Что такое конденсатор

Конденсатор - пассивный электронный компонент накапливающий электрический заряд и энергию электрического поля, или электронный компонент представляющий собой двухполюсник с постоянным и переменным значением ёмкости и малой проводимостью. На ровне с резистором используется повсеместно и массово в огромном множестве устройств.

Не стоит путать конденсатор с батарей или аккумулятором, хотя они также накапливают и сохраняют заряд, в отличии от них конденсаторы способны моментально отдать всю накопленную энергию.

Функции, выполняемые конденсатором:

• накопление энергии
• Фильтрация высокочастотных помех
• уменьшение пульсаций до минимума
• разделение сигнала на постоянные и переменные компоненты
• усиление сигнала при резонансе с катушкой индуктивности

Обозначение конденсатора на схемах:

- общее обозначение

- полярный конденсатор

Первое устройство, способное как конденсатор сохранять электрический заряд, было отчасти случайно открыто Питером Мушенбруком, проводившим эксперименты в голландском городе Лейден. Он предполагал, что электричество является текучим, имея туже природу, что и жидкость. А это значит, что его можно поместить в сосуд.

Сохранить электричество он пытался в установленной на изоляционный материал банке, внутри которой было небольшое количество воды, а энергия подавалась внутрь через идущий от генератора конец провода.

В 1746 году во время одного из экспериментов он забыл поставить банку на изолятор, вместо чего держал её в руке во время зарядки. В итоге дотронувшись до верха банки другой рукой Мушенбрук получил сильный удар током. Таким образом выяснилось, что если держать сосуд именно рукой или на другом проводящем материале, а не на диэлектрике, то в такой банке можно сохранять электрический заряд, а названа она была в честь города в котором была открыта - "лейденская банка". 

Сам термин "конденсатор" появился в 1782 году, его предложил Вольта для обозначений устройств способных хранить большую плотность заряда, чем изолированный проводник, но название стало общепринятым далеко не сразу и до сих пор может отличаться корнем в зависимости от языка и страны, а современное определение отличается.

В самом простом примере конденсатор состоит из двух проводящих ток обкладок и диэлектрика между ними. При присоединении цепи к источнику электрического тока через конденсатор начинает течь ток, который постепенно накапливается на обкладках. В случае с лейденской банкой жидкость внутри банки являлась первой обкладкой, рука - второй обкладкой, а стекло выполняло роль диэлектрика.

В 1830-х годах Майкл Фарадей в результате своих экспериментов определил, что материал находящийся между проводящими обкладками напрямую влияет на количество заряда сохраняющегося на пластинах, после чего со временем появилось множество видов конденсаторов с различными типами диэлектриков.

Основные термины связанные с конденсаторами:

  Обкладки - проводники тока, разделённые друг от друга, но расположенные достаточно близко, чтобы при накоплении достаточного заряда ток мог пройти через диэлектрик от одного проводника к другому.

  Диэлектрик - вещество или материал относительно плохо проводящее электрический ток, используемое для изоляции тока и разделения обкладок.

  Электролит - вещество, раствор или соединение, химические свойства которого приводят к накоплению ионов, обеспечивающее лучшее прохождение электрического тока.

  Номинальное напряжение - значение напряжения при котором он может работать в заданных условиях в течении срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах.

  Полярность конденсатора - характеристика определяющая имеет ли конденсатор определённые анод и катод

  Емкость - количество заряда, которое способен накопить конденсатор, она измеряется в фарадах.

  ТКЕ (Температурный Коэффициент Ёмкости) - относительное изменение ёмкости зависящая от изменения температуры. Указывается в спецификациях и не для всех типов конденсаторов.

  ЭПС (Эквивалентное Последовательное Сопротивление) (ESR) - характеристика обусловленная паразитным сопротивлением материала в конденсаторе. Обычно чем выше частота протекающего через конденсатор тока, тем более она ощутима.

  Потеря напряжения (Voltage loss) - Это потеря напряжения после воздействия импульса зарядки. Чем меньше пок�