Полярные и неполярные конденсаторы: Полярные и неполярные конденсаторы — в чем отличие, как проверить

Неполярные конденсаторы, теория и примеры

Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Главная Справочник Физика Неполярные конденсаторы

Определение и общие понятия о неполярных конденсаторах

Толщина диэлектрика, как правило, много меньше в сравнении с размерами обкладок. Конденсатор служит для того, чтобы накапливать заряд (и соответственно энергию электрического поля) и отдавать его. Основными характеристиками конденсатора являются: электрическая емкость (C) и пробивное напряжение (U).

Основу устройства конденсаторов составляет то, что электрическая емкость проводника увеличивается, если к нему приближают другое тело. Это объясняется тем, что под воздействием электрического поля заряженного проводника, на приближенном к нему теле, возникают заряды. Если вторым телом является проводник, то это индуцированные заряды, если тело состоит из диэлектрика, то это связанные заряды. Заряды, равные по величине и противоположные по знаку расположены, при этом, ближе к первому проводнику, чем одноименные. Значит, они оказывают большее воздействие на потенциал первого проводника. Так, при приближении к проводнику, несущему заряд, второго тела, величина потенциала проводника уменьшается. В соответствии с выражением:

   

это значит, что емкость увеличивается.

Для минимизации влияния внешних тел на емкость конденсатора, его обкладки изготавливают такой формы и располагают так по отношению друг к другу, чтобы поле, которое создают заряды, было локализовано внутри конденсатора. Такому условию удовлетворяют, например, две плоские пластины, разделенные тонким слоем диэлектрика, два соосных цилиндра, две концентрические сферы. По форме обкладок конденсаторы разделяют соответственно: плоские; цилиндрические; сферические.

Так как поле конденсатора заключено, в основном, между его обкладками, то линии электрического смещения начинаются на одной из его обкладок и заканчиваются на другой. При этом сторонние заряды, которые появляются на обкладках, равны по величине и противоположны по знаку.

Конденсаторы являются распространенным элементом электронных схем. Этот элемент может проводить переменный ток и не проводит постоянного тока.

Конденсаторы могут иметь постоянную и переменную емкость, в зависимости от их конструкции. Конденсаторы постоянной емкости делят на полярные и неполярные.

Полярные конденсаторы, к ним относят электролитические конденсаторы, имеют положительный и отрицательный электроды. Для них важно как они включены в цепь. Не соблюдение полярности при включении в состав схемы полярного конденсатора ведет к его выходу из строя. Конденсатор электролитического типа соединяет в себе функции пассивного и полупроводникового элемента.

Неполярные конденсаторы, (или иногда их называют обычными) являются пассивными устройствами, которые служат для накопления заряда, для них не существует ни какой разницы, каким концом элемент включается в электрическую цепь.

Формулы для вычисления емкости конденсатора

Емкость любого конденсатора можно вычислить, используя выражение:

   

где – разность потенциалов обкладок конденсатора.

Емкость плоского конденсатора находят как:

   

где — плотность распределения заряда по поверхности пластины; – диэлектрическая проницаемость вещества, которое находится между пластинами конденсатора; S – площадь каждой (или меньшей) пластины; d – расстояние между пластинами. Формула (3) хорошо соответствует реальности, если расстояние между пластинами много меньше, чем их размеры.

Емкость цилиндрического конденсатора:

   

где l – высота цилиндров; – радиус внешнего цилиндра; – радиус внутреннего цилиндра. По формуле (5) вычисляют емкость коаксиального кабеля.

Емкость сферического конденсатора вычисляют при помощи выражения:

   

где – радиусы обкладок конденсатора.

Емкость в Международной системе единиц (СИ) измеряется в фарадах (Ф).

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

SMD конденсаторы постоянные полярные подстрочные керамические танталовые алюминиевые

Мы надеемся, что вся информация, представленная в каталоге, будет полезна и производителям промэлектроники, и сервисным центрам, и радиолюбителям.

Информация по размерам контактных площадок электронных компонентов, применяемых для разработки, сборки и монтажа печатных плат, находится в разделе Печатные платы.

0201

0,01мкф 16В   0,1мкф 10В 0,22мкф 10В

04020,5пф -0,01мкф 50В
0,015мкф -0,1мкф 25В
0,22мкф -1мкф 25В
2,2мкф  16В; 4,7мкф 10В
06030,3пф -0,22мкф 50В
0,33мкф -0,47мкф 25В
1 мкф  50В; 2,2мкф  25В; 
4,7мкф 16В; 10 мкф 10В
08050,5пф -1мкф 50В 
0,01мкф 250В 0,1мкф 100В 
2,2мкф — 4,7мкф 25В 
10 мкф — 22мкф  16В; 
47мкф 6,3В
12060,1мкф -1 мкф 100В 
0,1мкф 250В 
2,2мкф — 10 мкф 50В 
22мкф  25В; 47мкф  16В;
12101,5 мкф -2,2 мкф 100В 
10 мкф 50В; 22мкф  25В 
47мкф  16В; 100мкф 10В 
Свыше 2,2мкф2,2мкф -10мкф 50В 
22мкф  25В; 47мкф  16В 
100мкф 10В
Высоковольтные1000пф — 0,01 2кВ  
0,1мкф 1kB 
0,22мкф — 2,2 мкф 250В 
4,7мкф — 10 мкф 100В
Конденсаторы для цепей 250 В ACот 470 пф до 0,1 мкф  
Проходные конденсаторы Murata

0603 от 47пф 16В до 220пф 16В, 0805 от 1000пф 50В до 0,1 мкф 25В

Высоконадежные конденсаторы Murata10мкф 100В, 22мкф 63В, 47мкф 35В

Подстроечные конденсаторы
Подстроечные SMD конденсаторы Murata TZC03

Серия TZC03 1,4пф/3пф до 6,5пф/30пф  

Подстроечные чип конденсаторы Murata TZBX4

Серия TZBX4 1,4пф/3пф до 8,5пф/40пф 

Полярные конденсаторы
             Танталовые конденсаторы

в типоразмерах от J case до Х case

      

Low ESR конденсаторы

танталовые конденсаторы с низким последовательным сопротивлением

Полимерные конденсаторы

с ультра низким ESR

Алюминиевые электролитические конденсаторыдо 100мкф 100в; 470мкф 50В; 1000мкф 35В  Твердотельные конденсаторы

низким ESR, до 47мкф 20В; 470мкф 6. 3В      

Корзина

Корзина пуста

Логин:
Пароль:
Регистрация Забыли свой пароль?

Новые поступления

Суперконденсатор HS230F

Кварцевые резонаторы 3225

Катушки индуктивности HE0640

EMI LC фильтр NFL21SP206X1C7D Murata

Кнопка тактовая DTSMW-66N Diptronics

Датчик магнитного поля на эффекте Холла в SOT23

Самовосстанавливающиеся предохранители на ток 0. 75А и 1A в типоразмере 0805

Герметичные тактовые кнопки

Все поступления

аудио — Когда не подходит неполярный электролитический конденсатор?

Нет! Не меняйте электролитический конденсатор на неполяризованный. Это не улучшит дизайн, но будет стоить дороже. Это может даже добавить нестабильности. ESR E-Cap также гасит колебания! Вы даже можете воссоздать это в LTspice. Просто попробуйте построить SMPS в симуляции. К идеальному выходному конденсатору просто добавьте резистор и катушку индуктивности последовательно с конденсатором.

Индуктивность создаст резонанс с емкостью. Вот почему многие разные конденсаторы часто комбинируются для высокоскоростной развязки в современной электронике.

Просто следуйте правилам:

  • Конденсатор Y/X для безопасности при подключении изолированного блока питания к земле или входу (абсолютно необходимо использовать сверхвысококачественный конденсатор — в противном случае вы можете подать напряжение на зарядное устройство USB, если крышка выходит из строя — что определенно иногда случается — даже с конденсаторами типа Y это может случиться — но гораздо менее вероятно.
  • Электролиты для высоких мощностей и низких частот
  • Неполярные конденсаторы, установленные параллельно E-Cap, для улучшения стабильности резонанса и разделения высоких частот
  • Для аудио это обычно не имеет значения — только помните: E-Cap только для аудио, при развязке сигнала постоянного тока на сигнал переменного тока или наоборот. Отрицательные напряжения моментально наносят вред конденсатору.
    Это вопрос мс, пока этот эффект не начнется. Это будет медленно ухудшать вашу изоляционную поверхность на алюминиевой фольге и снижать номинальное напряжение — и, возможно, хуже. Чем дольше инвертируется напряжение, тем серьезнее повреждение
  • Для высокоскоростной развязки используйте конденсаторы емкостью 1 мкФ и 120 нФ. Большая емкость стабилизирует «нижние» частоты, однако на многосотМГц эта шапка никак не отреагирует. 120 нФ, скорее всего, подходит. Для еще более высоких частот используйте еще меньшие колпачки (да, размер сборки также влияет на частотную характеристику.

Итак, что нужно знать для вашего случая: просто замените конденсаторы конденсаторами надлежащего качества того же номинала. Более высокое напряжение или более низкое значение ESR приветствуются, но не являются обязательными. Скорее всего они вам ничем не помогут. Если вам нужно абсолютное качество ваших конденсаторов с алюминиевой фольгой: обратите внимание на ассортимент WIMA. Он дороже, но имеет очень и очень качественные конденсаторы.

Стоит ли использовать mouser? Ну, совсем нет! Mouser подходит для больших объемов заказов с более высокой надежностью. Однако часто даже Mouser или Digikey ошибаются и случайно продают либо поддельные, либо неправильные детали (для ИС высокого класса это может быть 9).0021 огромная проблема ).

Перейти на Ebay или Aliexpress. Доставка занимает некоторое время, но вы не потеряете 100 баксов только за некоторые детали. Я сделал эту ошибку однажды. Просто помните: при покупке E-Caps обратите внимание на известные бренды, такие как Nippon Chemicon. Также попробуйте взвесить их, если они весят так же, как указано в техпаспорте. Там где огромные E-Cap наполнены воздухом и крошечные E-Cap на всех рынках. Конечно, это не сработает в вашем продукте. Поэтому убедитесь, что он весит нужное количество. Например, ячейки 18650: если они весят вдвое меньше, чем, например, Samsung INR 25. клетка просто низший сорт, за деньги можно купить. (А также огромная пожароопасность)

Короче говоря: Купите более дешевый материал на 1-2 конденсатора. Mouser довольно дорог и чаще всего вообще не требуется. Просто используйте тот же конденсатор, что и раньше. Ничто не вечно, даже если вы потратите в 100 раз больше денег на компонент.

P.S.: Биполярный колпачок можно сделать своими руками, просто поставив 2 E-Caps последовательно с одним и тем же полюсом

следующим образом: + C1 — C2 + или так: — С1++С2 — Помните: в два раза больше ESR, в два раза меньше мощность. Но это абсолютно работает удовольствие.

Конденсаторы полярные и неполярные — в чем разница

Всевозможные типы конденсаторов, применяемые сегодня почти повсеместно в электронике и электротехнике, содержат в качестве диэлектриков различные вещества. Однако конкретно электролитические конденсаторы, в частности еще и танталовые и полимерные, то для них при включении в схему важно строго соблюдать полярность. Если такой конденсатор включить в цепь неправильно, то нормально работать он не сможет. Поэтому эти конденсаторы называются полярными.

В чем принципиальное отличие полярного конденсатора от неполярного, почему для одних конденсаторов все равно как включить в цепь, а для других принципиально важно соблюдение полярности? Попробуем сейчас разобраться.

Дело здесь в том, что процесс изготовления электролитических конденсаторов сильно отличается от, скажем, керамических или полипропиленовых. Если у последних двух и пластины, и диэлектрик однородны по отношению друг к другу, то есть нет разницы в структуре на границе пластина-диэлектрик с обеих сторон диэлектрика, то электролитические конденсаторы (цилиндрические алюминиевые, танталовые , полимер) имеют различие в строении диэлектрического перехода-оболочки с обеих сторон диэлектрика: анод и катод различаются по химическому составу и физическим свойствам.

При изготовлении электролитического алюминиевого конденсатора не просто закатывают две одинаковые фольгированные крышки, проложенные пропитанной электролитом бумагой.

Со стороны анодной пластины (к которой подведен +) имеется слой оксида алюминия, нанесенный на протравленную поверхность фольги особым образом. Анод предназначен для отдачи электронов по внешней цепи к катоду в процессе заряда конденсатора.

Отрицательная обшивка (катод) представляет собой просто алюминиевую фольгу; электроны приходят к нему в процессе заряда через внешнюю цепь. Электролит здесь служит проводником ионов.

Аналогичная ситуация с танталовыми конденсаторами, где в качестве анода используется порошок тантала, на котором образуется пленка пятиокиси тантала (анод соединен с оксидом!), несущей функцию диэлектрика, то возникает слой полупроводника — диоксид марганца в качестве электролита, затем серебряный катод, из которого в процессе разряда будут уходить электроны.

Полимерные электролитические конденсаторы используют светопроводящий полимер в качестве катода, но в остальном все процессы аналогичны. Суть в реакциях окисления и восстановления, как в батарее. В ходе реакции электрохимического разряда анод окисляется, а катод восстанавливается.

При зарядке электролитического конденсатора на его катоде наблюдается избыток электронов, на минусовой пластине, сообщающий как раз отрицательный заряд этому выводу, а на аноде — недостаток электронов, дающий положительный заряд, таким образом мы получить разность потенциалов.

Если заряженный электролитический конденсатор замкнут на внешнюю цепь, то избыточные электроны перейдут от отрицательно заряженного катода к положительно заряженному аноду, и заряд будет нейтрализован.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *