1.8.5. Rodzaje kondensatorów 65
Przykład:
Kondensator 22 nF dołączono do źródła napięcia stałego 24 V przez rezystor 10 kQ. Jakie jest napięcie na kondensatorze po czasie 300 ms?
Rozwiązanie:
t = R C = 22 nF 10 kQ = 220 (is uc = U0[ I-®*]
= 24 V • [1 - e 300ł's'220>is]
= 24 V ■ (1 -0,256) = 17,86 V
metalowe okładki wyprowadzenie
Rys. 1. Budowa kondensatora zwijanego
folia aluminiowa aluminiowa
Rys. 2. Aluminiowy kondensator elektrolityczny
Uwaga: Na kalkulatorze należy przycisnąć klawisz
(?), a nie (EXP) ani
Powtórzenie i utrwalenie materiału:
1. Jak oblicza się pojemność zastępczą kondensatorów połączonych szeregowo?
2. Na podstawie jakiej zależności oblicza się pojemność zastępczą, jeśli kondensatory połączone są równolegle?
3. Naładowany kondensator 22 pF rozładowuje się przez rezystor 10 kQ. Po jakim czasie jego ładunek zmniejszy się w przybliżeniu do zera?
Kondensatory stałe
Kondensatory zwijane. Okładki metalowe takiego kondensatora są wraz z dielektrykiem zwinięte w ciasny zwój (rys. 1). Zwój zostaje zwykle umieszczony w metalowej osłonie, której oba końce są uszczelnione masą zalewową w celu ochrony przed wilgocią.
Kondensatory papierowe mają dielektryk złożony z dwóch lub więcej warstw papieru celulozowego. Okładki są wykonane z folii aluminiowej. Końcówki (wyprowadzenia z drutu) są przyspawane do cienkich blaszek, które zostają zwinięte wraz z całym pakietem.
Kondensatory z dielektrykiem z folii mają dielektryk w postaci folii z tworzywa sztucznego, np. polipropylenu, poliestru lub poliwęglanu.
Okładki są wykonane z folii aluminiowej. W przypadku kondensatorów z folii metalizowanej (kondensatory MK) okładziny są napylane na folię w próżni. W ten sposób można przy tej samej pojemności uzyskać mniejsze wymiary kondensatora.
Kondensatory z dielektrykiem z folii mają bardzo maty współczynnik strat, charakteryzują się bardzo dobrą stałością pojemności oraz dużą rezystancją izolacji.
Kondensatory MK naprawiają się same. Jeśli nastąpi przebicie dielektryka, w miejscu przebicia powstaje wyładowanie łukowe i cienka warstwa metaliczna wyparowuje. Powstaje strefa pozbawiona metalu, dzięki czemu nie dochodzi do zwarcia okładzin i trwałego uszkodzenia kondensatora.
Kondensatory tego typu nadają się szczególnie do montażu na płytkach z obwodami drukowanymi.
Kondensatory elektrolityczne mają dielektryk w postaci cienkiej warstwy tlenku. Dzięki temu można produkować niewielkie kondensatory o dużych pojemnościach.
Kondensatory elektrolityczne aluminiowe zawierają zwój z dwóch taśm aluminiowych z przekładką papierową (rys. 2). Papier jest przesycony elektrolitem. Producenci japońscy stosują nasiąkliwy papier zrobiony z włókien bambusowych. Wskutek tego uzyskuje się lepsze parametry elektryczne. Takie kondensatory nazywane są kondensatorami bambusowymi. W kondensatorach elektrolitycznych aluminiowych o statym elektrolicie biegun ujemny jest wykonany z warstwy tkaniny szklanej wypełnionej dwutlenkiem manganu, pełniącym rolę półprzewodnikowego elektrolitu stałego.