminiowej. Całość jest

zwijana (k. zwijkowe) lub układana w warstwy (k. wielowarstwowe).

Obudowę stanowi zwykle tworzywo sztuczne w postaci taśmy klejącej

lub kubka.

Kondensatory ceramiczne:

Kondensatory ceramiczne:

Produkowane z jednej lub z
wielu płytek ceramicznych z
nałożoną elektrodą metalową.
W ich obrębie wyróżnia się
kondensatory płytkowe -z
pojedynczą warstwą
dielektryka, oraz
kondensatory wielowarstwowe
-zbudowane z wielu warstw
dielektryka. Właściwości
kondensatorów ceramicznych
w istotny sposób zależą od
rodzaju dielektryka.

REZYSTORY

REZYSTORY

Co to jest Rezystor ?

Co to jest Rezystor ?

Rezystor (opornik) – najprostszy element

rezystancyjny, element bierny obwodu elektrycznego.
Jest elementem liniowym: spadek napięcia jest wprost
proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik.
Przy przepływie prądu zamienia energię elektryczną w
ciepło. Występuje na nim spadek napięcia. W
obwodzie służy do ograniczenia prądu w nim
płynącego.

Idealny rezystor posiada tylko jedną wielkość, która

go charakteryzuje –rezystancję. W praktyce występuje
jeszcze pojemność wewnętrzna oraz wewnętrzna
indukcyjność

REZYSTORY

REZYSTORY

-

Drutowe (prąd płynie przez drut oporowy
lub taśmę nawiniętą na korpus izolacyjny)

-

Warstwowe (prąd płynie przez cienką,
wykonaną z węgla lub metalu warstwę
przewodzącą)

-

Objętościowe (prąd płynie przez cały
przekrój poprzeczny)

Rodzaje

Rodzaje



Rezystory węglowe kompozytowe



Rezystory warstwowe węglowe



Rezystory węglowe metalowe



Rezystory grubowarstwowe



Rezystory cienkowarstwowe



Rezystory z tlenków metali



Rezystory drutowe nawijane



Rezystory nastawne



Matryce rezystorowe (drabinki)

Rezystory węglowe kompozytowe

Rezystory węglowe kompozytowe



Rezystory węglowe kompozytowe, lub

masowe są starszym typem rezystora.

Zbudowane są w postaci wałka, lub rurki węglowej

z przylutowanymi wyprowadzeniami. Skład

materiałowy części węglowej decyduje o wartości

rezystancji. Zaletą tych rezystorów jest ich niska

indukcyjność. Dlatego są one właściwe do

zastosowań w układach przełączających, jak np. w

układach gasikowych RC i zasilaczach

przetwornicowych. Inną ich zaletą jest to, że

wytrzymują chwilowe przeciążenia bez

uszkodzenia. Ich dużą wadą jest wysoka

pojemność własna, ok. 0,2-1 pF, w zależności od

typu i wartości rezystancji. Wysoka pojemność

własna, która wynika z budowy cząsteczek

węglowych ze środkiem wiążącym stanowi, że

rezystory węglowe są mniej lub bardziej

bezużyteczne przy częstotliwościach powyżej 5-10

MHz. Posiadają one wysoki współczynnik

temperaturowy (-200 do -2000 ppm/K), dużą

zależność od napięcia (200-500 ppm/V), wysoki

szum i złą stabilność długotrwałą.

Oznaczenie ppm oznacza milionową część (ang.

part per million), a więc jednostka ppm/K oznacza

milionową część na 1 stopień Kelvina, 10-6/K.

Rodzaje

Rezystory warstwowe węglowe

Rezystory warstwowe węglowe



Rezystory warstwowe węglowe,

lub rezystory z warstwą

węglową. Składają się z rurki

ceramicznej, na której jest

naparowana warstwa węgla o danej

wartości rezystancji. W tej warstwie

można wykonać nacięcia spiralne aż

do 10 zwojów przy pomocy ostrza

diamentowego, lub lasera, aby

osiągnąć właściwą wartość

rezystancji. Reaktancja tej

indukcyjności, która wystąpi z

powodu tej spirali jest niewielka w

porównaniu z reaktancją, która

wynika z pojemności własnej ok. 0,2

pF. Posiadają one wysoki

współczynnik temperaturowy (-200

do -1000 ppm/K). Zależność

napięciowa jest poniżej 100 ppm/V.

Poziom szumu jest dość wysoki, a

stabilność długotrwała jest zła.

Rezystory węglowe powierzchniowe

są jednakże bardzo tanie w

produkcji.

Rodzaje

Rezystory węglowe matalowe

Rezystory węglowe matalowe



Rezystory warstwowe

metalowe różnią się od

węglowych tym, że warstwa węgla

została zastąpiona warstwą metalu.

Proces produkcji jest podobny.

Dobre właściwości dla wysokich

częstotliwości ze względu na niską

pojemność własną (poniżej 0,2 pF).

Dla wysokich wartości rezystancji i

przy wysokiej częstotliwości

reaktancją może jednakże

odgrywać pewną rolę.

Współczynnik temperaturowy jest

niski (5-100 ppm/K). Zależność od

napięcia jest ok. 1 ppm/V, niski

poziom szumów i dobra stabilność

długotrwała. Wytrzymałość na

przeciążenia impulsowe jest jednak

niska, niższa nawet niż dla

rezystorów warstwowych

węglowych. Dlatego należy być

ostrożnym z wymianą rezystorów

węglowych na metalowe w

zastosowaniach impulsowych.

Rodzaje

Rezystory z tlenków metali

Rezystory z tlenków metali



Rezystory z tlenków metali

maja warstwę zewnętrzną np. z
tlenku cyny, z którego można
tworzyć spirale. Własności dla
wysokich częstotliwości są
umiarkowane, ze względu na
pojemność własną ok. 0,4 pF.
Współczynnik temperaturowy
wynosi ok. +/- 200 ppm/K,
zależność od napięcia jest poniżej
10 ppm/V, a poziom szumów jest
niski. Są one odporne na impulsy
i znoszą wysokie temperatury, co
czyni je bardzo dobrą alternatywą
dla rezystorów drutowych dużej
mocy, szczególnie przy wysokich
rezystancjach

Rodzaje

Rezystory grubowarstwowe

Rezystory grubowarstwowe



Rezystory grubowarstwowe

nazywane są czasami rezystorami

"metalglaze", lub cermetowymi.

Warstwa zewnętrzna składa się z

mieszaniny tlenków metali i szkła, lub

ceramiki, i jest nakładana metodą

sitodrukową na korpus ceramiczny.

Tego typu rezystory mają dobre

własności przy wysokich

częstotliwościach i niskich

rezystancjach. Pojemność własna

wynosi ok. 0,1-0,3 pF. Zależność

rezystancji od napięcia jest poniżej 30

ppm/V. Stabilność długotrwała jest

bardzo dobra. Rezystory są

wytrzymałe na przeciążenia

impulsowe, są niezawodne i

wytrzymują wysokie temperatury.

Poziom szumów jest porównywalny z

rezystorami warstwowymi węglowymi.

Rezystory do montażu

powierzchniowego są najczęściej

produkowane jako grubowarstwowe.

Rodzaje

Matryce rezystorowe (drabinki)

Matryce rezystorowe (drabinki)



Matryce rezystorowe (drabinki) są

produkowane w wersji grubo- albo

cienkowarstwowej. Składają się one z

ceramicznego korpusu z nadrukowanymi

rezystorami i wyprowadzeniami. Istnieją dwa

rodzaje matryc rezystorowych do montażu

przewlekanego: obudowa jednorzędowa SIL (Single

In Line) z liczbą wyprowadzeń od 4 do 14 i liczbą

rezystorów od 2 do 24, oraz obudowa dwurzędowa

DIL (Dual In Line) z liczbą wyprowadzeń od 14 do

20 i liczbą rezystorów od 7 do 36. Do montażu

powierzchniowego produkuje się dużo rożnych

typów obudów. Często produkuje się specjalne

matryce rezystorowe do zastosowań specjalnych.

Wówczas można uzyskać dowolne wewnętrzne

połączenia między rezystorami, różne wartości

rezystancji, jak również można wyposażyć matrycę

w inne elementy takie jak kondensatory, czy diody.

Jedną z zalet matryc rezystorowych jest to, że

zajmują mało miejsca na płycie drukowanej, można

kontrolować temperaturę pracy rezystorów, montaż

jest prosty i nie czasochłonny, co z kolei oznacza

niższa cenę montażu elementów.

Rodzaje

Rezystory drutowe nawijane

Rezystory drutowe nawijane



Rezystory drutowe nawijane składają się z drutu o wysokiej rezystancji na ogół nikrotalu (CrNi), kantalu (CrAlFe),

lub konstantanu (CuNi), nawiniętego na korpus z ceramiki, szkła lub włókna szklanego. Izoluje się je plastikiem,

silikonem, glazurą, albo są zamknięte w obudowie aluminiowej, aby łatwiej mogły przenosić ciepło do chłodzącego

podłoża. Produkuje się je do zastosowań precyzyjnych, gdzie wymagana jest wysoka jakość i stabilność, oraz do

zastosowań o dużej mocy, dla których potrzebny jest gruby i wytrzymały drut. Własności dla wysokich częstotliwości

nie są dobre. Wysoka indukcyjność (0,1-10uH) i wysoka pojemność (0,2-10 pF) zależą od liczby zwojów drutu i

wymiarów korpusu. W celu zmniejszenia indukcyjności można nawijać druty w rożny sposób np. bifilarnie, krzyżowo

(uzwojenie Ayrtona Perry), albo sekcyjnie w rożnych kierunkach. W typach precyzyjnych współczynnik

temperaturowy jest niski (1-100 ppm/K). Zależność napięciowa wynosi ok. 1 ppm/V. Szum jest bardzo niski, a

stabilność długotrwała - dobra. Jednakże wytrzymałość na przeciążenie jest niska. Rezystory mocy mają

współczynnik temperaturowy miedzy -50 a +1000 ppm/K w zależności od typu drutu. Zależność napięciowa i szumy -

takie jak w typie precyzyjnym. Stabilność długotrwała jest silnie zależna od temperatury powierzchni rezystora (Ths).

Przy montowaniu drutowych rezystorów mocy ważne jest aby pamiętać, że temperatura na powierzchni może

dochodzić aż do 200 - 400°C. Tak wysokie temperatury mogą mieć wpływ na otaczające elementy, materiały i punkty

lutownicze.

Rodzaje

Rezystory nastawne

Rezystory nastawne



Rezystory nastawne są to zwykle

elementy trójkońcówkowe, potocznie

nazywane potencjometrami. Dwie (1,2)

z trzech końcówek rezystora nastawnego

są połączone z początkiem i końcem

elementu rezystancyjnego, natomiast

trzecia (3) - z ruchomym stykiem

(suwakiem), mogącym przesuwać się

wzdłuż powierzchni tego elementu.

Przebieg zmian rezystancji między

końcówkami 1 i 3 w funkcji położenia

suwaka, nazywa się charakterystyką

rezystancyjną. Kształt tej charakterystyki

zależy od budowy elementu

rezystancyjnego, a ściśle rzecz biorąc, od

rozkładu rezystancji wzdłuż drogi suwaka.

Potencjometry mają najczęściej

charakterystykę rezystancyjną: liniową

(A), logarytmiczną (B) lub wykładniczą (C).

Charakterystyka rezystancyjna rezystorów

nastawnych o specjalnym wykonaniu

może mieć kształt sinusoidalny, diodowy,

typu S lub dowolnie inny.

Więcej

Rodzaje

Oznaczenia

Oznaczenia

Rezystor (Europa)

Rezystor (USA)

Potencjometr

Potencjometr

Potencjometr

Potencjometr to opornik z możliwością zmiany

rezystancji przez użytkownika. Zmiany tej dokonuje

się poprzez zmianę położenia styku (ślizgacza) na

ścieżce oporowej. Ślizgacz sprzężony jest z

pokrętłem lub suwakiem. Ścieżkę oporową wykonuje

się z węgla, plastiku lub zwojów drutu oporowego.

Dwa wyprowadzenia są zakończeniami ścieżki

oporowej, trzeci jest połączony ze ślizgaczem.

Potencjometr działa na zasadzie klasycznego

dzielnika napięcia. Typowym zastosowaniem

potencjometrów jest regulacja prądu lub napięcia w

urządzeniach elektrycznych np. głośności w sprzęcie

audio, ale także w przemyśle i komunikacji (regulacja

prędkości obrotowej silników).

Podstawowe parametry

Podstawowe parametry



rezystancja nominalna – rezystancja podawana przez

producenta na obudowie opornika; rezystancja

rzeczywista różni się od rezystancji nominalnej, jednak

powinna mieścić się w podanej klasie tolerancji.



tolerancja – inaczej klasa dokładności; podawana w

procentach możliwa odchyłka rzeczywistej wartości

opornika od jego wartości nominalnej



moc znamionowa – moc jaką opornik może przez dłuższy

czas wydzielać w postaci ciepła bez wpływu na jego

parametry; przekroczenie tej wartości może prowadzić

do zmian innych parametrów rezystora (np. rezystancji)

lub jego uszkodzenia,



napięcie graniczne – maksymalne napięcie jakie można

przyłożyć do opornika bez obawy o jego zniszczenie,



temperaturowy współczynnik rezystancji – współczynnik

określający zmiany rezystancji pod wpływem zmian

temperatury opornika.

Oznaczenia rezystorów

Oznaczenia rezystorów



Kod paskowy

Kod paskowy – przykład

Kod paskowy – przykład



Oznaczenie opornika, tutaj:

5600 10% Ω = 5,6 kΩ 10%

Oznaczenia rezystorów:

Oznaczenia rezystorów:



Kod cyfrowo literowy

W oznaczeniu cyfrowo-literowym IEC w

miejscu przecinka dziesiętnego znajduje
się litera oznaczająca mnożnik:

R = 1, K=1000, M=1000000
W standardzie MIL trzecia cyfra

oznacza mnożnik (liczba zer).

Kod cyfrowo literowy

Kod cyfrowo literowy

Metody połączeń rezystorów

Metody połączeń rezystorów



Połączenie szeregowe



Połączenie równoległe

Połączenie w gwiazdę

Połączenie w gwiazdę



Gwiazda jest rodzajem połączenia w
układach trójfazowych, oznaczanym
symbolem Y. W połączeniu typu gwiazda
napięcie na elementach typu
rezystancyjnego lub impedancyjnego
jest wypadkową wartością wynikającą z
symetryczności (lub niesymetryczności),
natomiast prądy płynące przez te
elementy są równe prądom fazowym.

Połączenie w trójkąt

Połączenie w trójkąt



Trójkąt jest rodzajem połączenia w
układach trójfazowych, oznaczanym
symbolem Δ. W połączeniu typu trójkąt
napięcie na elementach
rezystancyjnych lub impedancyjnych
równe jest napięciu międzyfazowemu,
natomiast prądy płynące przez te
elementy są wypadkową odpowiednich
prądów fazowych.

Symbole

Symbole

Dziękujemy za uwagę,
M.Zięba
K.Kalinka
Klasa 2C