W obwodach prądu przemiennego i stałego kondensatory spełniają różne zastosowania, takie jak korekcja współczynnika mocy, prostowanie, usuwanie szumów z sygnałów i wiele innych. Kondensatory działają poprzez gromadzenie ładunku elektrycznego pomiędzy swoimi płytkami przez krótki czas, a następnie w razie potrzeby rozpraszanie ładunku. W ten sposób kondensatory utrzymują poziom napięcia w obwodzie, co z kolei zmniejsza pulsację napięcia w obwodzie.
Zarys:
Jak naładować kondensator
Ładowanie kondensatorów zależy przede wszystkim od ich typu, ponieważ niektóre kondensatory są przeznaczone tylko do obwodów prądu stałego, często nazywane kondensatorami polaryzacyjnymi. Natomiast w obwodach prądu przemiennego stosuje się kondensatory prądu przemiennego, często nazywane kondensatorami niespolaryzowanymi. Dlatego metoda ładowania w obu przypadkach jest inna, ponieważ jedna obejmuje zasilanie prądem stałym, a druga zasilanie prądem przemiennym.
- Ładowanie kondensatora prądu stałego
- Ładowanie kondensatora prądu przemiennego
Ładowanie kondensatora prądu stałego
Kondensatory prądu stałego mają stałą polaryzację, ponieważ prąd stały płynie tylko w jednym kierunku, więc do ładowania wymagany jest zasilacz prądu stałego. Kondensator prądu stałego blokuje przepływ prądu, gdy jest w pełni naładowany, ponieważ obie płytki kondensatora ulegają nasyceniu. Aby naładować kondensator prądu stałego, istnieją dwa sposoby:
Metoda 1: Przez baterię z rezystorami
Rezystory w obwodach elektrycznych służą do ograniczenia przepływu prądu, co okazuje się pomocne w zabezpieczeniu podłączonego urządzenia w przypadku, gdy napięcie lub prąd przekroczy bezpieczną wartość. Podobnie użycie rezystorów do ładowania kondensatorów może faktycznie zapobiec uszkodzeniu kondensatora, jeśli akumulator będzie do niego podłączony przez dłuższy czas. Co więcej, spowalnia również szybkość ładowania, zapobiegając uszkodzeniom spowodowanym szybkim ładowaniem. Aby naładować kondensator za pomocą rezystora, wykonaj kilka kroków:
Krok 1: Podłącz kondensator do rezystora
Najpierw sprawdź, czy kondensator, który będziesz ładować, ponieważ niektóre kondensatory mają wbudowany rezystor, i poszukaj go w karcie katalogowej kondensatora. Jeżeli z kondensatorem nie ma rezystora, to rezystor z kondensatorem należy podłączyć szeregowo z dodatnim zaciskiem kondensatora:
Wartość rezystora powinna wynosić około 1 kiloomów, ponieważ im wyższa impedancja, tym wolniej kondensator będzie ładowany, a tym samym istnieje ryzyko uszkodzenia kondensatora.
Krok 2: Podłącz multimetr do kondensatora
Najpierw przesuń pokrętło multimetru i ustaw je na napięcie, następnie połącz dodatni zacisk kondensatora z dodatnią sondą multimetru i ujemną sondę multimetru z ujemnym zaciskiem kondensatora:
Krok 3: Podłącz akumulator do kondensatora
Po podłączeniu multimetru do kondensatora należy teraz podłączyć akumulator do kondensatora. Byłoby lepiej, gdybyś dodał wyłącznik do akumulatora, ponieważ będziesz mógł go wyłączyć po naładowaniu kondensatora, zamiast szarpać przewody, co może spowodować uszkodzenie:
Napięcie akumulatora nie powinno być wyższe niż napięcie znamionowe kondensatora i w tym celu należy sprawdzić napięcie znamionowe zapisane na kondensatorze.
Krok 4: Naładuj kondensator akumulatorem
Gdy wszystko będzie już na swoim miejscu, włącz wyłącznik zasilania lub podłącz dodatni przewód akumulatora. Na multimetrze zobaczysz, że napięcie zacznie rosnąć, a gdy napięcie kondensatora osiągnie ten sam poziom napięcia, co napięcie akumulatora, oznacza to, że kondensator jest w pełni naładowany. Teraz wyłącz zasilanie, wyłączając wyłącznik lub wyciągając dodatni przewód akumulatora.
Teraz zobaczysz, że napięcie na multimetrze maleje i dlatego kondensator się rozładowuje. Ładunek kondensatora jest odprowadzany do multimetru.
Metoda 2: Przez baterię i żarówkę
Innym sposobem ładowania kondensatora prądu stałego jest użycie żarówki zamiast rezystora, ponieważ żarnik żarówki jest rodzajem rezystora, który świeci, gdy przepływa przez niego prąd. Co więcej, metoda ta ułatwia wykrycie, czy kondensator osiągnął ten sam poziom napięcia co akumulator po wyłączeniu. Dzieje się tak, ponieważ zarówno kondensator, jak i akumulator mają ten sam potencjał, dzięki czemu przepływ elektronów zatrzymuje się. Aby naładować kondensator przez akumulator za pomocą żarówki, wykonaj następujące czynności:
Krok 1: Podłącz kondensator do żarówki
Najpierw połącz dodatni zacisk żarówki z dodatnim biegunem kondensatora, a ujemny kondensator z ujemnym biegunem żarówki.
Krok 2: Podłącz multimetr do kondensatora
Najpierw przesuń pokrętło multimetru i ustaw je na napięcie, następnie połącz dodatni zacisk kondensatora z dodatnią sondą multimetru i ujemną sondę multimetru z ujemnym zaciskiem kondensatora:
Krok 3: Podłącz akumulator do kondensatora
Po podłączeniu multimetru do kondensatora należy teraz podłączyć akumulator do kondensatora. Byłoby lepiej, gdybyś mógł dodać wyłącznik do akumulatora, ponieważ możesz go wyłączyć po naładowaniu kondensatora, zamiast wyrywać przewody, co może spowodować uszkodzenie.
Krok 4: Naładuj kondensator akumulatorem
Gdy wszystko będzie już na swoim miejscu, włącz wyłącznik zasilania lub podłącz dodatni przewód akumulatora. Na multimetrze zobaczysz, że napięcie zacznie rosnąć, a gdy napięcie kondensatora osiągnie ten sam poziom napięcia, co napięcie akumulatora, oznacza to, że kondensator jest w pełni naładowany.
Ponadto żarówka zacznie się świecić, a intensywność żarówki będzie wzrastać wraz ze wzrostem napięcia kondensatora. Podobnie, gdy akumulator i kondensator zaczną osiągać ten sam potencjał, intensywność światła żarówki zacznie się zmniejszać, a żarówka w końcu się wyłączy. Teraz wyłącz zasilanie, wyłączając wyłącznik lub wyciągając dodatni przewód akumulatora.
Teraz zobaczysz, że napięcie na multimetrze maleje, a żarówka zaczyna się świecić, gdy kondensator się rozładowuje. Gdy żarówka zgaśnie, oznacza to, że kondensator jest rozładowany.
Ładowanie kondensatora prądu przemiennego
Podstawowa różnica między kondensatorami prądu przemiennego i stałego polega na tym, że kondensator prądu przemiennego nie ma żadnej polaryzacji, podczas gdy kondensator prądu stałego ma stałą polaryzację. Co więcej, zamiast kondensatorów prądu stałego można zastosować kondensatory prądu przemiennego, ponieważ nie mają one ustalonej polaryzacji. Aby naładować kondensator prądu przemiennego, możemy użyć źródła prądu przemiennego. Oto kilka kroków, jak naładować kondensator prądu przemiennego.
Krok 1: Podłącz kondensator do rezystora
Najpierw sprawdź, czy kondensator, który będziesz ładować, ponieważ niektóre kondensatory mają wbudowany rezystor, i poszukaj go w arkuszu danych kondensatora. Jeżeli z kondensatorem nie ma rezystora, to rezystor z kondensatorem należy podłączyć szeregowo z dodatnim zaciskiem kondensatora:
Krok 2: Podłącz multimetr do kondensatora
Najpierw przesuń pokrętło multimetru i ustaw je na napięcie, następnie połącz dodatni zacisk kondensatora z dodatnią sondą multimetru i ujemną sondę multimetru z ujemnym zaciskiem kondensatora:
Krok 3: Podłącz zasilacz prądu przemiennego do kondensatora
Po podłączeniu multimetru do kondensatora należy podłączyć zasilacz prądu przemiennego z kondensatorem. Wcześniej wyłącz wyłącznik zasilania, gdyż kondensator może ulec uszkodzeniu na skutek przeładowania lub nagłego napięcia:
Krok 4: Naładuj kondensator za pomocą zasilacza prądu przemiennego
Gdy wszystko będzie już na swoim miejscu, włącz przełącznik zasilania, a na multimetrze zobaczysz, że napięcie zacznie rosnąć, gdy tylko napięcie kondensatora osiągnie ten sam poziom napięcia, co napięcie zasilania, oznacza to że kondensator jest w pełni naładowany. Teraz wyłącz zasilanie:
Notatka: Podczas ładowania kondensatora należy zachować szczególną ostrożność, ponieważ kondensatory te są nieco wrażliwe na wyższe napięcia. Jeżeli przez kondensator przepływa nadmierny prąd lub napięcie, następuje jego uszkodzenie. Co więcej, aby wypróbować wszystkie te metody, należy w razie potrzeby nosić sprzęt ochronny, aby zapobiec obrażeniom.
Wniosek
Kondensatory przechowują energię elektryczną w polach elektrycznych pomiędzy swoimi płytkami, która jest następnie rozpraszana w obwodzie dzięki innym połączonym z nią elementom. Kondensatory różnią się funkcjonalnością w przypadku obwodów prądu przemiennego i stałego, ponieważ w obwodzie prądu stałego kondensator blokuje przepływ prądu, gdy jest w pełni naładowany.
Z drugiej strony, w obwodach prądu przemiennego kondensatory umożliwiają dwukierunkowy przepływ prądu, co służy wielu zastosowaniom. Aby naładować kondensator, wystarczy połączyć z nim szeregowo rezystor, a następnie podłączyć go do źródła zasilania AC lub DC na czas nie dłuższy niż 2 do 3 sekund, w zależności od rodzaju kondensatora.