Un condensatore hè un cumpunente elettronicu chì hè utilizatu per almacenà l'energia elettrica.
I condensatori sò fatti di dui platti di metalli separati da un insulator, di solitu un dielettricu, è ponu almacenà una carica per un periudu di tempu.
Sò usati in una larga varietà di circuiti elettronichi è ponu esse usatu per filtrà o almacenà energia è ponu ancu esse usatu per custruisce circuiti oscillatori simplici.
In questu articulu, discuteremu ciò chì hè un condensatore, ciò chì hè utilizatu è cumu funziona.
Cosa hè un condensatore?
Un condensatore hè un cumpunente elettricu chì almacena energia in forma di carica elettrica. Hè custituitu di dui platti cunduttori cuntenuti in un materiale dielettricu (materiale insulating). Quandu sò cunnessi à una fonte di energia, i platti sò caricati è l'energia elettrica hè almacenata in u materiale dielettricu. Questa energia almacenata pò esse liberata quandu hè necessariu, chì permette di esse aduprata per ogni quantità di applicazioni.
I condensatori sò in parechje forme, dimensioni è materiali - tuttu dipende di u so scopu. U tipu più cumuni di condensatore hè cunnisciutu cum'è un condensatore di film - questu usa strati sottili di plastica o ceramica cum'è materiale dielettricu, cù strisce sottili di metalli cunduttori cunnisciuti cum'è "elettrodi" da ogni latu. Sti tipi di condensatori sò largamente usati in l'elettronica per via di u so prezzu bassu è e proprietà durable.
I condensatori sò ancu aduprati in altre applicazioni cum'è i mutori è l'alimentarii induve aiutanu à regulà a tensione o à filtrà u rumore è l'interferenza chì ponu causà prestazioni erratiche o dannu cumpunenti in a linea. Quandu l'elettronica diventa sempre più cumplessa, i condensatori ghjucanu un rolu ancu più impurtante in questi sistemi; aiutendu à mantene i flussi di corrente precisi durante l'operazione di cambiamentu o furnisce un buffering contr'à cambiamenti bruschi in i livelli di tensione da fonti esterne.
Tipi di condensatori
I condensatori venenu in parechji tippi, dimensioni è stili. Certi condensatori sò usati in sistemi audio high-end, mentre chì altri sò usati in l'urdinatori o sistemi di sicurezza di casa. Tutti serve u listessu scopu basi; immagazzinanu l'energia elettrica quandu u currente hè liberatu è torna l'energia quandu u currente si ferma. Tipi includenu i seguenti:
Condensatori Ceramici: Questi sò tipicamente chjuchi è venenu pre-saldati nantu à i circuiti. Hanu un dielettricu fattu di materiale ceramicu è sò generalmente usati per l'elettronica di livellu bassu, cum'è l'interferenza di freccia radio (RFI) Filtri o circuiti di bypass.
Condensatori elettrolitici: sò cumunamenti chjamati condensatori polarizati perchè anu un terminale di l'anodu negativu, un terminale di catodu pusitivu è una suluzione elettrolitica in u corpu di u condensatore chì permette una capacità di condensatore più grande. Sò tipicamenti truvati in alimentazione, filtri, circuiti di timing è parechji altri punti di regulazione di l'energia.
Condensatori di tantalu: Fatti da l'ossidu di tantalu, sti condensatori utilizanu un dielettricu solidu (piuttostu cà l'elettrolitu liquidu). Questu li dà un megliu rendimentu di a temperatura quandu paragunatu à i condensatori elettrolitici, è ancu una stabilità mejorata in u tempu è una megliu cunsistenza trà i prudutti batch.
Condensatore di Film / Paper: Stu tipu hè custruitu cù film metallizatu o carta chì agisce cum'è un insulatore trà dui platti di fogli d'aluminiu chì creanu elettrodi di superficia alta per pudè almacenà più carica elettrica. Comu cumunimenti usatu induve a tolleranza à i disturbi elettrici hè necessariu per via di a so capacità di resiste à i currenti di surge causati da arcing o spark overvoltage.
Supercapacitor / Ultracapacitor: Cunnisciutu ancu com'è supercap / ultra cap o condensatore elettrochimicu di doppia strata (EDLC), stu tipu hà capacità di almacenamento assai grande (in generale più altu ch'è parechji altri tipi) cù una resistenza mejorata (finu à centinaie di millaie di cicli). Hè pensatu per quelle applicazioni chì necessitanu grandi quantità di energia nantu à a dumanda, cum'è a situazione di salvezza per i centri di dati induve i secondi contanu prima chì qualchissia pò accende manualmente un'altra fonte di energia.
Usi di un condensatore
I condensatori sò un cumpunente elettricu di basa chì ghjoca un rolu impurtante in una varietà di applicazioni. Sò cumunimenti usati per almacenà energia elettrica, creà filtri è in circuiti di timing. Sò ancu usati in sistemi audio di vittura è in l'elettronica di u cunsumu. Fighjemu alcuni di l'usi di un condensatore in più detail.
Lisciatura di l'alimentazione
I condensatori ponu esse usatu per furnisce u filtru in un circuitu di alimentazione è aiutanu à creà una tensione DC più liscia. Questu hè spessu vistu in i circuiti chì utilizanu alimentazione di rete, induve a rectificazione trasforma l'AC in DC pulsata. Un condensatore elettroliticu hè normalment cunnessu à traversu l'output di u rettificatore cum'è un elementu di lisciatura per l'alimentazione. U condensatore carica rapidamente, tenendu una parte di a so carica in modu chì aiuta à liscia ogni impulsu da u rectificatore è furnisce una tensione più stabile per alimentà altri cumpunenti. A più alta hè a capacità, o capacità di almacenamento, in un condensatore, u più effettu di lisciatura ci sarà, perchè pò assorbe più energia prima di esse bisognu di ricaricà. In questa applicazione, i condensatori di valore più altu riducenu i fluttuazioni, cum'è l'ondulazione in i livelli di tensione è i picchi di tensione causati da cambiamenti di carica, dendu stabilità à altri elementi in u circuitu di l'applicazione.
Elaborazione di u Signale
I condensatori sò largamente usati in u trattamentu di u signale è a cumunicazione elettronica. Sò cumpunenti essenziali in a maiò parte di i circuiti elettronichi, per via di a so capacità di almacenà è di liberà energia.
In u processu di signale, i condensatori ponu esse aduprati per a so capacità di riduce u rumore è di filtrà frequenze o signali indesiderati. A prutezzione di i signali da u rumore hè chjamatu lisciamentu o filtru low-pass, è hè generalmente ottenuta per l'usu di condensatori.
In a cumunicazione elettronica, un condensatore pò esse usatu per trasfurmà un signalu elettricu da una forma à l'altru senza cambià a so frequenza. Stu prucessu hè cunnisciutu cum'è accoppiamentu o trasferimentu di tensione, è i condensatori sò ancu cumunimenti utilizati per questu scopu in i ricevitori è i trasmettitori di radiu. Inoltre, i condensatori agiscenu cum'è parte di filtri di passaghju altu, chì eliminanu i segnali di bassa frequenza mentre passanu quelli più alti longu u percorsu.
I condensatori sò ancu spessu impiegati in filtri analogichi attivi: determinanu u risposta in frequenza di un filtru fighjendu a so frequenza di cutoff. Cum'è tali, ghjucanu un rolu cruciale in u cuntrollu di i segnali audio in u disignu di l'equipaggiu di musica cum'è amplificatori o console di mistura.
Timing
U timing hè un usu cumuni di condensatori. In i circuiti di ogni ghjornu, i resistori sò generalmente usati per u timing. In ogni casu, in situazioni d'alta tensione o d'alta frequenza, i condensatori ponu esse spessu usati invece. Hè spessu vantaghju d'utilizà condensatori per u timing perchè ùn dissipanu micca a putenza in quantu à i resistori è ponu trattà di tensioni più altu cù menu risicu di guasti.
In più di furnisce un modu sicuru è efficiente di cuntrullà a tensione è u currente in un circuitu, i condensatori sò ancu usati per furnisce u putere in certi punti di dati per cumpunenti cum'è LED o transistor chì puderanu bisognu di impulsi di corrente quandu attivati. Questu pò aiutà à rinfurzà u signale mandatu da u cumpunente in modu chì viaghja più luntanu senza perde energia o integrità.
I condensatori sò ancu aduprati largamente in l'equipaggiu audio per filtrà i segnali è riduce a distorsione mentre permettenu l'infurmazioni utili ancu cù un minimu interferenza di rumore. Cum'è diciatu prima, sò ancu cumunimenti piazzati in i terminali di parlante per aiutà à limità i circuiti cortu accidintali, mantenendu ancu una distribuzione uniforme di carica nantu à i stadi di output di l'amplificatore.
Quandu s'utilice creativamente è cun cunniscenza di l'electricità, i condensatori anu una capacità incredibile per furmà u flussu di carica - chì permette à l'ingegneri di sviluppà sistemi audio incredibilmente cumplessi à un costu minimu.
Applicazioni cumuni
I condensatori sò cumpunenti elettrici cumunimenti usati in una varietà di applicazioni. A so capacità di almacenà l'energia li facenu cumpunenti essenziali di i sistemi chì necessitanu un fornimentu stabile di energia per un periudu di tempu. Sò usati in parechje applicazioni, cumpresi alimentazione, mutori, sistemi audio, sistemi HVAC è più. In questu articulu, spiegheremu alcune di l'applicazioni di condensatori più cumuni.
Motors
I mutori utilizanu condensatori per cuntrullà a velocità di u mutore o migliurà u torque di partenza. Questu hè fattu da furnisce o sguassà a fase à l'avvolgimentu di u mutore elettricu. Aduprati in unità di frequenza variabile, suminatori di energia è altre applicazioni, i condensatori ponu aghjustà a tensione o l'attuali in carichi pulsati è impediscenu a perdita di energia dissipandu l'energia indesiderata da i sistemi di energia. In i currenti sottu à i motori di frequenza media, i grandi valori di condensatori sò generalmente usati à e duie estremità di u mutore per l'esecuzione di banche di condensatori di compensazione di fase per alleviare l'effettu armonicu di l'onda di corrente causata da a carica non lineare di un convertitore.
Illuminazione
I condensatori ponu esse aduprati per alimentà è regulà i sistemi di illuminazione di tutte e dimensioni. In ballast elettroni, sò usati per cuntrullà u flussu di corrente è accelerà u prucessu di start-up per luci fluorescenti è illuminazione di scaricamentu d'alta intensità. Aiutanu ancu à riduce u sfarfallu di luci. In i sistemi di circuiti transistorizzati, i condensatori mantenenu un currente elettricu cuntinuu, aiutendu à assicurà chì e luci stanu illuminate. Inoltre, offrenu prutezzione durante i surge di tensione riducendu a carica elettrica nantu à l'illuminazione in ambienti interni è esterni.
Automobili
I condensatori di l'automobile sò particularmente impurtanti perchè sò rispunsevuli di aiutà u sistema elettricu di un veiculu à riduce è cumpensà l'incoerenti in u flussu di l'electricità, chì hè cumuni in parechji veiculi. I condensatori di l'automobile almacenanu l'energia per furnisce u putere à l'alternatore di a vittura o u mutore di starter quandu hè necessariu. Questa energia hè aduprata per neutralizà i punti di tensione creati quandu a dumanda attuale supera a capacità di a bateria o l'alternatore. I condensatori di l'automobile ponu ancu esse aduprati in sistemi audio, cuntrullendu i currenti in l'amplificatori è i parlanti. Lisciandu i fluttuazioni di tensione, i condensatori di l'automobile aiutanu à allargà a vita di a batteria è à riduce a tensione di altri cumpunenti elettrici.
Sicurezza di i condensatori
A sicurità deve esse sempre una prima priorità quandu travaglia cù un condensatore. I condensatori immagazzinanu l'energia è anu da esse trattatu cù cura mentre sò caricati o scaricati. In questa sezione, andemu nantu à e linee di sicurezza per aduprà quandu travaglia cù un condensatore è discutemu i risichi potenziali assuciati cun ellu.
Evitari shorts
Quandu si usanu condensatori, hè impurtante di mantene in mente u putenziale di shorts per u fattu chì sò cumpunenti elettrici. I shorts si verificanu quandu un condensatore si mette in cortocircuiti. Mentre i shorts pò esse causati da difetti di fabricazione o altri fattori esterni, a maiò parte di i shorts sò causati da l'usu impropriu di capacitors.
Per evitari shorts, deve sempre piglià precauzioni cù i condensatori. I seguenti metudi vi aiuterà à mantene a sicurezza di u condensatore:
1) Ùn mai sottumettenu i condensatori à un stress eccessivo o strain da sovraccarichi;
2) Ùn lasciate micca i condensatori in un statu sovraccarico per longu periodi di tempu;
3) Aduprate sempre tecniche di muntatura adattate è / o metudi chì assicuranu l'isolamentu di scossa;
4) Ùn cunnette micca duie polarità diverse inseme, perchè questu puderia causà arcu è potenzalmentu dannu u condensatore;
5) Inspeccione cumpunenti qualificati o materiali (cum'è materiali d'insulazione) per assicurà chì ùn ci sò micca difetti prima di a stallazione;
6) Prestate molta attenzione à i requisiti di carica - applicà a carica ridutta quandu hè pussibule è applicà tecniche di muntatura adattate per tutti i cumpunenti; è
7) Siate cuscenti chì e tensioni di standby pruvucanu un flussu di corrente in tuttu u circuitu, chì puderia dannà i qualificazioni standard di i condensatori se lasciate senza verificazione.
Pigliendu queste precautions, l'utilizatori ponu aiutà à mantene l'usu sicuru è impediscenu situazioni periculose per via di cortu circuiti o altri prublemi cù i so condensatori. Hè impurtante di ricurdà chì a sicurità hè sempre una prima priorità ogni volta chì travaglia cù l'elettronica è soprattuttu cù tuttu ciò chì implica l'electricità!
Scaricamentu di i condensatori
Hè assai impurtante per assicurà chì i condensatori sò scaricati bè quandu si manipulanu o rimpiazzà. Per fà una scaricamentu sicura, cunnette una resistenza di 1k ohm à 10k ohm trà ogni terminale di u condensatore è a terra. A tensione à traversu u condensatore si dissiparà rapidamente senza arcu o generà scintille, chì permette un rimpiazzamentu o una manipulazione sicura.
Avete da ricurdà ancu di scaricate i condensatori d'alta tensione bè prima di dispunì. Se ùn scaricate micca questi cumpunenti in modu sicuru, ponu esse un periculu elettricu è ancu inizià un focu! A scaricamentu di questi cumpunenti implica a cunnessione di un filu insulatu trà dui terminali nantu à u cumpunente è poi scaricallu in parechji minuti. Assicuratevi di portà l'occhiali di sicurezza mentre fate sta prucedura per prutege i vostri ochji da scintille generate durante u prucessu di scaricamentu.
Eliminazione di condensatori
Quandu sguassate i condensatori, hè impurtante piglià e precauzioni adatte per a sicurità è a prutezzione ambientale. Perchè i condensatori ponu cuntene tossine pussibuli, cum'è u piombo, u bariu è altri metalli, avete da evità di scaccià questi articuli in cunti di basura regulare o discaricamenti. Invece, anu da esse eliminati in modu ecologicu, truvendu un centru di cullizzioni di riciclamentu adattatu o un fornitore chì hè specializatu in l'eliminazione di materiali periculosi.
Hè impurtante per assicurà chì tutti i condensatori mantenenu sempre una carica prima di dispusizione - ancu s'ellu sò etichettati cum'è condensatori "morti". I condensatori ponu mantene e carichi residuali è ponu scaricate quandu manipulati; per quessa, avete bisognu di prudenza quandu li manipule finu à avè scaricatu. Per scaricate in modu sicuru u condensatore, avete bisognu di un cacciavite insulatu abbastanza longu per mantene a manu da i terminali in modu chì a tensione ùn salta micca a vostra presa. Una volta chì i condensatori caricati sò stati scaricati, sguassate ogni insulazione solta cù pinze o tagliatori di filu è poi avvolgete l'insulatori prima di sguassate bè.
cunchiusioni
In cunclusioni, i condensatori sò cumpunenti essenziali in ogni circuitu elettricu. Sò usati per almacenà energia, per filtrà u rumore è per furnisce una fonte di corrente per i circuiti AC. I condensatori venenu in una varietà di forme è anu una larga gamma di applicazioni. Capisce i principii di i condensatori vi aiuterà à identificà i cumpunenti ghjusti per u vostru prughjettu.
Riassuntu di basi di condensatori
Per sintetizà i principii di u condensatore, un condensatore hè un cumpunente elettricu custituitu da dui platti cunduttori separati da un materiale insulante chjamatu dielettricu. Hè adupratu per almacenà l'energia in a forma di un campu elettricu. I condensatori sò comunmente usati in i circuiti elettronichi, di solitu in cunghjunzione cù resistori è circuiti integrati cum'è microprocessori, per regulà i livelli di corrente è tensione. Puderanu ancu esse usatu per filtrà i segnali è furnisce u trasferimentu massimu di putenza in certi circuiti. Quandu sceglite un condensatore per a vostra applicazione specifica, hè impurtante di cunsiderà a tensione operativa, a temperatura di u funziunamentu, a dimensione di u pacchettu è a gamma di valori di capacità di u tipu di condensatore chì sceglite.
Beneficii di l'usu di condensatori
I condensatori ponu esse utilizati in una varietà di applicazioni per via di a so capacità di almacenà energia è di liberà quandu hè necessariu. Sò ancu capaci di gestisce una grande quantità di corrente, per quessa sò spessu usati com'è filtri è freni di circuitu. Inoltre, i condensatori ponu aiutà à riduce u rumore elettricu è aumentà l'efficienza in i circuiti di putenza. In u risultatu, sò largamente utilizati in i dispositi elettronichi d'alta putenza cum'è l'urdinatori, i telefuni mobili è i televizii.
I condensatori anu una quantità di vantaghji quandu si tratta di l'elettronica. Per esempiu, aiutanu à mantene u livellu di tensione stabile fornendu un almacenamentu temporaneu per impulsi d'alta energia o brevi raffiche di corrente chì altrimente ponu dannà i cumpunenti elettronichi cù u tempu. U so disignu aiuta ancu à filtrà l'interferenza elettromagnetica (EMI) in tuttu u sistema o in un circuitu individuale. Questu hè impurtante per impedisce chì i segnali indesiderati entranu in u sistema o disturbanu i segnali digià in questu.
Inoltre, i condensatori furniscenu una corrente istantanea quandu hè necessariu, ponu riduce u cunsumu d'energia drasticamente in qualsiasi sistema alimentatu da AC, permettendu u cuntrollu di i condensatori di partenza è u funziunamentu di u mutore sincronu - chì hè criticu per u funziunamentu à longu andà in applicazioni di ambienti estremi cum'è sistemi di illuminazione stradale è motori HVAC. Infine, stabilizzà l'onda sinusoidale creata da i circuiti AC hè una di e so funzioni primarie - tiranu l'energia à certe frequenze mentre amplificanu l'energia à altre frequenze - riducendu a distorsione di tensione è assicurendu una gestione di energia pulita in tutti i canali.
Sò Joost Nusselder, u fundatore di Neaera è un marketer di cuntenutu, babbu, è mi piace à pruvà novi equipaghji cù a chitarra à u core di a mo passione, è inseme à a mo squadra, aghju creatu articuli di blog approfonditi dapoi u 2020. per aiutà i lettori fideli cù cunsiglii di registrazione è chitarra.
