A kondenzátorhoz egy töltetlen kondenzátor van csatlakoztatva. Csináld magad biztonságos kondenzátor kisütő. Hogyan ellenőrizzük a nagyfeszültségű mikrohullámú kondenzátort

A mikrohullámú sütők mindennapi életben való elterjedésével nagyszámú fennakadás, meghibásodás lép fel működésükben. Sokan, akik találkoztak ezzel, érdeklődnek a mikrohullámú kondenzátor önálló ellenőrzése iránt. Itt megtudhatja a választ erre a kérdésre.

Mikrohullámú kondenzátor

A készülék elve

A kondenzátor egy olyan eszköz, amely képes tárolni egy bizonyos elektromos töltést. Két párhuzamosan elhelyezett fémlemezből áll, amelyek között egy dielektrikum található. A lemezterület növelése növeli a készülékben felhalmozott töltést.

2 típusú kondenzátor létezik: poláris és nem poláris. Minden poláris eszköz elektrolitikus. Kapacitásuk 0,1 ÷ 100000 µF.

A poláris eszköz ellenőrzésekor fontos figyelni a polaritást, amikor a pozitív kapocs a pozitív, a negatív kivezetés pedig a negatív kapocshoz van kötve.

A poláris kondenzátorok nagyfeszültségűek, míg a nem poláris kondenzátorok alacsony kapacitásúak.

Mikrohullámú sütő mutatja a kondenzátor helyét

A mikrohullámú magnetron tápáramköre diódát, transzformátort és kondenzátort tartalmaz. Rajtuk keresztül 2,3 kilovolt megy a katódra.

A kondenzátor egy nagy alkatrész, súlya akár 100 gramm. Egy dióda vezeték csatlakozik hozzá, a második a testen. A blokk közelében egy henger is található. Ez a konkrét henger egy nagyfeszültségű biztosíték. Nem szabad megengednie, hogy a magnetron túlmelegedjen.

A kondenzátor helye

Hogyan lehet kisütni egy kondenzátort mikrohullámú sütőben

A következő módokon töltheti le:

Az áramellátásról való leválasztás után a kondenzátor lemerül úgy, hogy a kapcsokat csavarhúzóval óvatosan lezárja. A jó kisülés a jó állapotot jelzi. Ez a kisütési módszer a legelterjedtebb, bár egyesek veszélyesnek tartják, és károsíthatják és tönkretehetik a készüléket.

Kondenzátor kisütése csavarhúzóval

A nagyfeszültségű kondenzátor beépített ellenállással rendelkezik. Úgy működik, hogy kisüti az alkatrészt. A készülék nagyfeszültség alatt (2 kV) van elhelyezve, ezért elsősorban a házba kell kisütni. A 100 uF-nál nagyobb kapacitású és 63 V-os feszültségű alkatrészeket jobb kisütni egy 5-20 kiloohmos és 1-2 W-os ellenálláson keresztül. Ebből a célból az ellenállás végeit egyesítik a készülék kivezetéseivel bizonyos másodpercekig, hogy eltávolítsák a töltést. Erre azért van szükség, hogy megakadályozzuk az erős szikra kialakulását. Ezért aggódnia kell a személyes biztonsága miatt.

Hogyan ellenőrizzük a nagyfeszültségű mikrohullámú kondenzátort

A nagyfeszültségű kondenzátort egy 15 W X 220 V-os lámpával össze kell kapcsolni. Ezután kapcsolja ki a kondenzátort és a lámpát az aljzatból. Ha az alkatrész működőképes, a lámpa a szokásosnál kétszer gyengébben világít. Meghibásodás esetén az izzó fényesen világít, vagy egyáltalán nem világít.

Ellenőrzés izzóval

A mikrohullámú kondenzátor kapacitása 1,07 mF, 2200 V, így tesztelése multiméter segítségével meglehetősen egyszerű:

1. A multimétert úgy kell csatlakoztatni, hogy az ellenállást, azaz a legnagyobb ellenállást mérje. Készíts akár 2000 000-t az eszközödön.

2. Ezután csatlakoztatnia kell a töltetlen eszközt a multiméter kivezetéseihez anélkül, hogy megérintené. Működési állapotban a leolvasás 10 kOhm lesz, és a végtelenségig megy (az 1. monitoron).

3. Ezután meg kell változtatnia a terminálokat.

4. Amikor a készülékhez csatlakoztatja, semmi nem változik a multiméter monitorán, ez azt jelenti, hogy a készülék meghibásodott, amikor nulla van, az azt jelenti, hogy meghibásodás van benne. Amikor megjelenik a készülékben állandó ellenállás, még egy kis érték is azt jelenti, hogy szivárgás van a készülékben. Meg kell változtatni.

Ellenőrzés multiméterrel

Ezeket a teszteket alacsony feszültségen végzik. A hibás eszközök gyakran nem mutatnak problémákat alacsony feszültségen. Ezért a teszteléshez vagy megaohmmérőt kell használnia, amelynek feszültsége megegyezik a kondenzátor feszültségével, vagy külső nagyfeszültségű forrásra lesz szüksége.

Egyszerűen lehetetlen multiméterrel tesztelni. Ez csak azt mutatja be, hogy nincs szikla és rövidzár. Ehhez csatlakoztatnia kell az alkatrészhez ohmmérő üzemmódban - jó állapotban alacsony ellenállást mutat, amely bizonyos másodpercek alatt korlátlanul növekszik.

A hibás kondenzátorban elektrolit szivárog. Nem nehéz a kapacitás meghatározását speciális eszközzel elvégezni. Össze kell kötni, fel kell tenni magasabb értéket, és érintse meg a kivezetéseket a terminálokhoz. Ellenőrizze az előírásokkal. Ha kicsik az eltérések (± 15%), akkor az alkatrész üzemképes, de ha nincs, vagy a normálnál lényegesen alacsonyabbak, az azt jelenti, hogy használhatatlanná vált.

Alkatrész tesztelése ohmmérővel:

1. El kell távolítani a külső burkolatot és a kapcsokat.

2. Merítse ki.

3. Kapcsolja be a multimétert a 2000 kiloohm ellenállás teszteléséhez.

4. Vizsgálja meg a kivezetéseket mechanikai hibák szempontjából. A rossz érintkezés negatívan befolyásolja a mérés minőségét.

5. Csatlakoztassa a kapcsokat a készülék végeihez, és figyelje meg a numerikus méréseket. Ha a számok így kezdenek változni: 1…10…102.1, az azt jelenti, hogy az alkatrész működőképes. Ha az értékek nem változnak, vagy nulla jelenik meg, az eszköz nem működik.

6. Újabb vizsgálathoz a készüléket le kell meríteni és újra meg kell erősíteni.

Ellenőrzés ohmmérővel

Lehetőség van a kondenzátor tesztelésére a meghibásodások észlelésére teszterrel is. Ehhez be kell állítania a méréseket kiloohmban, és meg kell néznie a tesztet. Amikor a kivezetések összeérnek, az ellenállásnak majdnem nullára kell csökkennie, és néhány másodpercen belül az 1. kijelzőn látható értékre kell emelkednie. Ez a folyamat akkor lesz a leglassabb, ha tíz és száz kiloohmos méréseket is tartalmaz.

Kondenzátor teszt feladat

A mikrohullámú sütőben lévő magnetron átvezető kondenzátorait is teszteli. A magnetron kivezetését és házát meg kell érinteni a készülék kivezetéseivel. Ha a kijelzőn az 1 látható, a kondenzátorok működnek. Ha megjelenik egy ellenállás-leolvasás, az azt jelenti, hogy az egyik eltört vagy szivárog. Ezeket új alkatrészekre kell cserélni.

Az átvezető kondenzátorok használhatóságának ellenőrzése

A kondenzátor meghibásodásának egyik oka a kapacitás egy részének elvesztése. Más lesz, nem úgy, mint a testen.

Ohmmérő segítségével nehéz megtalálni ezt a szabálysértést. Érzékelő kell, ami nem minden multiméterben van. Egy rész törése akkor következik be, amikor mechanikai hatások nem olyan gyakran. Sokkal gyakrabban fordulnak elő meghibásodások és kapacitásvesztés miatti jogsértések.

A mikrohullámú sütő nem hoz létre mikrohullámú melegítést, mivel olyan szivárgás van az alkatrészben, amelyet egy közönséges ohmmérő nem észlel. Ezért célirányosan kell tesztelni az alkatrészt egy megger támogatásával nagyfeszültséggel.

A teszt lépései a következők lesznek:

Ohmmérő üzemmódban be kell állítani a legmagasabb mérési határt.
A mérőeszköz szondáival megérintjük az alkatrész csapjait.
Amikor az „1” jelenik meg a kijelzőn, az azt mutatja, hogy az ellenállás több mint 2 megaohm, ezért működő állapotban, egy másik változatban a multiméter alacsonyabb értéket mutat, ami azt jelenti, hogy az alkatrész nem működik és használhatatlanná vált. .

Mielőtt elkezdené az összes elektromos eszköz javítását, meg kell győződnie arról, hogy nincs áramellátás.

Az alkatrészek ellenőrzése után intézkedni kell a nem működőképes alkatrészek cseréjéről új, fejlettebb alkatrészekre.

Kondenzátor kisülés a házba

Egy kondenzátor nem„ellenállással” rendelkezik; de mivel a kondenzátor alapvetően különbözik az ellenállástól, ez így nem számít.

Az ellenállásnak van Statikus ellenállás. Nem mindegy, hogy mikor mérik, vagy milyen feszültséget alkalmaznak – az ellenállás változatlan marad.

A kondenzátor statikus kapacitással rendelkezik . Számít, hogy mikor mérik ÉS milyen feszültséget kapcsolnak - hiszen ez az "ellenállás" más lesz!

Abban a pillanatban, amikor a kapcsolót dobják, a kondenzátor rövidzárlatosnak tűnik (alacsony ellenállás), mert nem töltődik a tányérjain. Hogyan lehet „tölteni” nagy áramlásokat? Annak a ténynek köszönhetően, hogy egyenlő, továbbra is elektronáramlást kényszerít ki. Olyan, mint egy üres akkumulátor nulla belső ellenállással - ha üres, akkor minden energiát elnyel, amit bele lehet tenni. Ezért a kondenzátor kezdetben rövid vagy alacsony ellenállásúnak tűnik, amíg el nem kezd tölteni.

Ahogy a kondenzátor töltődik, rövidzárlatosan kezd viselkedni. Tehát azt mondhatnánk, hogy ez az "ellenállás" elkezd növekedni (mint analógiában.) Addig, amíg teljesen megtelik, és nem hajlandó több áramot elfogadni - akkor ez olyan, mint egy nagyon nagy ellenállás.

De ne feledje, hogy ez állandó feszültség. Ha a kondenzátor "fel van töltve" mondjuk 5V-ra, akkor a feszültség hirtelen 10 V-ra változik, akkor a kondenzátor pontosan ugyanúgy reagál, mint amikor 0 V-ról 5 V-ra megy. (Kezdetben "rövid", majd fokozatosan kevésbé viselkedik). Itt Sixto válasza pontszerű – a változás mértéke határozza meg az áramot, ami arányos. A feszültség pillanatnyi változása = az áram pillanatnyi változása.

Most van egy másik érdekes részlet: Ez a „tárolt töltés a lemezeken” potenciális energia, vagyis kinyerhető és máshol felhasználható. Így például, ha egy kis kondenzátort 3 V-ra töltünk, majd egy fehér LED-et helyezünk el a terminálokon, a kondenzátor visszameríti a tárolt töltést a LED-en keresztül, aminek következtében az rövid időre kigyullad.

A LED meghajtásának időtartama közvetlenül függ a kapacitásától: $C = \frac(Q)(V)$ Minél nagyobb a kondenzátor fizikailag (minél nagyobb a Q potenciál), annál nagyobb a kapacitás, és ezért annál nagyobb. az elektronok elnyelésének és felszabadításának képessége bármely adott feszültség esetén.

Ohm törvénye mindig DC-re utal- mindig - ezért hívják törvénynek. De ez nem DC... a töltés idővel változik, a feszültség változik, az amper változik... szóval ez tartomány AC.

ábrán. A 4.11. ábra egy kondenzátort tartalmazó elektromos generátor áramkört mutat be. Az áramkör bekapcsolása után az áramkörhöz csatlakoztatott voltmérő jelzi a generátor teljes feszültségét. Az ampermérő tű nullára lesz állítva - nem folyhat át áram a kondenzátor szigetelésén.

De óvatosan kövessük az ampermérőt, amikor bekapcsoljuk a töltetlen kondenzátort. Ha az ampermérő kellően érzékeny és a kondenzátor kapacitása nagy, akkor nem nehéz észlelni a tű oszcillációját: bekapcsolás után azonnal a tű nulláról indul, majd gyorsan visszaáll az eredeti helyzetébe.

Rizs. 4.11. Kondenzátort tartalmazó elektromos generátor áramkör

Ez a tapasztalat azt mutatja, hogy a kondenzátor bekapcsolásakor (töltés közben) áram folyt az áramkörben - töltések mozogtak benne: a forrás pozitív pólusára kapcsolt lemezről az elektronok a negatív pólushoz kapcsolt lemezre kerültek.

Amint a kondenzátor feltöltődik, a töltések mozgása leáll.

A generátor kikapcsolásával és a kondenzátorra való visszakötésével már nem érzékeljük a tű mozgását: a kondenzátor feltöltött marad, újra bekapcsolva pedig nincs töltésmozgás az áramkörben.

A tű elhajlásának ismételt megfigyeléséhez rövidre kell zárni a generátort a lemerült kondenzátorral. Ebből a célból, miután előzőleg kikapcsoltuk a generátort, a kondenzátorlapokat egy vezetékkel lezárjuk, és a kondenzátor kivezetései és a hozzájuk vezetett vezeték között szikra ugrik, így könnyen ellenőrizhető, hogy a kondenzátor lemerülése esetén , áramkörében ismét áram folyik.

Ha az áramkört huzallal készítik úgy, hogy a töltések útja áthaladjon az ampermérőn, akkor könnyen látható, hogy a tű rövid ideig eltér. A nyíl elhajlásának most természetesen a másik irányba kell bekövetkeznie.

A kondenzátor kisütése után megismételheti az első kísérletet - az ampermérő tű ismét megmutatja, hogy a kondenzátor mozog az áramkörben elektromos töltések(aktuális bérletek).

Próbáljuk meg kiszámítani a kondenzátorhoz csatlakoztatott vezetékekben folyó áramot.

Ha egy idő alatt a kondenzátor feszültsége -kal növekszik, akkor ezalatt a töltése kb.

azaz a kondenzátor töltése a kapacitás és a feszültségnövekmény szorzatával nő.

Tegyük fel, hogy a kondenzátor feszültsége 50 V-tal nő egy tizedmásodperc alatt. Ebben az esetben ugyanezen idő alatt a kondenzátor pozitív lemezének töltése 1-vel nőtt

De ahhoz, hogy egy ilyen töltés áthaladjon a vezetékeken c idő alatt, átlagos áramnak kell átfolynia rajtuk

Kondenzátor töltése ellenálláson keresztül. Képzeljük el, hogy egy állandó feszültségű generátor egy ellenálláson keresztül csatlakozik egy töltetlen, kapacitású kondenzátorhoz (4.12. ábra, a).

A kezdeti pillanatban, amíg a kondenzátor még nincs feltöltve, a feszültsége nulla.

Ez azt jelenti, hogy az összes forrásfeszültség az R ellenállásra esik. Ez azt jelenti, hogy Ohm törvénye szerint az áramkörben áram fog folyni

Idővel éppen ellenkezőleg, a kondenzátor feltöltődik, feszültsége megegyezik a generátor feszültségével, nem lesz áram az áramkörben, és nem lesz feszültség az ellenálláson.

Rizs. 4.12. a - a C kondenzátor töltése egy ellenálláson keresztül, amelynek ellenállása a bal oldalon látható elektromos diagram, amely a kondenzátor általánosan elfogadott képét használja, a jobb oldalon azt mutatja, hogy a c kondenzátor feszültsége hogyan növekszik az idő múlásával, és hogyan csökken az r áram fokozatosan. forrásból töltve DC feszültség 100 V – 10 000 ohm ellenállás. Ebben az esetben a töltés nagyon lassan megy végbe. Ha a kapacitás csak 1 µF lenne, az ellenállás pedig 1 ohm, minden milliószor gyorsabban történne. Ahhoz, hogy a fenti grafikonok alkalmasak legyenek a második esetre, fel kell tételeznünk, hogy az időt nem másodpercben, hanem milliomod másodpercben fejezzük ki. általános eset bármely R és C esetén a grafikonon feltüntetett időértékeket meg kell szorozni C és R szorzatával). Ha a forrásfeszültség 100 V marad, akkor az áramértékeket 10 000-szeresére kell növelni. Például a kezdeti pillanatban az áram nem 10 mA, hanem 100 A. A folyamat időtartama és jellege nem függ a forrás feszültségétől; b - a C kondenzátor kisütése egy R ellenállású ellenálláson keresztül. A bal oldalon egy elektromos áramkör látható. A töltés után a kondenzátor kikapcsol. A jobb oldalon látható, hogyan változik a kondenzátor árama és feszültsége az idő múlásával. A grafikonok az esetre vannak ábrázolva. A kapacitás és az ellenállás 1 ohmra csökkentése milliószorosára növelné a kisülési sebességet. Kezdeti; az áramérték (a kezdeti feszültség változatlansága mellett) 10 000-szeresére nőne, és 10 mA helyett 100 A lenne. Az R és C egyéb értékei esetén a grafikonon látható időt meg kell szorozni a szorzattal

Ebben az esetben a kondenzátor töltésének egyenlőnek kell lennie

Tegyük fel a következő kérdést: milyen gyorsan lehet egy század coulomb töltést átadni egy kondenzátornak?

Ha az áramkörben az áramerősség nem csökken, hanem egyenlő marad, azaz 10 mA, akkor ehhez mindössze 1 másodpercre lenne szükség:

De nézzük meg, hogy egy ilyen áram folyhat-e sokáig. a teljes 100 V-ból.

De amikor a kondenzátor feszültsége 25 V-ra nő, az áramnak 7,5 mA-re kell csökkennie. Valójában, ha a generátor feszültsége 100 V, és a kondenzátor feszültsége 25 V, akkor a köztük lévő különbséget az ellenállás számolja el.

Ismét Ohm törvénye szerint

De egy ilyen áram lassabban tölti fel a kondenzátort, mint egy 10 mA-es áram.

A fenti beszélgetésből egyértelműen kiderül, hogy:

a kondenzátor feszültsége növekedni fog, fokozatosan lelassul;

az áramerősség, miután a kezdeti pillanatban elérte legmagasabb értékét, fokozatosan csökken;

Minél nagyobb a kapacitás (minél nagyobb a töltés) és minél nagyobb az áramkör ellenállása, annál lassabban töltődik a kondenzátor.

Kondenzátor kisütése ellenállásba. Ha kikapcsolja a generátort és lezárja a kondenzátorlapokat egy R ellenállású ellenálláson keresztül, akkor megkezdődik a kisütési folyamat. ábrán. A 4.12, b ábra a kondenzátor áram- és feszültséggörbéit mutatja kisülése közben.

Elektromos mező energia egy kondenzátorban. A feltöltött kondenzátor elektromos mezőjében bizonyos mennyiségű energia található.

Ezt abból lehet megítélni, hogy egy feltöltött kondenzátor a hálózatról leválasztva egy ideig képes fenntartani elektromos áram- ezt a kondenzátorok kisülése során észlelt szikra alapján lehet megítélni.

A kondenzátorban lévő energiát a generátor tölti be. Valójában a töltés során az áramkörben áram folyik, és a kapcsaira feszültség kerül, ami azt jelenti, hogy energiát adnak át. A kondenzátor által tárolt teljes energia mennyisége a képlettel fejezhető ki

Az energia egyenlő a feszültség és a kapacitás négyzetének felével.

Ha a feszültséget voltban, a kapacitást pedig faradban fejezzük ki, akkor az energiát joule-ban fejezzük ki.

Így a 100 μF kapacitású kondenzátorban tárolt energia 1000 V feszültség mellett,

Ez persze nem túl sok energia (ezt az energiát másodpercenként egy 50 W-os izzó nyeli el). De ha a kondenzátor gyorsan kisül (mondjuk a másodperc ezredrésze alatt), akkor a keletkező energiakisülés ereje természetesen nagyon nagy:

Ezért egyértelmű, hogy amikor egy nagy kondenzátor lemerül, a hang hasonló a puskalövéshez.

A kondenzátorban tárolt energia gyors kisülését néha kis fémtermékek hegesztésére használják.

Amikor egy kondenzátort kisütünk egy ellenállásra, az elektromos kondenzátorban lévő energia a fűtött ellenállásból hővé alakul.

Kondenzátorok alkalmazása. A kondenzátorok elektrotechnikai alkalmazásai nagyon sokrétűek.

Nézzünk meg ezek közül néhányat itt.

1. A kondenzátorokat széles körben használják két egyenfeszültségű áramkör leválasztására, miközben fenntartják a köztük lévő váltakozó áramú kapcsolatot. A kondenzátorok leválasztják az egyenfeszültséget anélkül, hogy átengednék az egyenáramot. Ugyanakkor a legkisebb feszültségváltozás megváltoztatja a töltésüket, és ezért megfelelő váltakozó áramot vezet át rajtuk (4.13. ábra).

Rizs. 4.13. Az a és b pontok közötti áramkör bemenetén állandó feszültséget és egy kis, időben változó feszültséget alkalmaznak - alakja megfelel az átvitt jelnek. A kondenzátor nem enged át egyenáramot (megfelel a ). Kis mértékben változó A feszültség megváltoztatja a kondenzátor töltését. Az áramló töltőáram feszültségesést hoz létre egy nagy ellenállású áramkörben. Ez a feszültségesés nagyon közel van a váltakozó feszültség értékéhez. Így az áramkör kimenetén a feszültség a c és d pontok között megközelítőleg egyenlő

2. A simítóeszközök (szűrők, amelyek nem engedik át a váltakozó feszültséget) a kondenzátor azon tulajdonságain alapulnak, hogy változó feszültség hatására átengedik az áramot, és nem engedik át az áramot állandó feszültség hatására. ábrán. A 4.14. ábra egy ilyen eszközt mutat - váltakozó áram halad át az első ellenálláson és kondenzátoron, de a kondenzátor nagy kapacitása miatt a feszültségingadozás rajta nagyon kicsi. Az áramkör kimenetén a feszültség simított - közel állandó.

Még erősebb simítás érhető el, ha ellenállások helyett L induktív tekercseket építünk be.

Rizs. 4.14. R-t és C-t tartalmazó simítóeszköz. Az áramkör bemenetén lévő feszültségingadozások nem kerülnek átvitelre a kimenetre. A kimeneti feszültség közel állandó

Ahogy a fejezetben látható. 2, amikor változó áram folyik, emf indukálódik bennük, megakadályozva az áramingadozást. ábrán egy ilyen simító berendezés látható. 4.15.

3. ábrán. A 4.16. ábra vázlatosan szemlélteti az autómotor hengereiben lévő éghető keverék meggyújtására szolgáló berendezést.

Rizs. 4.15. L-t és C-t tartalmazó simítóeszköz. A bemenetre feszültség kerül, amely időben észrevehetően ingadozik. A terhelési feszültség szinte állandó

Az akkumulátorból származó áram áthalad a tekercs primer tekercsén. A megfelelő pillanatban speciális mozgó érintkezők szakítják meg. Az áram gyors változása kölcsönös indukció emf-t indukál a tekercs szekunder tekercsében. A szekunder tekercs fordulatszáma nagyon nagy, és az áram gyorsan megszakad. Ezért a szekunder tekercsben indukált EMF elérheti a 10-12 ezer V-ot. Ezen a feszültségen a „gyertya” elektródái között szikrakisülés lép fel, ami meggyújtja a munkakeveréket a hengerben. Az érintkezés megszakadása nagyon gyakran fordul elő: például egy négyhengeres motorban minden motorfordulatnál egy érintkező szakadás következik be.

ábra diagramján. A 4.16. ábra a megszakító kapcsaira csatlakoztatott kondenzátort mutatja.

Magyarázzuk meg a célját.

Kondenzátor hiányában az áramkör megszakadása a megszakító érintkezői közötti szikraképződéssel járna együtt.

Rizs. 4.16. Az autómotor hengereiben lévő éghető keverék elektromos meggyújtására használt áramkör rajza: - megszakító. Az alábbiakban egy dugattyús henger keresztmetszete látható, amely felett a gyújtógyertya elektródái között felugró elektromos szikra meggyújtja a levegő és a benzin keverékét.

Arról nem is beszélve, hogy a gyakran megjelenő szikra gyorsan az érintkezők kopásához vezet, a szikra jelenléte megakadályozza az áram éles megszakadását: az áram az érintkezők szétválása után is zárva marad a szikrán keresztül, és csak fokozatosan csökken nullára.

Ha a megszakító érintkezői közé kondenzátor van csatlakoztatva (a 4.16. ábra szerint), akkor a kép más lesz. Amikor az érintkezők elkezdenek eltérni, az áramkör nem szakad meg - az áram bezárul a még nem töltött kondenzátoron keresztül. De a kondenzátor gyorsan feltöltődik, és a további áramáramlás lehetetlen.

A feltöltött kondenzátor feszültsége jelentősen meghaladhatja a 12 V-ot, mivel a tekercs primer tekercsében az áram csökkenése nagy önindukciós emf-et indukál benne.

Ennek ellenére a megszakító érintkezői között már nem keletkezik szikra, mivel ekkor a megszakító érintkezőinek van idejük kellően távolodni egymástól.

Amikor a megszakító érintkezőit ismét zárják, a kondenzátor gyorsan lemerül, és használatra kész, amikor az érintkezők ismét kinyitnak.

Így a kondenzátor megvédi az érintkezőket az égéstől, és javítja a gyújtásrendszer működését.

ábra diagramján. 4.16, a kondenzátor mellé további ellenállás is csatlakoztatható. Célja azután válik világossá, hogy figyelembe vesszük az induktivitás-kondenzátor rendszer elektromos oszcillációit.

Rizs. 4.17. Kondenzátor kisütése induktivitásba. Az ilyen áramkörben elektromos rezgések lépnek fel (lásd 4.18. ábra)

4. A kondenzátorok egyik nagyon fontos alkalmazása a váltakozó áramú áramkörökben (a „kosinusz phi” javítása). fejezetben tárgyaljuk. 6.

A kondenzátorok felhasználását a generátorok rezgőköreiben a fejezet ismerteti. 8.

A kondenzátorok ezen alkalmazásai az LC (induktivitás és kapacitás) rendszer elektromos ingadozásain alapulnak.

Kondenzátor kisütése induktivitásba. Elektromos rezgések. Nézzük meg, mi történik, ha egy feltöltött kondenzátort olyan tekercshez csatlakoztatunk, amelynek induktivitása és nagyon alacsony ellenállása van (4.17. ábra).

Vegyünk egy C kondenzátort, amely elektromos mezőjében feszültségre van feltöltve, miközben az energia tárolódik

Csatlakoztatjuk a kondenzátort az induktív tekercshez. Nyilvánvaló, hogy a kondenzátor kisülni kezd. Azonban a kialakuló önindukciós EMF miatt a tekercsben lévő áram fokozatosan növekszik (§ 2.16 és 2.18). Az áramerősség kezdetben nulla volt, de fokozatosan növekszik. Ahogy folyik az áram, a kondenzátor kisül; feszültsége csökken.

De tudjuk, hogy az áram növekedési sebessége - vagy általában az áram változásának sebessége - az induktivitásban arányos a rákapcsolt feszültséggel (ha szükséges, alaposan fontolja meg a 2.16. §-t).

Ahogy a kondenzátor feszültsége csökken, az áram növekedési sebessége csökken.

Azt mondtuk, hogy az áram növekedési üteme csökken, de ez egyáltalán nem jelenti azt, hogy maga az áram csökken.

Rizs. 4.18. A kondenzátor feszültségének és a kisülési áramnak a változása az ábrán látható áramkörben. 4.17. Az itt megadott áram- és feszültségértékek egy C = 4 μF kapacitású, feszültségre előtöltött kondenzátor kisütésének felelnek meg. A tekercs induktivitása L = 1,6 mH. Ezek az adatok az időszaknak felelnek meg

Valójában vegye figyelembe a kondenzátor feszültségének és áramának grafikonját, amely az ábrán látható. 4.18.

Az áramerősség eleinte nullával egyenlő volt, de nagyon gyorsan nőtt (ez látszik az áram időfüggőségét ábrázoló görbevonal emelkedésének meredekségéből). A kondenzátor kisülésének végén, amikor a feszültsége nulla lett, az áram növekedése megállt - elérte maximális értékét, és már nem nő tovább.

Mindezt a következő egyenlettel fejezhetjük ki:

A kondenzátoron lévő feszültség mindig egyenlő az induktivitás feszültségével, egyenlő az áramnövekedés sebességének és az L induktivitás szorzatával.

A kondenzátor lemerült.

A kondenzátor elektromos mezőjében lévő energia elhagyta a kondenzátort. De hova ment?

Abban az esetben, ha a kondenzátor egy ellenállásba kisül, az energia a felmelegedett ellenállásból hővé alakul. De a most vizsgált példában az áramkör ellenállása elhanyagolható (teljesen elhanyagoltuk). Hol van most a kondenzátorban lévő energia?

A kondenzátor elektromos teréből az induktivitás mágneses mezőjébe átvitt energia.

Valójában a folyamat elején nem volt áram az induktivitásban; amikor az induktivitás árama elért egy értéket, annak mágneses mezőjében energia jelent meg

Az energiamegmaradás törvénye alapján nem nehéz megtalálni a legmagasabb értéket, amelyet az áram elérhet abban a pillanatban, amikor a kondenzátor feszültsége nullává válik.

Ebben a pillanatban nincs energia a kondenzátorban, ami azt jelenti, hogy az eredetileg benne tárolt összes energia a mágneses mező energiájává alakult. Kifejezéseiket egyenlővé téve azt találjuk

Nyilvánvaló, hogy bármely időpontban, amikor a kondenzátoron lévő feszültség kisebb, mint, az áram pedig kisebb, mint, a teljes energia egyenlő az elektromos és mágneses mezők energiáinak összegével:

Ez a teljes energia megegyezik a kezdeti energiatartalékkal. Nézzük meg, mit mondtak azokon a számértékeken, amelyek könnyen megtalálhatók az ábrán látható grafikonon. 4.18.

Az időtengely mentén minden osztás 50 μs-nak (mikroszekundumnak) felel meg. Határozzuk meg a grafikonon az áram és a feszültség értékeit 50 μs-ban. Körülbelül egyenlőek

Ez azt jelenti, hogy az elektromos tér energiája ebben a pillanatban az

A mágneses tér energiája ugyanabban a pillanatban egyenlő

A teljes energia ebben az időpillanatban (mint bármely másikban) megegyezik a kondenzátorban eredetileg található energiával:

Tehát elmagyaráztuk, mi történik a kondenzátor teljes lemerüléséhez szükséges idő alatt.

ábrán. 4.18 ez az I számmal jelzett intervallumra vonatkozó áram- és feszültséggörbéknek felel meg (idő 0 és 125 μs között).

De az ügy ezzel még nem ér véget. Bár a kondenzátor teljesen lemerült, nagy áram folyik az áramkörben. Ez az áram nem tűnhet el azonnal, mivel létezése a mágneses mező energiájához kapcsolódik.

Ez az áram tovább folyik az áramkörben, és újratölti a kondenzátort: továbbra is elviszi az elektronokat a negatív lemezekről, és továbbítja azokat a pozitív lemezekre, vagy inkább a negatív lemezekről a pozitív lemezekre. A töltés jele a lemezeken most megváltozik.

A kondenzátoron feszültség jelenik meg, amely megakadályozza a további áramáramlást, és az áram fokozatosan csökkenni kezd.

A II. számmal jelzett időtartam végére (250 μs-nál) az áramerősség nullára csökken. De ebben a pillanatban a kondenzátor ismét teljesen feltöltődik; minden energia, ami a mágneses térbe került, mostanra visszaváltozott az elektromos tér energiájává.

Az áramerősség nulla. A kondenzátor feszültsége megegyezik az elején (csak más előjellel). Minden újra kezdődik, a leírtak szerint: a kondenzátor kisülni kezd, az áram növekedni kezd stb.

Az egyetlen különbség a kondenzátoron lévő feszültség előjelében és ennek megfelelően az áram irányában van: az áram negatív marad a III és IV számokkal jelzett ideig.

A IV. intervallum végén (azaz 500 µs elteltével) minden visszatér a kerékvágásba eredeti állapot- a kondenzátor pozitív töltésű és nincs áram.

Ettől a pillanattól kezdve minden újra és újra megismétlődik.

A vizsgált kép az LC áramkör elektromos rezgéseit mutatja.

Azt az időt, amely szükséges ahhoz, hogy a kisütés megkezdése után minden visszaálljon eredeti állapotába, periódusnak (T) nevezzük.

Azon a kapacitás- és induktivitásértékeken, amelyekre a grafikonok a 2. ábrán láthatók. 4,18, egy periódus 500 μs. Minél nagyobb az induktivitás és a kapacitás, annál hosszabb a rezgési periódus.

A három mennyiség közötti kapcsolatot az egyenlőség fejezi ki

A figyelembe vett rezgéseket szabadnak (nem kényszerítettnek) nevezzük, mivel olyan külső energiaforrás hiányában fordulnak elő, amely valamilyen más törvény szerint a feszültség változását okozhatja.

Az ilyen ingadozásokról lentebb, a fejezetben lesz szó. Az 5. és 6. ábrán a következők láthatók: az egyik forrás (generátor) olyan feszültséget állít elő, amely az 1. ábrán láthatóhoz hasonló törvény szerint változik. 4.18, és ha egy induktor csatlakozik a forráshoz, akkor áram folyik benne

Itt - legmagasabb értékeket ingadozó feszültség és áramerősség; - egy érték, amely egyenlő a szám osztva a rezgési periódussal:

Megvizsgáltuk a kondenzátor kisütésekor fellépő rezgéseket, figyelmen kívül hagyva az áramköri ellenállást. Valójában semmilyen rezgőkörben az ellenállás nem tekinthető nullának.

A kis ellenállás jelenléte az áramkörben a rezgések fokozatos csillapításához vezet, mivel az energia disszipálódik az ellenállásban elektromágneses mező- a Joule-Lenz törvénynek megfelelően hővé alakul.

Rizs. 4.19. Csillapított oszcillációs kisülés. A kondenzátoron lévő feszültség adott grafikonja megfelel a következő adatoknak: , kezdeti feszültség a kondenzátoron.

Ezért minden alkalommal, amikor az összes energia ismét a kondenzátor elektromos mezőjében koncentrálódik, a kondenzátoron lévő feszültség kisebbnek bizonyul:

ábrán. A 4.19. ábra mutatja a feszültséggörbét egy kondenzátoron egy RLC áramkörben (vagyis egy olyan áramkörben, amely az induktivitás és a kapacitás mellett ellenállást is tartalmaz).

Ha az áramkörben az ellenállás elég nagy, akkor rezgés egyáltalán nem fordul elő. A kondenzátor kisülése, ahogy mondják, időszakosan történik. Egy ilyen kisülés látható az ábrán. 4.20. A kisülés időszakossá és a kondenzátorral párhuzamos ellenállással tehető.

Az oszcillációs rendszer különféle alkalmazásainak fogalma ( oszcillációs áramkör) fejezetben adjuk meg. 6. és 8.

Rizs. 4.20. Időszakos kondenzátor kisülés. A grafikon a kondenzátoráramkör feszültségét és áramát mutatja azonos induktivitás és kapacitás mellett (L = 1,6 MH, C = 4 μF) és 64 ohmos áramköri ellenállással

Egyelőre arra szorítkozunk, hogy megmutassuk, hogy egy kondenzátor jelenléte az autóban lévő megszakító érintkezői között (4.16. ábra) a rádióvételt zavaró rezgések forrásaként szolgálhat. Ezek az oszcillációk „csillapíthatók”, ha további ellenállást vezetünk be (a 4.20. ábra diagramja szerint).