Kondenzátory

Kondenzátor je lineárna, pasívna, frekvenčne závislá elektronická súčiastka. Je tvorená dvoma kovovými elektródami, ktoré sa prekrývajú plochou S a medzi ktorými je dielektrikum hrúbky d.

Základnou vlastnosťou kondenzátora je kapacita C (F) – schopnosť kondenzátora hromadiť elektrický náboj alebo napätie.

Kapacitu takého kondenzátora vypočítame zo vzťahu:

εr – pomerná (relatívna) permitivita

εo – permitivita vákua

Charakteristické vlastnosti kondenzatorov:

•  menovitá kapacita – je výrobcom predpokladaná kapacita vyznačená na kondenzátore. Skutočná hodnota sa líši od menovitej v rozsahu tolerancie uvedenej výrobcom.
• menovité napätie – je také napätie, na ktoré je kondenzátor konštruovaný. Pri prekročení tohto napätia nastáva zvýšená tvorba tepla a plynov a môže nastať zničenie kondenzátora.
• izolačný odpor – je odpor medzi elektródami nameraný jednosmerným prúdom pri teplote 20oC. Vytvorený je odporom dielektrika a izolácie, ktorá obklopuje elektródy. Jeho hodnota býva 109 Ω. Pri elektrolytických sa neuvádza.
• stratový činiteľ tgδ – charakterizuje straty energie v kondenzátore, ktoré sú spôsobené stratami v dielektriku a zvodom medzi elektródami. Pre jednotlivé typy kondenzátorov sa uvádza v katalógu.
• kondenzátor jednosmerný prúd neprepúšťa, ale striedavý prepúšťa

•  pri pripojení kondenzátora na jednosmerné napätie sa nabíja podľa nabíjacej krivky
• hugolin gavlovic valaska skola

Rozdelenie kondenzátorov podľa konštrukcie:

a) Pevné

•  s papierovým dielektrikom – elektródy sú tvorené z hliníkovej fólie, medzi ktorými je špeciálny kondenzátorový papier, celok je stočený do zvitku a zapuzdrený v plastovom alebo kovovom puzdre, nazývajú sa aj zvitkové.
• z metalizovaného papiera – dielektrikum týchto kondenzátorov je papier. Elektródy nie sú tvorené kovovou fóliou, ale vrstvou kovu (hliník, zinok) naparenou vo vákuu na nalakovaný kondenzátorový papier. Pokovovaný papier je stočený do zvitku a zapuzdrený v kovovom puzdre.
• s plastovou fóliou – dielektrikum týchto kondenzátorov je plastová fólia (polystyrén, polyester, teflon atď.). Elektródy tvoria kovové fólie (fóliové vyhotovenie) alebo sú priamo naparení na dielektriku (metalizované vyhotovenie). Tieto kondenzátory sa vyrábajú vo zvitkovom vyhotovení.
• so sľudovým dielektrikom – dielektrikum týchto kondenzátorov je tvorené tenkými plátkami sľudy. Elektródy sú kovové fólie alebo sú vrstvy kovu nanesené priamo na dielektrikum. Po zostavení sa impregnujú a zapuzdrujú. V súčasnosti sú nahrádzané kondenzátormi s plastovým alebo keramickým dielektrikom.
• s keramickým dielektrikom – dielektrikum týchto kondenzátorov tvorí keramická látka, na ktorú sa elektródy nanášajú ako kovové suspenzie. Vyhotovujú sa v rúrkovom, diskovom alebo plochom pravouhlom vyhotovení. Popri jednovrstvových kondenzátoroch s obojstrannými elektródami sa vyrábajú aj monolitické kondenzátory určené pre hybridné integrované obvody.
• elektrolytické – ako dielektrikum používajú tenkú vrstvu oxidu kovu, ktorá sa vytvorí na jednej elektróde – anóde kondenzátora. Druhú elektródu – katódu tvorí elektrolyt. Dielektrikum vzniká elektrochemickou oxidáciu hliníka alebo tantalu. Vrstva oxidu kovu vedie elektrický prúd iba jedným smerom, čiže má usmerňovací účinok. Preto sa pri týchto kondenzátoroch musí rešpektovať polarita. Anóda sa vyrába z hliníka alebo tantalu. Elektrolytom u hliníkových kondenzátorov je roztok etylénglykolu, čpavku a kyseliny boritej, popri tekutom stave sa používa aj papierová vložka napustená týmto elektrolytom. U tantalových kondenzátorov sa ako tekutý elektrolyt používa kyselina sírová alebo tuhý oxid manganičitý. Hliníkové elektrolytické kondenzátory sa najčastejšie vyrábajú v polosuchom vyhotovení v tvare zvitku. Tantalové elektrolytické kondenzátory sa vyrábajú s tekutým alebo tuhým elektrolytom.

b) s premenlivou kapacitou

•  sú vytvorené sústavou pevných statorových a pohyblivých motorových elektród ktoré sa medzi seba zasúvajú, vzájomným prekrývaním elektród sa zväčšuje kapacita. Kapacita takéhoto kondenzátora je daná vzťahom :

n –počet elektród kondenzátora

Delíme ich na:

• otočné (ladiace) – umožňujú plynulo meniť kapacitu, dielektrikom býva vzduch alebo plastové fólie,
• kapacitné trimre (dolaďovacie) – umožňujú jednorazové začiatočné nastavenie kapacity, ako dielektrikum používajú vzduch, keramiku, sklo, polystyrén…