Πυκνωτής – capacitor

Πυκνωτής

(Ηλεκτρονικά)

ΟΡΙΣΜΟΣ ΠΥΚΝΩΤΗ

Ο πυκνωτής είναι ηλεκτρικό εξάρτημα που αποθηκεύει ηλεκτρικό φορτίο. Μία από τις λειτουργίες του είναι η εξομάλυνση του ηλεκτρικού σήματος σε ένα κύκλωμα, με διακοπή της ροής του ηλεκτρικού φορτίου και αποκατάστασή της με σταθερό ρυθμό.

Στην πιο απλή μορφή του ο πυκνωτής αποτελείται από δύο παράλληλες μεταλλικές πλάκες, μεταξύ των οποίων παρεμβάλλεται ένα μονωτικό, που μπορεί να είναι αέρας, γυαλί, μίκα κτλ.

Οι μονωτές αυτοί λέγονται διηλεκτρικά.

 Κάθε διηλεκτρικό [GLi]χαρακτηρίζεται από τη διηλεκτρική του σταθερά και τη διηλεκτρική αντοχή, δηλαδή τη μέγιστη ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στην οποία αντέχει το διηλεκτρικό.

Αν ο πυκνωτής συνδεθεί με μια μπαταρία, η μια πλάκα του θα αποκτήσει θετικό φορτίο και η άλλη αρνητικό, οπότε λέμε ότι ο πυκνωτής είναι φορτισμένος.

Ο πυκνωτής εκφορτίζεται όταν βραχυκυκλωθούν οι δύο ακροδέκτες του ή αν συνδεθεί με ένα κλειστό κύκλωμα.

Ανάλογα με την κατασκευή τους οι πυκνωτές διακρίνονται σε σταθερούς, ρυθμιζόμενους, μεταβλητούς και ανάλογα με τη χρήση τους σε συντονισμού, φίλτρου, σύζευξης κ.ά.

Ο βαθμός της ικανότητας ενός πυκνωτή να αποταμιεύει ηλεκτρικά φορτία λέγεται χωρητικότητα.

Η τιμή της χωρητικότητας (C) δίνεται από το πηλίκο των φορτίων (Q) καθεμιάς πλάκας του πυκνωτή προς τη διαφορά δυναμικού που υπάρχει ανάμεσα στις πλάκες, όταν όλα τα μεγέθη εκφράζονται στο ίδιο σύστημα μονάδων.

Πρακτική μονάδα χωρητικότητας είναι το φαράντ (1 F), ενώ στις τεχνικές εφαρμογές χρησιμοποιούνται υποπολλαπλάσιά του, όπως το μικροφαράντ (1 μF) και το μικρομικροφαράντ (1 μμ F ή 1 pF).

Συνήθως η χωρητικότητα, η ανοχή, η τάση λειτουργίας και μερικά άλλα χαρακτηριστικά των πυκνωτών σημειώνονται[GLi] στο περίβλημά τους ή συμβολίζονται με μια σειρά χρωμάτων που ανήκουν σε ένα χρωματικό κώδικα αναγνώρισης πυκνωτών.

Η χωρητικότητα του πυκνωτή εξαρτάται από την επιφάνεια των πλακών, από την αντίστασή τους, από το είδος του διηλεκτρικού και από τη γειτονική παρουσία αγωγών.

Επίσης ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης των πυκνωτών μεταβάλλεται και η χωρητικότητα. Στη σύνδεση πυκνωτών «εν σειρά» η ολική χωρητικότητα είναι πάντα μικρότερη από την πιο μικρή χωρητικότητα του συστήματος, ενώ στην «παράλληλη» σύνδεση η ολική χωρητικότητα είναι ίση με το άθροισμα των επιμέρους.

Σε ειδικές περιπτώσεις, όπου χρειάζεται μεγάλη χωρητικότητα και μικρό μέγεθος του πυκνωτή, χρησιμοποιούνται ειδικά κεραμικά υλικά με βάση το οξείδιο του τιτάνιου ή το τιτανικό βάριο.

Κάθε είδος πυκνωτή σε κύκλωμα συνεχούς ρεύματος παρουσιάζει θεωρητικά άπειρη αντίσταση και αποτελεί διακοπή. Αντίθετα, στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος οι πυκνωτές παρουσιάζουν ορισμένη χωρητική αντίσταση, ανάλογη με τη χωρητικότητα και την κυκλική συχνότητα της εναλλασσόμενης τάσης.

Από άποψη λειτουργικής δυνατότητας το χωρητικό φαινόμενο, που οφείλεται στους πυκνωτές, διαμορφώνει τη συμπεριφορά των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και κάνει δυνατή:

α) τη σταθεροποίηση μιας τάσης με συνεχή και εναλλασσόμενη συνιστώσα γύρω από μια μέση τιμή,

β) τη μεταβίβαση σημάτων από βαθμίδα σε βαθμίδα με σύγχρονη αποκοπή της συνεχούς συνιστώσας,

γ) την κατασκευή, σε συνδυασμό με πηνίο, φίλτρων αποκοπής συχνότητας και κυκλωμάτων επιλογής.

George Li

Σχετικά με Γεώργιος Λυμπερόπουλος

Είμαι Ηλεκτρονικός όπου τα τελευταία μου τωρινά χρόνια έμαθα να χειρίζομαι τους Ηλεκτρονικούς υπολογιστές, από την κατασκευή αλλά και από τον προγραμματισμό τους θα έλεγα πολύ καλά. Ευχαριστώ που διαβάζετε την ιστοσελίδα μου!

Δείτε όλα τα άρθρα του/της Γεώργιος Λυμπερόπουλος →