Mengapa kapasitor diperlukan?

Jika Anda melihat ke dalam tubuh alat listrik apa pun, Anda dapat melihat berbagai komponen yang digunakan dalam sirkuit modern. Sangat sulit untuk memahami bagaimana semua resistor, transistor, dioda, dan sirkuit mikro ini terhubung ke satu sistem kerja. Namun, untuk memahami mengapa kapasitor diperlukan di sirkuit listrik, pengetahuan tentang kursus fisika sekolah sudah cukup.

Konten artikel

• Perangkat kapasitor dan propertinya
• Penyimpanan energi
• Ketergantungan resistensi pada frekuensi saat ini
• Di mana kapasitor digunakan?

Perangkat kapasitor dan propertinya

Kapasitor terdiri dari dua atau lebih elektroda - pelat, di mana lapisan dielektrik ditempatkan. Desain ini memiliki kemampuan untuk mengakumulasi muatan listrik ketika dihubungkan ke sumber tegangan. Udara atau padatan dapat digunakan sebagai dielektrik: kertas, mika, keramik, film oksida.

Karakteristik utama kapasitor adalah kapasitansi listrik konstan atau variabel, diukur dalam farad. Itu tergantung pada area pelat, celah antara mereka dan jenis dielektrik. Kapasitansi kapasitor menentukan dua sifatnya yang paling penting: kemampuan untuk mengakumulasi energi dan ketergantungan konduktivitas pada frekuensi sinyal yang ditransmisikan, karena komponen ini telah banyak digunakan dalam rangkaian listrik.

Penyimpanan energi

Jika Anda menghubungkan kapasitor rata ke sumber tegangan konstan, muatan negatif akan secara bertahap terkumpul di salah satu elektroda, dan muatan positif di yang lain. Proses ini, yang disebut pengisian, ditunjukkan pada gambar. Durasinya tergantung pada nilai kapasitansi dan resistansi aktif dari elemen rangkaian.

Kehadiran dielektrik antara pelat mencegah aliran partikel bermuatan di dalam perangkat. Tetapi dalam rangkaian itu sendiri pada saat ini arus listrik akan ada sampai tegangan pada kapasitor dan sumbernya menjadi sama. Sekarang, jika Anda melepas baterai dari tangki, itu sendiri akan menjadi semacam baterai yang dapat mengeluarkan energi jika menghubungkan beban.

Ketergantungan resistensi pada frekuensi saat ini

Kapasitor yang terhubung ke sirkuit AC secara berkala akan diisi ulang sesuai dengan perubahan polaritas tegangan suplai. Dengan demikian, komponen elektronik yang dipertimbangkan, bersama dengan resistor dan induktor, menciptakan resistensi Rс = 1 / (2πfC), di mana f adalah frekuensi, C adalah kapasitansi.

Seperti dapat dilihat dari ketergantungan yang disajikan, kapasitor memiliki konduktivitas yang tinggi sehubungan dengan sinyal frekuensi tinggi dan lemah melakukan yang frekuensi rendah. Resistansi elemen kapasitif dalam rangkaian DC akan sangat besar, yang setara dengan memecahnya.

Setelah mempelajari sifat-sifat ini, kita dapat mempertimbangkan mengapa kapasitor diperlukan dan di mana ia digunakan..

Di mana kapasitor digunakan?

• Filter - perangkat dalam sistem elektronik, energi, akustik dan lainnya yang dirancang untuk mengirimkan sinyal dalam rentang frekuensi tertentu. Misalnya, dalam pengisi daya telepon seluler konvensional, kapasitor digunakan untuk memperlancar tegangan dengan menekan komponen frekuensi tinggi.
• Kontur osilasi peralatan elektronik. Pekerjaan mereka didasarkan pada kenyataan bahwa ketika kapasitor dinyalakan bersama dengan induktor di sirkuit, terjadi tegangan dan arus periodik.
• Pembentuk pulsa, timer, perangkat komputasi analog. Dalam pekerjaan sistem ini, ketergantungan waktu pengisian kapasitor pada nilai kapasitansi digunakan.
• Penyearah dengan perkalian tegangan, termasuk yang digunakan dalam instalasi sinar-X, laser, akselerator partikel bermuatan. Di sini, kemampuan komponen kapasitif untuk mengakumulasi energi, menyimpan dan memberikannya memainkan peran penting..

Tentu saja, ini hanya perangkat yang paling umum yang menggunakan kapasitor. Bukan rumah tangga tunggal yang kompleks, otomotif, industri, telekomunikasi, peralatan elektronik yang dapat melakukannya tanpa mereka.