V obvodoch AC a DC plnia kondenzátory rôzne aplikácie, ako je korekcia účinníka, usmerňovanie, odstraňovanie šumu zo signálov a ďalšie. Kondenzátory fungujú tak, že na krátku dobu akumulujú elektrický náboj medzi svojimi doskami a potom ho v prípade potreby rozptýlia. Týmto spôsobom kondenzátory udržiavajú úroveň napätia v obvode, čo následne znižuje pulzáciu napätia v obvode.
Obrys:
Ako nabíjať kondenzátor
Nabíjanie kondenzátorov závisí predovšetkým od ich typu, pretože existujú kondenzátory, ktoré sú určené len pre jednosmerné obvody, často nazývané polarizované kondenzátory. Zatiaľ čo pre striedavé obvody sa používajú striedavé kondenzátory, často nazývané nepolarizované kondenzátory. Preto je spôsob nabíjania oboch odlišný, pretože jeden obsahuje jednosmerný a druhý striedavý prúd.
- Nabíjanie DC kondenzátora
- Nabíjanie AC kondenzátora
Nabíjanie DC kondenzátora
Jednosmerné kondenzátory majú pevnú polaritu, pretože jednosmerný prúd tečie iba jedným smerom, takže na nabíjanie je potrebný jednosmerný zdroj. Jednosmerný kondenzátor blokuje tok prúdu, keď je plne nabitý, pretože obidve dosky kondenzátora sú nasýtené. Na nabíjanie jednosmerného kondenzátora existujú dva spôsoby:
Metóda 1: Prostredníctvom batérie s rezistormi
Rezistory v elektrických obvodoch sa používajú na obmedzenie toku prúdu, čo sa ukazuje ako užitočné pri ochrane pripojeného zariadenia, ak napätie alebo prúd prekročí svoju bezpečnú hodnotu. Podobne použitie odporov na nabíjanie kondenzátorov môže skutočne zabrániť poškodeniu kondenzátora, ak je k nemu batéria pripojená na dlhšiu dobu. Okrem toho tiež spomaľuje rýchlosť nabíjania, čím zabraňuje poškodeniu spôsobenému rýchlym nabíjaním, nabíjanie kondenzátora pomocou odporu je niekoľko krokov:
Krok 1: Pripojte kondenzátor k rezistoru
Najprv skontrolujte, či kondenzátor, ktorý sa chystáte nabíjať, pretože niektoré kondenzátory sa dodávajú so vstavaným odporom, a vyhľadajte ho v údajovom liste kondenzátora. Ak s kondenzátorom nie je žiadny odpor, potom zapojte odpor s kondenzátorom do série s kladnou svorkou kondenzátora:
Hodnota odporu by mala byť okolo 1 kOhm, pretože čím vyššia je impedancia, tým pomalšie sa bude kondenzátor nabíjať, a preto existuje šanca, že sa kondenzátor poškodí.
Krok 2: Pripojte multimeter s kondenzátorom
Najprv posuňte číselník multimetra a nastavte ho na napätie, potom prepojte kladnú svorku kondenzátora s kladnou sondou multimetra a zápornú sondu multimetra so zápornou svorkou kondenzátora:
Krok 3: Pripojte batériu ku kondenzátoru
Po pripojení multimetra ku kondenzátoru sa teraz spojí batéria s kondenzátorom. Bolo by lepšie, keby ste k batérii mohli pridať prepínač, pretože ho môžete vypnúť po nabití kondenzátora namiesto trhania drôtov, ktoré môžu spôsobiť poškodenie:
Napätie batérie by nemalo byť vyššie ako menovité napätie kondenzátora a preto skontrolujte menovité napätie, ktoré je na kondenzátore napísané.
Krok 4: Nabite kondenzátor pomocou batérie
Keď je všetko na svojom mieste, zapnite vypínač napájania alebo zapojte kladný vodič batérie. Na multimetri uvidíte, že napätie začne stúpať a akonáhle napätie kondenzátora dosiahne rovnakú úroveň napätia ako na batérii, znamená to, že kondenzátor je plne nabitý. Teraz vypnite napájanie, buď vypnutím vypínača alebo vytiahnutím kladného vodiča batérie.
Teraz uvidíte, že napätie na multimetri klesá a preto sa kondenzátor vybíja. Nabitie kondenzátora sa rozptýli do multimetra.
Metóda 2: Prostredníctvom batérie so žiarovkou
Ďalším spôsobom nabíjania jednosmerného kondenzátora je použitie žiarovky namiesto odporu, pretože vlákno žiarovky je akýmsi odporom, ktorý sa rozžiari, keď ním prechádza elektrina. Okrem toho táto metóda uľahčuje zistenie, či kondenzátor po vypnutí dosiahol rovnakú úroveň napätia ako batéria. Je to preto, že kondenzátor aj batéria sú na rovnakom potenciáli, vďaka čomu sa tok elektrónov zastaví. Ak chcete nabiť kondenzátor cez batériu pomocou žiarovky so svetelným vláknom, postupujte takto:
Krok 1: Pripojte kondenzátor k žiarovke
Najprv prepojte kladný pól žiarovky s kladným pólom kondenzátora a záporný pól kondenzátora so záporným pólom žiarovky.
Krok 2: Pripojte multimeter s kondenzátorom
Najprv posuňte číselník multimetra a nastavte ho na napätie, potom prepojte kladnú svorku kondenzátora s kladnou sondou multimetra a zápornú sondu multimetra so zápornou svorkou kondenzátora:
Krok 3: Pripojte batériu ku kondenzátoru
Po pripojení multimetra ku kondenzátoru sa teraz spojí batéria s kondenzátorom. Bolo by lepšie, keby ste k batérii mohli pridať prepínač, pretože ho môžete vypnúť po nabití kondenzátora namiesto trhania drôtov, ktoré môžu spôsobiť poškodenie.
Krok 4: Nabite kondenzátor pomocou batérie
Keď je všetko na svojom mieste, zapnite vypínač napájania alebo zapojte kladný vodič batérie. Na multimetri uvidíte, že napätie začne stúpať a akonáhle napätie kondenzátora dosiahne rovnakú úroveň napätia ako na batérii, znamená to, že kondenzátor je plne nabitý.
Žiarovka tiež začne svietiť a intenzita žiarovky sa zvýši, keď sa zvýši napätie kondenzátora. Podobne, keď batéria a kondenzátor začnú dosahovať rovnaký potenciál, intenzita svetla žiarovky sa začne znižovať a žiarovka nakoniec zhasne. Teraz vypnite napájanie, buď vypnutím vypínača alebo vytiahnutím kladného vodiča batérie.
Teraz uvidíte, že napätie na multimetri klesá a žiarovka začne svietiť, pretože kondenzátor sa teraz vybíja. Keď žiarovka zhasne, znamená to, že kondenzátor je vybitý.
Nabíjanie AC kondenzátora
Primárny rozdiel medzi AC a DC kondenzátormi je v tom, že AC kondenzátor nemá žiadnu polaritu, zatiaľ čo DC kondenzátor má pevnú polaritu. Okrem toho sa namiesto jednosmerných kondenzátorov môžu použiť striedavé kondenzátory, pretože nemajú pevnú polaritu. Takže na nabíjanie AC kondenzátora môžeme použiť zdroj striedavého prúdu a tu je niekoľko krokov na nabíjanie AC kondenzátora.
Krok 1: Pripojte kondenzátor k rezistoru
Najprv skontrolujte, či kondenzátor, ktorý sa chystáte nabíjať, pretože niektoré kondenzátory sa dodávajú so vstavaným odporom, a vyhľadajte ho v údajovom liste kondenzátora. Ak s kondenzátorom nie je žiadny odpor, potom zapojte odpor s kondenzátorom do série s kladnou svorkou kondenzátora:
Krok 2: Pripojte multimeter ku kondenzátoru
Najprv posuňte číselník multimetra a nastavte ho na napätie, potom prepojte kladnú svorku kondenzátora s kladnou sondou multimetra a zápornú sondu multimetra so zápornou svorkou kondenzátora:
Krok 3: Pripojte AC zdroj ku kondenzátoru
Po pripojení multimetra ku kondenzátoru pripojte AC napájanie ku kondenzátoru. Predtým vypnite vypínač napájania, pretože kondenzátor sa môže poškodiť v dôsledku prebitia alebo náhleho napätia:
Krok 4: Nabite kondenzátor pomocou AC zdroja
Keď je všetko na svojom mieste, zapnite prepínač napájania a na multimetri uvidíte, že napätie začne stúpať, akonáhle napätie kondenzátora dosiahne rovnakú úroveň napätia ako napájacie napätie, potom to znamená že kondenzátor je úplne nabitý. Teraz vypnite napájanie:
Poznámka: Pri nabíjaní kondenzátora je potrebné dávať veľký pozor, pretože tieto kondenzátory sú trochu citlivé na vyššie napätie. Ak cez kondenzátor prechádza nadmerný prúd alebo napätie, poškodí sa. Okrem toho, aby ste vyskúšali všetky tieto metódy, mali by ste tam, kde je to potrebné, nosiť bezpečnostné vybavenie, aby sa zabránilo akémukoľvek zraneniu.
Záver
Kondenzátory uchovávajú elektrickú energiu v elektrických poliach medzi svojimi doskami, ktorá sa potom rozptýli do obvodu v dôsledku ostatných komponentov, ktoré sú s ňou spojené. Kondenzátory sa funkčne líšia, pokiaľ ide o obvody AC a DC, pretože v obvode DC kondenzátor blokuje tok prúdu, keď je plne nabitý.
Na druhej strane v striedavých obvodoch kondenzátory umožňujú obojsmerný tok prúdu, ktorý slúži mnohým aplikáciám. Ak chcete nabiť kondenzátor, jednoducho s ním zapojte rezistor do série a potom ho pripojte k zdroju striedavého alebo jednosmerného prúdu na dobu nie dlhšiu ako 2 až 3 sekundy, v závislosti od typu kondenzátora.