3.2. Kapacitás, kondenzátorok

2014.08.26 14:06
Kapacitás
Kapacitásnak nevezzük a testeknek azt a tulajdonságát, hogy képesek töltések befogadására és tárolására. 
 
Egy rendszer kapacitása
Egy rendszer kapacitása annál nagyobb, minél több töltés vihető rá, minél kisebb feszültség mellett: 
C =Q/U . 
 
A töltés és a feszültség
A töltésnek és a feszültségnek a hányadosa egy adott rendszerre jellemző érték, amely a rendszer szerkezeti 
felépítésétıl, és a benne lévő szigetelőanyag tulajdonságától függ. 
 
1 Farad
 
A kapacitás mértékegységét Faraday angol fizikusról nevezték el. 
1 F (farad) a kapacitása annak a rendszernek, amelybe 1 As töltést téve 1 V feszültség lép fel. 
 
 
 
 
Kondenzátor
A töltéstárolást megvalósító áramköri elem a kondenzátor. 
 
Síkkondenzátor
Legegyszerőbb változata a kondenzátornak a síkkondenzátor, amely két fémlemezből és a köztük elhelyezett szigetelőanyagból épül fel. A kondenzátor fémlemezeit fegyverzeteknek, a szigetelőanyagát dielektrikumnak nevezzük. 
 
Határozzuk meg, hogyan is függ a kapacitás a kondenzátor szerkezeti kialakításától, és a dielektrikumtól! 
 
  C=ε0εr*A/d
 
tehát a kapacitás egyenes arányos a szigetelőanyag dielektromos állandójával valamint a fegyverzetek felületével, fordítottan arányos a fegyverzetek közt lévő távolsággal (dielektrikum vastagságával). 
 
 
A kondenzátorok típusai, katalógusadatai, szabványos jelölések
 
 
Az alkalmazott dielektrikum anyagától függıen különbözı típusú és értéktartományú kondenzátorokat készítenek. 
Kondenzátorok típusai:
•  Papírkondenzátor: Két alumínium fólia feltekercselve, közte papír szigetelıréteg. 
•  Fémezett papírkondenzátor: Két papírszalag feltekercselve, melyre elıbb vákumban gızölnek fel fémréteget. Kisebb, átütésállóbb. 
•  Műanyag kondenzátor: A fegyverzet alumínium, a dielektrikum(szigetelő) polisztirol, amely nem nedvszívó, mint a fenti típusok. 
•  Kerámiakondenzátor: Kerámia dielektrikum. Kicsi a relatív dielektromos állandó. Nagy relatív dielektromos állandójú kerámiát használva erősen hőfüggő lesz, de nagyobb kapacitás érhető el. 
•  Elektrolit kondenzátor: A dielektrikum elektrolit. Nagy kapacitás érhető el, a kondenzátor polaritással rendelkezik, tehát nem mindegy hogyan kapcsoljuk be az áramkörbe. 
 
Változtatható értékő kondenzátorok: 
1.  Forgókondenzátor: szembenálló felületek változnak (300-500 pF nagyságrend) 
2.  Trimmerkondenzátor: finombeállításra használható (0,1-30 pF nagyságrend) 
3.  Feszültségfüggő kondenzátorok: nagy relatív dielektromos állandójú kerámiakondenzátorok (pF-nF, n·100V) 
 
 
 
Kondenzátorok katalógusadatai
Egy elektronikai alkatrész katalógusban a következıadatokat találhatjuk meg, ha például 220 nF-os tömb kondenzátort választunk: 
 
 
Műszaki paraméterek 
•  A kondenzátor anyaga: fémezett poliészter-fólia 
•  Mőködési hımérséklet: −55...+100°C 
•  Veszteségi tényező: tgδ = 8·10−3
•  Névleges tűrés: ±20% 
•  A kapacitás hőfokfüggése: ±3% 
•  Névleges feszültség: 63 V 
•  Lábtávolság: 5 mm 
•  Szélesség, magasság, hossz: 3 x 7,5 x 7,2 mm 
•  Felhasználási terület: szűrő és csatolásmentesítő kondenzátor analóg és digitális áramkörökben, valamint az audiotechnika különbözı területein.