Kiinteä kondensaattori on osa elektronista laitetta tai sähkölaitetta, joka auttaa ylläpitämään jatkuvan varauksen ja energiantuotannon. Se auttaa varastoimaan energiaa ja hillitsee sen virtausta. Yleensä kondensaattoreita on kahta laajaa tyyppiä, joko kiinteitä tai muuttuvia. “Kiinteän” luokan kondensaattorit ovat yleensä yleisimpiä yksittäisten henkilöiden käyttämien pienlaitteiden ja elektroniikan ajoituspiireissä, kodeissa ja toimistoissa. Ne tarjoavat laitteelle enemmän tai vähemmän jatkuvan energiavirran, mikä mahdollistaa keskeytymättömän käytön. Lähes kaikissa tapauksissa ne on rakennettu sammutusominaisuuksilla suojaamaan virtapiikkeiltä tai ylivuotoenergiatilanteilta. Suunnittelun näkökulmasta niiden mekaniikka voi olla hieman monimutkainen, ja asetuksesta riippuen on olemassa pari eri lajiketta ja tekniset tiedot. Yleisesti ottaen käsite on kuitenkin johdonmukainen; nämä komponentit suodattavat sähköenergiaa ja ohjaavat sen virtausta keskusyksikköön tai laitteen sisäiseen käsittelykeskukseen, mikä muuttaa sen hyödylliseksi tehtäväksi.
Kondensaattorin perusteet
Käytännössä jokainen elektroninen laite käyttää kondensaattoria jollakin tavalla, ja paras tapa luonnehtia niitä on yleensä se, miten ne käsittelevät tulevaa energiaa. Kiinteät kondensaattorit ovat kondensaattoreita, joilla on vakio ja muuttumaton arvo niin kutsutulla “kapasitanssilla” tai kyvyllä pitää sähkövarausta. Muuttuville kondensaattoreille on ominaista se, että niiden kapasitanssin arvoa voidaan säätää tai muuttaa.
Kondensaattoreiden historia voidaan jäljittää 18 -luvulle. Peter van Musschenbroek Alankomaiden Leydenin yliopistosta kehitti Leyden -purkin, joka oli kondensaattorin varhainen muoto. Amerikkalainen innovaattori ja myöhemmin presidentti Benjamin Franklin saavat ansionsa ensimmäisen litteän kondensaattorin tuottamisesta. Molemmat varhaiset mallit korjattiin. Erityisesti kiinteän kondensaattorin pääominaisuus on sen kyky pitää varaus vakiona piiritason vaihteluista riippumatta.
Tavallisia käyttötarkoituksia
Tällainen kondensaattori löytyy ehkä useimmiten ajoituspiireistä. Vaikka kiinteitä kondensaattoreita käytetään usein rinnakkain vastuksen kanssa ajastimen luomiseksi, niitä käytetään myös jatkuvan tasovirran syöttämiseen. Tämä auttaa välttämään piikkejä ja ylijännitteitä, joita saattaa esiintyä virtapiirin virtalähteessä.
Lajikkeet ja materiaalit
On olemassa erityyppisiä kondensaattoreita, jotka voidaan kuvata tai ryhmitellä “kiinteiksi”, ja useimmissa tapauksissa ne on järjestetty dielektrisen materiaalin mukaan, josta ne on valmistettu. Periaatteessa dielektrinen on materiaali, joka ei johda sähköä. Dielektristä käytetään kiinteässä kondensaattorissa eristämään tai erottamaan sähköä johtavat materiaalit.
Kondensaattori on rakennettu siten, että eristys on kahden johtavan levyn välissä. Tällä tavalla jokainen levy voidaan ladata sähkövirralla ja se pystyy pitämään varauksen. Johtavien levyjen varaustasojen ero mahdollistaa sähkökentän olemassaolon dielektrisessä osassa.
Erilaisia materiaaleja on saatavana käytettäväksi dielektrisinä, mukaan lukien paperi, muovi ja keraaminen. Joissakin tapauksissa on myös mahdollista käyttää ilmaa eristekerroksena johtavien levyjen välissä, ja tämä on tyhjiöputkien takana oleva teoria.
Luokituserot ja mittausstandardit
Kiinteän kondensaattorin kapasitanssiluokkaan vaikuttaa eristeen paksuus. Lisäksi johtaville levyille käytetyn materiaalin tyyppi on elintärkeä, koska joillakin materiaaleilla on paljon suurempi johtavuus kuin toisilla.
Kapasitanssi mitataan yleensä faradien tai mikrofaradien perusteella. Kondensaattoreita on saatavana monenlaisia muotoja, kokoja ja mikä tärkeintä, kapasitanssiluokituksia. Joissakin sovelluksissa kiinteät mallit on yhdistetty sarjaan muodostaen niin sanotun kiinteän kondensaattoripankin.