Кондензатор

Кондензатор — електротехнички елемент, кој може да ја сочува енергијата во облик на електрично поле. Најзначајната големина на кондензаторот е неговиот електричен капацитет. SI единицата за електричен капацитет е 1 F (фарад).

Во електрониката, кондензаторот е пасивен електронски елемент, па поради потребата за поголем капацитет и други работни својства се произведуваат технолошки различни видови кондензатори.

Постојат повеќе видови на кондензатори: повеќеслоен керамички, дисков керамички, повеќеслоен фолиски, цевчест керамички, полистиролски (осен и радијален), електролитски.

 Опис 

Кондензаторот претставува систем од две меѓусебно изолирани проводни тела, со каков било облик и големина, електризирани со исти по износ, но спротивни по предзнак полнежи. Проводните тела се нарекуваат електроди. Полнежите се распределени по површината на проводните тела и создаваат електрично поле чии силови линии почнуваат од површината на позитивното и завршуваат на површината на негативното тело. Меѓу електродите постои напон.д-р Чешелкоска В., д-р Попниколова-Радевска М., ЕЛЕКТРОТЕХНИКА И ЕЛЕКТРОНИКА, Министерство за образование и наука на Република Македонија, ISBN 978-608-226-293-2 (е-учебник), стр. 21

Нека едната електрода на еден кондензатор е наелектризирана со количество електрицитет Q, а другата со -Q, при што напонот меѓу нив е U. Со помош на низа мерења (електризирајќи го кондензаторот со различни количини електрицитет и мерејќи го напонот) или со помош на теоретски испитувања, се заклучува дека напонот меѓу електродите е правопропорционален со количината електрицитет. Константата на пропорционалност C се нарекува „капацитет на кондензаторот“ и е дадена со изразот

е карактеристичен за дадениот кондензатор. Оваа величина се вика капацитет на кондензаторот, а единицата во која се мери се вика фарад (F), во чест на Фарадеј. Фарадот е многу голема единица за практична примена, затоа се користат помалите единици: микрофарад, нанофарад и пикофарад.

Електричниот кондензатор е, всушност направа во која при определен потенцијал може да се собере (кондензира, натрупа) големо количество електричество.

 Историја 
мини|180п|лево|Првиот опишан електричен кондензатор е наречен Лајденска тегла од 1745 година
мини|десно|250px|Плочест електричен кондензатор
мини|десно|250px|Кондензатор со променлив капацитет
мини|десно|250px|Блок-кондензаторите се кондензатори со постојан капацитет
мини|десно|250px|Вообичаен електролитски кондензатори со алуминиум и тантал
мини|десно|250px|Електрохемиски кондензатори со многу големи капацитети или суперкондензатори
мини|десно|250px|При паралелно спојување се спојуваат меѓусебно сите плус и сите минус облоги на поедините кондензатори
мини|десно|250px|При сериско спојување се спојуваат минус полот на едниот кондензатор со плус полот на другиот кондензатор

Во октомври 1745 година, Евалд Георг фон Флајст од Померанија, Германија, открил дека  електричниот полнеж може да се складира поврзувајќи високонапонски електростатички генератор со жица со вода во  стаклена чаша. Фон Клајстовата рака и водата делувале како спроводници, чашата како диелектрик (иако деталите на механизмот биле некоректно идентификувани во тоа време). Фон Клајст утврдил дека допирањето на жицата доведувало до силни искрења, многу посилни од оние добиени со електростатичка машина. Наредната година холандскиот физичар Питер ван Мушенбрук изумил сличен кондензатор, што го нарекол Лајденска тегла, по Лајденскиот универзитет каде работел. Тој исто така бил импресионира со силата на шокот кој го примил, пишувајќи „Јас не би поднел друг шок за кралството Франција“.

Даниел Гралат прв паралелно комбинирал неколку боци заради зголемување на капацитетот на складирање. Бенџамин Френклин ја истражувал Лајденската тегла и дошол до заклучок дека електрицитетот бил складиран на стаклот, не во водата како што други претпоставувале. Тој исто така го користел терминот „батерија”, (во смила на зголемување на моќта со ред слични единици како во батериски топови, што дополнително е применето на китки од електрохемиски ќелии. Лајденските боци подоцна се правени со обложување на внатрешноста и надворешноста на боците со метална фолија, изоставувајќи го просторот при врвот за да се спречи појава на електрични лакови меѓу фолиите. Најрана единица за капацитивност бил џар, еквивалентен на околу 1,11 нанофаради.

Лајденските боци или помоќните уреди во кои се користат рамни стаклени плочи наизменично со фолиски спроводници исклучиво се користеле до 1900-тите години, кога изумот на безжична телефонија ((радио) створил потреба од стандардни кондензатори и постојано поместување кон повисоките честоти создавал потреба од кондензатори со пониска индуктанса. Дошло до примена на покомпактни методи на конструкција, како што се флексибили диелектрични плочи (како замаслена хартија) меѓу плочите на металната фолија, завиткани во мал пакет.

Раните кондензатори биле познати како кондензери, термин кој повремено сè уште се користи во денешно време, особено при високонапонски примени, како што се автомобилските системи. За таа цел терминот првпат го користел Алесандро Волта во 1782 година, во смисла на способност на овој уред за складирање на поголема густина на електричен полнеж отколку што е тоа можно во изолиран спроводник. Терминот донекаде има двосмислено значење, ако се има во вид намената на парниот кондензатор.British Engineering Standards Association, British Standard Glossary of Terms in Electrical Engineering, C. Lockwood & son, 1926

Од почетокот на изучувањето на електрицитетот изолационите материјали како стаклото, порцеланот, хартијата и лискунот, се користени како изолатори. Овие материјали со децении подоцна исто така биле соодветни за понатамошна употреба како диелектрици за првите кондензатори. Хартиените кондензатори направени во вид на сендвич-лента од импрегнирана хартија меѓу лентите од метал и замотани во цилиндри биле во широка употреба во доцниот XIX век. Нивното производство почнало во 1876 година, и биле користени од раниот XX век како раздвојни кондензатори во телекомуникациите (телефонијата).

Порцеланот бил користен во првите керамички кондензатори. Во раните години Маркониев безжичен трансмисиски апарат порцеланските кондензатори биле користени за високонапонски и високофреквенциски цели во радиопредавателите. На приемната страна, помалите лискунски кондензатори биле користени за резонантни кола. Тие диелектрични кондензатори ги изумил Вилијам Дибилиер во 1909 година. Пред Втората светска војна, лискунот бил најзастапениот диелектрик за кондензатори во Соединетите Американски Држави.

Чарлс Полак (роден Карол Полак), бил пронаоѓач на првите електролитски кондензатори. Тој утврдил дека слоевите оксиди на алуминиумската анода останувале стабилни во неутрален или алкален електролит, дури и кога ќе се исклучи напонот. Во 1896 година, во САД издаден му патентот бр. 672,913 за „Електричен течен кондензатор со алуминиумски електроди“. Танталовите кондензатори со цврст електролит го измислиле Беловите лаборатори во текот на раните 1950-ти години како минијатурни и подоверливи нисковолтни кондензатори кои биле соодветни за вклопување во кола со нивните новоизмислени транзистори.

Со развојот на пластичните материјали во текот на Втората светска војна, индустријата на кондензатори почнала да ја заменува хартијата со потенки полимерни филмови. Еден многу ран развој во области на филмските кондензатори е опишан во британскиот патент 587,953 од 1944 година.

Последни, но не помалку важни, измислени се електричните двослојни кондензатори (суперкондензатори). Во 1957 година, Х. Бекер развил „нисконапонски електролитски кондензатор со порозни јаглени електроди“.A brief history of supercapacitors AUTUMN 2007 Batteries & Energy Storage Technology  Тој сметал дека енергијата е складирана како наелектрисување во јаглените пори користени во неговите кондензатори, како во порите на изгравирани фолии на електролитски кондензатори. Бидејќи механизмот на двоен слој не бил познат во тоа време, тој во патентот напишал: „Не е познато точно што се случува во компонентата ако се користи за складирање на енергијата, но доведува до исклучително голем капацитет“.

 Поврзано 
Отпорник
Индуктивитет

 Наводи 

 Надворешни врски 

 Кондензаторот како електронска компонента 
 The First Condenser – A Beer Glass – SparkMuseum
 How Capacitors Work – Howstuffworks
 Introduction to Capacitors – CapSite
 Capacitor Tutorial
 Low ESR Capacitor Manufacturers


Категорија:Електрични елементи
Категорија:Складирање на енергија
Категорија:Германски пронајдоци
Категорија:Холандски пронајдоци