Capacitor ya umeme ni kifaa kinachoweza kuhifadhi chaji na nishati kutoka kwa sehemu ya umeme. Kimsingi, inajumuisha jozi ya waendeshaji (sahani) iliyotengwa na safu ya dielectric. Unene wa dielectri daima ni ndogo sana kuliko ukubwa wa sahani. Kwenye saketi sawia za umeme, capacitor inaonyeshwa kwa sehemu 2 za wima sambamba (II).
idadi msingi na vitengo vya kipimo
Kuna idadi kadhaa za kimsingi zinazobainisha capacitor. Mmoja wao ni uwezo wake (barua ya Kilatini C), na ya pili ni voltage ya uendeshaji (Kilatini U). Uwezo wa umeme (au capacitance tu) katika mfumo wa SI hupimwa kwa farads (F). Kwa kuongezea, kama kitengo cha uwezo, 1 farad - hii ni nyingi - haitumiki kamwe katika mazoezi. Kwa mfano, malipo ya umeme ya sayari ya Dunia ni microfarads 710 tu. Kwa hiyo, uwezo wa umeme wa capacitors katika hali nyingi hupimwa kwa wingi unaotokana na farad: katika picofarads (pF) yenye thamani ndogo sana ya capacitance (1 pF=1/106µF), katika mikrofaradi (µF) kwa thamani yake kubwa ya kutosha (1 uF=1/106 F). Ili kuhesabu uwezo wa umeme, ni muhimukugawanya kiasi cha malipo kusanyiko kati ya sahani na moduli ya tofauti ya uwezo kati yao (voltage katika capacitor). Malipo ya capacitor katika kesi hii ni malipo ya kujilimbikiza kwenye moja ya sahani za kifaa kinachohusika. Kwenye kondakta 2 za kifaa, zinafanana katika moduli, lakini hutofautiana kwa ishara, kwa hivyo jumla yao daima ni sawa na sifuri. Chaji ya capacitor hupimwa kwa coulombs (C), na inaonyeshwa kwa herufi Q.
Voltge kwenye kifaa cha umeme
Moja ya vigezo muhimu zaidi vya kifaa tunachozingatia ni voltage ya kuvunjika - tofauti inayoweza kutokea kati ya kondakta mbili za capacitor, na kusababisha kuharibika kwa umeme wa safu ya dielectri. Upeo wa voltage ambayo hakuna kuvunjika kwa kifaa imedhamiriwa na sura ya waendeshaji, mali ya dielectri na unene wake. Hali ya uendeshaji ambayo voltage kwenye sahani za kifaa cha umeme iko karibu na voltage ya kuvunjika haikubaliki. Voltage ya kawaida ya uendeshaji kwenye capacitor ni mara kadhaa chini ya voltage ya kuvunjika (mara mbili hadi tatu). Kwa hiyo, wakati wa kuchagua, makini na voltage lilipimwa na capacitance. Mara nyingi, thamani ya kiasi hiki imeonyeshwa kwenye kifaa yenyewe au katika pasipoti. Kuingizwa kwa capacitor kwenye mtandao kwa voltage inayozidi voltage ya nominella inatishia kuvunjika, na kupotoka kwa thamani ya capacitance kutoka kwa thamani ya kawaida kunaweza kusababisha kutolewa kwa harmonics ya juu kwenye mtandao na overheating ya kifaa.
Kuonekana kwa viunga
Muundo wa vidhibiti unaweza kuwambalimbali zaidi. Inategemea thamani ya uwezo wa umeme wa kifaa na madhumuni yake. Vigezo vya kifaa kinachozingatiwa haipaswi kuathiriwa na mambo ya nje, kwa hiyo, sahani zinaundwa kwa namna ambayo shamba la umeme linaloundwa na malipo ya umeme linajilimbikizia kwenye pengo ndogo kati ya waendeshaji wa capacitor. Kwa hiyo, zinaweza kuwa na nyanja mbili za kuzingatia, sahani mbili za gorofa, au mitungi miwili ya coaxial. Kwa hivyo, capacitors inaweza kuwa silinda, duara na bapa kulingana na umbo la kondakta.
Viwezeshaji vya Kudumu
Kulingana na asili ya mabadiliko ya uwezo wa umeme, capacitors imegawanywa katika vifaa vyenye mara kwa mara, uwezo wa kutofautiana au trimmers. Hebu tuchunguze kwa karibu kila moja ya aina hizi. Vifaa ambavyo uwezo wake haubadilika wakati wa operesheni, yaani, ni mara kwa mara (thamani ya capacitance bado inaweza kubadilika ndani ya mipaka inayokubalika kulingana na joto) ni capacitors fasta. Pia kuna vifaa vya umeme vinavyobadilisha uwezo wao wa umeme wakati wa kufanya kazi, vinaitwa variables.
C katika capacitor inategemea nini
Uwezo wa umeme hutegemea eneo la kondakta wake na umbali kati yao. Kuna njia kadhaa za kubadilisha mipangilio hii. Fikiria capacitor, ambayo ina aina mbili za sahani: zinazohamishika na fasta. Sahani zinazohamishika husogea kuhusiana na zile zilizowekwa, kama matokeo ambayo uwezo wa capacitor hubadilika. Analogi zinazobadilika hutumiwa kurekebisha analogvifaa. Kwa kuongeza, uwezo unaweza kubadilishwa wakati wa operesheni. Trimmer capacitors hutumiwa katika hali nyingi kurekebisha vifaa vya kiwandani, kwa mfano, kuchagua uwezo kwa nguvu wakati hesabu haiwezekani.
Capacitor katika mzunguko
Kifaa kinachohusika katika saketi ya DC huendesha mkondo wa sasa tu wakati kimeunganishwa kwenye mtandao (katika hali hii, kifaa kinachajiwa au kuchajiwa upya kwa volti ya chanzo). Mara baada ya capacitor kushtakiwa kikamilifu, hakuna sasa inapita ndani yake. Wakati kifaa kinaunganishwa na mzunguko wa sasa unaobadilishana, taratibu za kutokwa na malipo hubadilishana kwa kila mmoja. Kipindi cha ubadilishaji wao ni sawa na kipindi cha oscillation ya voltage ya sinusoidal iliyotumika.
Sifa za capacitors
Capacitor, kulingana na hali ya elektroliti na nyenzo ambayo inajumuisha, inaweza kuwa kavu, kioevu, oksidi-semiconductor, oksidi-chuma. Capacitors za kioevu zimepozwa vizuri, vifaa hivi vinaweza kufanya kazi chini ya mizigo mikubwa na kuwa na mali muhimu kama vile kujiponya kwa dielectric wakati wa kuvunjika. Vifaa vya umeme vya aina kavu vina muundo rahisi, upotezaji wa voltage kidogo na uvujaji wa sasa. Kwa sasa, ni vifaa vya kavu ambavyo vinajulikana zaidi. Faida kuu ya capacitors electrolytic ni gharama zao za chini, ukubwa wa kompakt na uwezo wa juu wa umeme. Analogi za oksidi ni polar (muunganisho usio sahihi husababisha kuvunjika).
Jinsi ya kuunganisha
Kuunganisha capacitor kwa mzunguko wa DC ni kama ifuatavyo: plus (anode) ya chanzo cha sasa imeunganishwa na electrode, ambayo inafunikwa na filamu ya oksidi. Kukosa kufuata hitaji hili kunaweza kusababisha kuharibika kwa dielectri. Kwa sababu hii kwamba capacitors kioevu lazima kushikamana na mzunguko na chanzo mbadala sasa, kuunganisha sehemu mbili kufanana katika mfululizo kinyume. Au weka safu ya oksidi kwenye elektroni zote mbili. Kwa hivyo, kifaa cha umeme kisicho na polar kinapatikana, kinachofanya kazi katika mitandao na sasa ya moja kwa moja na ya sinusoidal. Lakini katika hali zote mbili, capacitance kusababisha inakuwa nusu sana. Vibanio vya umeme vya unipolar ni vikubwa, lakini vinaweza kujumuishwa katika saketi za AC.
Utumiaji mkuu wa vidhibiti
Neno "capacitor" linaweza kusikika kutoka kwa wafanyakazi wa makampuni mbalimbali ya viwanda na taasisi za kubuni. Baada ya kushughulika na kanuni ya uendeshaji, sifa na michakato ya kimwili, tutajua kwa nini capacitors inahitajika, kwa mfano, katika mifumo ya usambazaji wa nguvu? Katika mifumo hii, betri hutumiwa sana katika ujenzi na ujenzi katika makampuni ya viwanda ili kulipa fidia kwa nguvu tendaji ya RFC (kupakua mtandao kutoka kwa mafuriko yasiyohitajika), ambayo hupunguza gharama za umeme, kuokoa kwa bidhaa za cable na kutoa umeme bora kwa watumiaji.. Chaguo bora la nguvu, njia na mahali pa uunganisho wa vyanzo vya nguvu tendaji (Q) katika mitandao ya mifumo ya nguvu ya umeme (EPS) hutoa.athari kubwa katika utendaji wa kiuchumi na kiufundi wa EPS. Kuna aina mbili za KRM: transverse na longitudinal. Kwa fidia ya transverse, benki za capacitor zimeunganishwa na mabasi ya kituo kidogo sambamba na mzigo na huitwa shunt (SHBK). Kwa fidia ya longitudinal, betri zinajumuishwa katika kukatwa kwa mstari wa nguvu na huitwa SPC (vifaa vya fidia ya longitudinal). Betri zinajumuisha vifaa vya kibinafsi vinavyoweza kushikamana kwa njia mbalimbali: capacitors zilizounganishwa katika mfululizo au sambamba. Kadiri idadi ya vifaa vilivyounganishwa kwenye safu inavyoongezeka, voltage huongezeka. APC pia hutumika kusawazisha mizigo kwa awamu, kuongeza tija na ufanisi wa tanuu za arc na ore-thermal (wakati APC inawashwa kupitia transfoma maalum).
Kwenye sakiti sawia za nyaya za upokezaji wa nishati zenye volteji zaidi ya 110kV, upitishaji wa capacitive kwenda duniani unabainishwa kama vidhibiti. Ugavi wa umeme wa mstari ni kutokana na uwezo kati ya waendeshaji wa awamu tofauti na capacitance inayoundwa na waya ya awamu na ardhi. Kwa hiyo, kuhesabu njia za uendeshaji za mtandao, vigezo vya mistari ya maambukizi ya nguvu, na kuamua maeneo ya uharibifu wa mtandao wa umeme, mali ya capacitor hutumiwa.
Maombi zaidi
Pia, neno hili linaweza kusikika kutoka kwa wafanyikazi wa reli. Kwa nini wanahitaji capacitors? Kwenye injini za umeme na injini za dizeli, vifaa hivi hutumiwa kupunguza cheche za mawasiliano ya vifaa vya umeme, kulainisha mkondo wa msukumo unaozalishwa na virekebishaji na kusukuma.vivunja-vunja, pamoja na kuunda kizazi cha volti ya sinusoidal linganifu inayotumika kuwasha injini za umeme.
Hata hivyo, neno hili husikika mara nyingi zaidi kutoka kwa midomo ya mwanariadha mahiri wa redio. Kwa nini anahitaji capacitors? Katika uhandisi wa redio, hutumika kuunda mizunguko ya sumakuumeme ya masafa ya juu, ni sehemu ya vichujio vya kulainisha, vifaa vya umeme, vikuza sauti na bodi za saketi zilizochapishwa.
Kwenye kisanduku cha glavu cha kila dereva unaweza kupata baadhi ya vifaa hivi vya umeme. Kwa nini capacitors zinahitajika katika gari? Huko hutumika katika upanuzi wa vifaa vya mifumo ya akustika kwa utoaji sauti wa hali ya juu.
