Ένας σταθερός πυκνωτής είναι ένα μέρος μιας ηλεκτρονικής συσκευής ή μιας ηλεκτρικής συσκευής που βοηθά στη διατήρηση σταθερής φόρτισης και παραγωγής ενέργειας. Βοηθά στην αποθήκευση ενέργειας και μετριάζει τη ροή της. Γενικά, υπάρχουν δύο μεγάλοι τύποι πυκνωτών, είτε σταθεροί είτε μεταβλητοί. Οι πυκνωτές στην κατηγορία “σταθερά” τείνουν να είναι πιο συνηθισμένοι στα κυκλώματα χρονισμού μικρών συσκευών και ηλεκτρονικών που χρησιμοποιούνται από ιδιώτες, σε σπίτια και γραφεία. Παρέχουν μια περισσότερο ή λιγότερο σταθερή ροή ενέργειας στη συσκευή, η οποία επιτρέπει την αδιάλειπτη χρήση. Σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις είναι κατασκευασμένα με δυνατότητες απενεργοποίησης για προστασία από υπερτάσεις ρεύματος ή καταστάσεις υπερχείλισης ενέργειας. Από μηχανολογική άποψη, η μηχανική τους μπορεί να είναι κάπως περίπλοκη και υπάρχουν μερικές διαφορετικές ποικιλίες και προδιαγραφές ανάλογα με τη ρύθμιση. Σε γενικές γραμμές, ωστόσο, η ιδέα είναι συνεπής. Αυτά τα εξαρτήματα φιλτράρουν την ηλεκτρική ενέργεια και ελέγχουν τη ροή της σε ένα κεντρικό ή εσωτερικό κέντρο επεξεργασίας μιας συσκευής, το οποίο στη συνέχεια τη μεταφράζει σε μια χρήσιμη εργασία.
Βασικά στοιχεία πυκνωτή
Πρακτικά κάθε ηλεκτρονική συσκευή χρησιμοποιεί έναν πυκνωτή με κάποιο τρόπο και ο καλύτερος τρόπος για να τους χαρακτηρίσουμε είναι συνήθως ως προς τον τρόπο με τον οποίο επεξεργάζονται την εισερχόμενη ενέργεια. Οι σταθεροί πυκνωτές είναι εκείνοι που διατηρούν μια σταθερή και αμετάβλητη τιμή αυτού που είναι γνωστό ως «χωρητικότητα» ή την ικανότητα να συγκρατούν ένα ηλεκτρικό φορτίο. Οι μεταβλητοί πυκνωτές χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι η τιμή της χωρητικότητάς τους μπορεί να ρυθμιστεί ή να μεταβληθεί.
Η ιστορία των πυκνωτών μπορεί να εντοπιστεί στον 18ο αιώνα. Ο Peter van Musschenbroek του Πανεπιστημίου του Leyden στην Ολλανδία ανέπτυξε αυτό που έγινε γνωστό ως βάζο Leyden, μια πρώιμη μορφή πυκνωτή. Ο Αμερικανός καινοτόμος και μετέπειτα πρόεδρος Benjamin Franklin πιστώνεται με την παραγωγή του πρώτου επίπεδου πυκνωτή. Και τα δύο αυτά πρώιμα μοντέλα επιδιορθώθηκαν. Το κύριο χαρακτηριστικό ενός πυκνωτή που είναι ειδικά σταθερός είναι η ικανότητά του να διατηρεί σταθερό ένα φορτίο ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις του επιπέδου του κυκλώματος.
Κοινές χρήσεις
Αυτό το είδος πυκνωτή βρίσκεται ίσως πιο συχνά σε κυκλώματα χρονισμού. Αν και χρησιμοποιούνται συχνά σε συνδυασμό με μια αντίσταση για τη δημιουργία ενός χρονοδιακόπτη, οι σταθεροί πυκνωτές χρησιμοποιούνται επίσης για την παροχή συνεχούς ροής στάθμης ρεύματος. Αυτό βοηθά στην αποφυγή αιχμών και υπερτάσεων που μπορεί να προκύψουν στην παροχή ρεύματος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος.
Ποικιλίες και Υλικά
Υπάρχουν διάφοροι τύποι πυκνωτών που μπορούν να περιγραφούν ή να ομαδοποιηθούν ως «σταθεροί» και στις περισσότερες περιπτώσεις είναι οργανωμένοι σύμφωνα με το διηλεκτρικό υλικό από το οποίο κατασκευάζονται. Βασικά, ένα διηλεκτρικό είναι ένα υλικό που δεν άγει ηλεκτρισμό. Το διηλεκτρικό χρησιμοποιείται στον σταθερό πυκνωτή για τη μόνωση ή τον διαχωρισμό των υλικών που αγώγουν ηλεκτρισμό.
Ο πυκνωτής είναι κατασκευασμένος με το διηλεκτρικό σάντουιτς ανάμεσα στις δύο αγώγιμες πλάκες. Με αυτόν τον τρόπο, κάθε πλάκα μπορεί να φορτίζεται με ηλεκτρικό ρεύμα και έχει την ικανότητα να συγκρατεί το φορτίο. Η διαφορά στα επίπεδα φορτίου των αγώγιμων πλακών επιτρέπει την ύπαρξη ηλεκτρικού πεδίου στο διηλεκτρικό.
Μια ποικιλία υλικών είναι διαθέσιμα για χρήση ως διηλεκτρικά, όπως χαρτί, πλαστικό και κεραμικό. Σε ορισμένες περιπτώσεις είναι επίσης δυνατό να χρησιμοποιηθεί ο αέρας ως μονωτικό στρώμα μεταξύ των αγώγιμων πλακών, και αυτή είναι η θεωρία πίσω από τους σωλήνες κενού.
Διαφορές αξιολόγησης και πρότυπα μέτρησης
Η ονομαστική χωρητικότητα ενός πυκνωτή που είναι σταθερός επηρεάζεται από το πάχος του διηλεκτρικού. Επιπλέον, ο τύπος του υλικού που χρησιμοποιείται για τις αγώγιμες πλάκες είναι ζωτικής σημασίας, επειδή ορισμένα υλικά έχουν πολύ μεγαλύτερο ρυθμό αγωγιμότητας από άλλα.
Η χωρητικότητα συνήθως μετριέται με όρους farads ή microfarads. Οι πυκνωτές είναι διαθέσιμοι σε μεγάλη ποικιλία σχημάτων, μεγεθών και, το πιο σημαντικό, χαρακτηριστικών χωρητικότητας. Σε ορισμένες εφαρμογές, τα σταθερά μοντέλα συνδέονται μεταξύ τους σε σειρά για να σχηματίσουν αυτό που είναι γνωστό ως τράπεζα σταθερού πυκνωτή.