Condensatori per installazioni elettriche CA.

Nell'articolo "Condensatori: scopo, dispositivo, principio di azione" È stato detto sui condensatori elettrolitici. Sono utilizzati principalmente nei circuiti CC, come capacità del filtro nei raddrizzatori. Inoltre, non possono fare a meno di disaccoppiare i circuiti di alimentazione di cascate di transistor, stabilizzatori e filtri a transistor. Inoltre, come è stato detto nell'articolo, non consentono la corrente continua, ma non vogliono lavorare su corrente alternata.

Esistono condensatori non polari per circuiti CA e molti dei loro tipi indicano che le condizioni operative sono molto diverse. Nei casi in cui è richiesta un'elevata stabilità dei parametri e la frequenza è sufficientemente elevata, vengono utilizzati condensatori di aria e ceramica.

I parametri di tali condensatori sono soggetti a requisiti più elevati. Prima di tutto, si tratta di un'elevata precisione (bassa tolleranza) e di un coefficiente di temperatura insignificante della capacità TKE. Di norma, tali condensatori sono posizionati nei circuiti oscillatori dell'apparecchiatura radio ricevente e trasmittente.

Se la frequenza è piccola, ad esempio la frequenza della rete di illuminazione o la frequenza della gamma sonora, è possibile utilizzare carta e condensatori di carta.

I condensatori dielettrici di carta sono rivestiti con una sottile lamina metallica, molto spesso in alluminio. Lo spessore delle piastre varia tra 5 ... 10 μm, a seconda del design del condensatore. Un dielettrico di carta condensatore impregnato di una composizione isolante è incorporato tra le piastre.

Al fine di aumentare la tensione operativa del condensatore, la carta può essere posata in diversi strati. L'intero pacchetto è attorcigliato come un tappeto e inserito in una cassa rotonda o rettangolare. In questo caso, ovviamente, le conclusioni sono tratte dalle piastre e il caso di un tale condensatore non è collegato a nulla.

I condensatori di carta vengono utilizzati nei circuiti a bassa frequenza con alte tensioni di funzionamento e correnti significative. Una di queste applicazioni molto comuni è l'inclusione di un motore trifase in una rete monofase.

Nei condensatori di carta metallica, il ruolo delle lastre è svolto da un sottile strato di metallo spruzzato nel vuoto su una carta di condensatori, tutto lo stesso alluminio. Il design dei condensatori è lo stesso di quelli di carta, tuttavia le dimensioni sono molto più ridotte. L'ambito di entrambi i tipi è approssimativamente lo stesso: circuiti a corrente continua, pulsante e alternata.

La progettazione di condensatori di carta e metallo, oltre alla capacità, fornisce a questi condensatori una induttanza significativa. Ciò porta al fatto che ad una certa frequenza il condensatore di carta si trasforma in un circuito oscillatorio risonante. Pertanto, tali condensatori vengono utilizzati solo a frequenze non superiori a 1 MHz. La Figura 1 mostra la carta e i condensatori di carta prodotti in URSS.

Figura 1 Condensatori di carta e carta per circuiti CA.

Gli antichi condensatori di carta metallica avevano la proprietà di autorigenerarsi dopo un guasto. Questi erano condensatori dei tipi MBG e MBGCH, ma ora sono stati sostituiti da condensatori con un dielettrico ceramico o organico dei tipi K10 o K73.

In alcuni casi, ad esempio, nei dispositivi di memorizzazione analogici o, in un altro modo, nei dispositivi di campionamento-archiviazione (SEC), vengono imposti requisiti speciali ai condensatori, in particolare una bassa corrente di dispersione. Quindi i condensatori vengono in soccorso, i cui dielettrici sono realizzati con materiali ad alta resistenza. Innanzitutto, si tratta di condensatori fluoroplastici, polistirolo e polipropilene.Resistenza di isolamento leggermente inferiore nei condensatori di mica, ceramica e policarbonato.

Gli stessi condensatori vengono utilizzati nei circuiti a impulsi quando è richiesta un'elevata stabilità. Innanzitutto, per la formazione di vari ritardi, impulsi di una certa durata, nonché per l'impostazione delle frequenze operative di vari generatori.

Al fine di rendere i parametri temporali del circuito ancora più stabili, in alcuni casi si consiglia di utilizzare condensatori con una tensione di esercizio maggiore: non c'è nulla di sbagliato nell'installazione di un condensatore con una tensione di funzionamento di 400 o addirittura 630 V in un circuito a 12V. Un tale condensatore occuperà posti, ovviamente, di più, ma aumenterà anche la stabilità dell'intero circuito nel suo insieme.

La capacità elettrica dei condensatori è misurata in Farads F (F), ma questo valore è molto grande. Basti dire che la capacità del globo non supera 1F. In ogni caso, questo è esattamente ciò che è scritto nei libri di testo di fisica. 1 Farad è la capacità alla quale con una carica di q per 1 pendente la differenza di potenziale (tensione) sulle piastre del condensatore è 1V.

Da ciò che è stato appena detto deriva che Farada ha un valore molto grande, quindi, in pratica, vengono utilizzate più spesso unità più piccole: microfarad (μF, μF), nanofarad (nF, nF) e picofarad (pF, pF). Questi valori sono ottenuti usando prefissi frazionari e multipli, che sono mostrati nella tabella in Figura 2.

Figura 2

Le parti moderne stanno diventando più piccole, quindi non è sempre possibile apporre segni completi su di esse, sempre più usano vari sistemi di simboli. Tutti questi sistemi sotto forma di tabelle e spiegazioni per loro possono essere trovati su Internet. Sui condensatori progettati per il montaggio SMD, molto spesso non ci sono segni. I loro parametri possono essere letti sulla confezione.

Per scoprire come si comportano i condensatori nei circuiti CA, si propone di fare alcuni semplici esperimenti. Allo stesso tempo, non ci sono requisiti speciali per i condensatori. I più comuni condensatori di carta o carta sono abbastanza adatti.

I condensatori conducono corrente alternata

Per verificarlo in prima persona, è sufficiente assemblare un semplice diagramma mostrato in Figura 3.

Figura 3

Per prima cosa devi accendere la lampada attraverso i condensatori C1 e C2 collegati in parallelo. La lampada si illuminerà, ma non molto intensamente. Se ora aggiungiamo un altro condensatore C3, la luminescenza della lampada aumenterà notevolmente, il che indica che i condensatori resistono al passaggio di corrente alternata. Inoltre, una connessione parallela, ad es. aumento della capacità, questa resistenza si riduce.

Da qui la conclusione: maggiore è la capacità, minore è la resistenza del condensatore al passaggio di corrente alternata. Questa resistenza è chiamata capacitiva e viene definita nelle formule come Xc. Xc dipende anche dalla frequenza della corrente, più è alta, meno Xc. Questo sarà discusso più avanti.

Un'altra esperienza può essere fatta utilizzando un contatore elettrico, avendo precedentemente disconnesso tutti i consumatori. Per fare ciò, è necessario collegare in parallelo tre condensatori da 1 μF e collegarli a una presa di corrente. Naturalmente, si deve essere estremamente attenti, o addirittura saldare una spina standard ai condensatori. La tensione di funzionamento dei condensatori deve essere di almeno 400 V.

Dopo questa connessione, è sufficiente osservare semplicemente il misuratore per assicurarsi che rimanga fermo, anche se si stima che un tale condensatore sia equivalente in termini di resistenza a una lampada a incandescenza con una potenza di circa 50 W. La domanda è: perché non gira il contatore? Questo sarà discusso anche nel prossimo articolo.

Boris Aladyshkin