Причуды конденсатора

Как и в случае катушек индуктивности, идеальный конденсатор представляет собой чисто реактивное устройство с абсолютно нулевым резистивным (рассеивающим) эффектом. В реальном мире, конечно, нет ничего лучше. Однако конденсаторы обычно чище . реактивные компоненты, чем катушки индуктивности.

Намного проще спроектировать и сконструировать конденсатор с низким внутренним последовательным сопротивлением, чем сделать то же самое с катушкой индуктивности. Практический результат этого состоит в том, что реальные конденсаторы обычно имеют фазовые углы импеданса ближе к 90 ° (фактически -90 °), чем индукторы.

Следовательно, они будут иметь тенденцию рассеивать меньше энергии, чем эквивалентная катушка индуктивности.

Конденсаторы также имеют тенденцию быть меньше и легче, чем их эквивалентные аналоги с индукторами, и поскольку их электрические поля почти полностью содержатся между пластинами (в отличие от индукторов, магнитные поля которых, естественно, имеют тенденцию выходить за пределы размеров сердечника), они менее подвержены для передачи или приема электромагнитного «шума» от / от других компонентов.

По этим причинам разработчики схем склонны отдавать предпочтение конденсаторам, а не индукторам, если конструкция допускает любую альтернативу.

Конденсаторы со значительными резистивными эффектами считаются с потерями . , в отношении их тенденции рассеивать («терять») мощность, как резистор. Источником потерь в конденсаторе обычно является диэлектрический материал, а не сопротивление провода, поскольку длина провода в конденсаторе минимальна.

Диэлектрические материалы склонны реагировать на изменение электрических полей, выделяя тепло. Этот эффект нагрева представляет собой потерю мощности и эквивалентен сопротивлению в цепи. Эффект более выражен на более высоких частотах и ​​на самом деле может быть настолько сильным, что иногда используется в производственных процессах для теплоизоляции таких материалов, как пластик!

Нагреваемый пластиковый объект помещается между двумя металлическими пластинами, подключенными к источнику высокочастотного переменного напряжения. Температура регулируется изменением напряжения или частоты источника, и пластины никогда не должны соприкасаться с нагреваемым объектом.

Этот эффект нежелателен для конденсаторов, где мы ожидаем, что компонент будет вести себя как чисто реактивная цепь . элемент. Один из способов уменьшить эффект диэлектрических «потерь» - это выбрать диэлектрический материал, менее подверженный этому эффекту. Не все диэлектрические материалы одинаково «с потерями». Относительная шкала диэлектрических потерь от наименьшей к наибольшей приведена в таблице ниже

Диэлектрические потери

Материал Убыток VacuumLowAir-Полистирол-Слюда-Стекло-Керамика-Пластмасса с низким содержанием K-Пленка (Майлар) -Бумага-Керамика-Высокок-К-Керамика-Оксид алюминия-Пятиокись тантала

Удельное диэлектрическое сопротивление проявляется как последовательное, так и параллельное сопротивление с чистой емкостью:

Настоящий конденсатор имеет как последовательное, так и параллельное сопротивление.

К счастью, эти паразитные сопротивления обычно имеют умеренное воздействие (низкое последовательное сопротивление и высокое параллельное сопротивление), гораздо менее значимые, чем паразитные сопротивления, присутствующие в средней катушке индуктивности.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Рабочий лист проводников и изоляторов