Паразитный пьезоэффект

Многие керамические материалы, используемые в качестве диэлектрика в конденсаторах (например, титанат бария, обладающий очень высокой диэлектрической проницаемостью в не слишком сильных электрических полях) проявляют пьезоэффект — способность генерировать напряжение на обкладках при механических деформациях. Это характерно для конденсаторов с пьезоэлектрическими диэлектриками. Пьезоэффект ведёт к возникновению электрических помех, в устройствах, где использованы такие конденсаторы при воздействии акустического шума или вибрации на конденсатор. Это нежелательное явление иногда называют («микрофонным эффектом»).

Также, подобные диэлектрики проявляют и обратный пьезоэффект — при работе в цепи переменного напряжения происходит знакопеременная деформация диэлектрика, генерирующая акустические колебания, порождающие дополнительные электрические потери в конденсаторе.

Самовосстановление

Конденсаторы с металлизированным электродом (бумажный и пленочный диэлектрик) обладают важным свойством самовосстановления (англ. self-healing, cleaning) электрической прочности после пробоя диэлектрика. Механизм самовосстановления заключается в отгорании металлизации электрода после локального пробоя диэлектрика посредством микродугового электрического разряда.

ПРИМЕНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ.

Конденсаторы находят применение практически во всех областях электротехники.

· Конденсаторы (совместно с катушками индуктивности и/или резисторами) используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи,колебательных контуров и т. п.

· Во вторичных источниках электропитания конденсаторы применяются для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.

· При быстром разряде конденсатора можно получить импульс большой мощности, например, в фотовспышках,электромагнитных ускорителях, импульсных лазерах с оптической накачкой, генераторах Маркса, (ГИН; ГИТ),генераторах Кокрофта-Уолтона и т. п.

· Так как конденсатор способен длительное время сохранять заряд, то его можно использовать в качестве элемента памяти (см. DRAM, Устройство выборки и хранения).

· Конденсатор может использоваться как двухполюсник, обладающий реактивным сопротивлением, для ограничения силы переменного тока в электрической цепи (см. Балласт).

· Процесс заряда и разряда конденсатора через резистор (см. RC-цепь) или генератор тока занимает определённое время, что позволяет использовать конденсатор в времязадающих цепях, к которым не предъявляются высокие требования временной и температурной стабильности (в схемах генераторов одиночных и повторяющихся импульсов, реле времени и т. п.).

· В электротехнике конденсаторы используются для компенсации реактивной мощности и в фильтрах высшихгармоник.

· Конденсаторы способны накапливать большой заряд и создавать большую напряжённость на обкладках, которая используется для различных целей, например, для ускорения заряженных частиц или для создания кратковременных мощных электрических разрядов(см. генератор Ван де Граафа).

· Измерительный преобразователь (ИП) малых перемещений: малое изменение расстояния между обкладками очень заметно сказывается на ёмкости конденсатора.

· ИП влажности воздуха, древесины (изменение состава диэлектрика приводит к изменению ёмкости).

· В схемах РЗиА конденсаторы используются для реализации логики работы некоторых защит. В частности, в схеме работы АПВ использование конденсатора позволяет обеспечить требуемую кратность срабатывания защиты.

· Измерителя уровня жидкости. Непроводящая жидкость заполняет пространство между обкладками конденсатора, и ёмкость конденсатора меняется в зависимости от уровня.

· Фазосдвигающего конденсатора. Такой конденсатор необходим для пуска, а в некоторых случаях и работы однофазных асинхронных двигателей. Также он может применяться для пуска и работы трёхфазных асинхронных двигателей при питании от однофазного напряжения.

· Аккумуляторов электрической энергии (см. Ионистор). В этом случае на обкладках конденсатора должно быть достаточно постоянное значения напряжения и тока разряда. При этом сам разряд должен быть значительным по времени. В настоящее время идут опытные разработкиэлектромобилей и гибридов с применением конденсаторов. Также существуют некоторые модели трамваев, в которых конденсаторы применяются для питания тяговых электродвигателей при движении по обесточенным участкам.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ.

- пакетная, трубчатая, дисковая, литая секционированная, рулонная, много пластичная.

Пакетная конструкция характерна для слюдяных, стеклоэмалевых, стеклокерамических и некоторых керамических конденсаторов.

1,2-обкладки. Толщина стенок 0,25 и выше. Внутренний слой выведен наружу под левый вывод 3-изолированных поясок Обкладки из серебра вжиганием в керамику.

Литая секционированная конструкция характерна для керамических конденсаторов КЛС и КЛГ. Изготовляются методом горячей керамики Толщина стенок 100-110 мкм, воздушный зазор 130-150 мкм

Рулонная конструкция характерна для бумажных, пленочных и электролитических сухих конденсаторов. В этом случае Д (бумагу, пленку) или обкладку (алюминий, фольгу) с нанесенным на нее Д (окисью алюминия, тантала, ниобия) в виде длинных и тонких лент свертывают в рулон. При этом в бумажных и пленочных конденсаторах одновременно свертывают фольговые обкладки, разделенные бумагой или пленкой. Толщина бумаги 4 -5мкм, пленки 10-12 мкм, фольга 8 мкм.

В металлобумажных и в металлопленочных конденсаторах обкладки выполняют нанесением слоя Me (сотые доли мкм) на поверхность ленты Д.

В электролитических конденсаторах между двумя обкладками (оксидированной и неоксидированной) прокладывают ленту на бумаге или бязи, пропитанную электролитом, которую сворачивают в рулон одновременно с обкладками Роль Д выполняет оксидная пленка Аl (ε = 10) или Та (ε = 25), толщиной от сотых долей до единиц мкм. Электролит выполняет роль второй обкладки. Толщина Аl фольги - 50-100 мкм, танталовой до 10 мкм

По форме обкладок: плоские, цилиндрические, сферические и другие.

Название	Ёмкость	Электрическое поле	Схема
Плоский конденсатор
Цилиндрический конденсатор
Сферический конденсатор
Сфера

30. Схема замещения конденсатора в электронных устройствах

Конденсатор на низких частотах замещают одним емкостным элементом (рис. 1.14, в), а на высоких частотах конденсатор представляют схемой (рис. 1.14, г). В этой схеме резистор R _п учитывает потери в неидеальном диэлектрике конденсатора, a L _п паразитная индуктивность подводящих контактов.