Dalam kehidupan seharian, kita tidak pernah berpisah dengan barangan elektronik, malah ada di antaranya yang bersambung dan menjadi objek wajib milik semua orang lebih-lebih lagi jika tidak. Telefon bimbit. Salah satu komponen berguna dalam peranti ini ialah kapasitor, kerana kapasitor memberikan kelebihannya untuk menyimpan tenaga elektrik. Telefon bimbit.
Televisyen merupakan alat elektronik yang turut menggunakan kapasitor sebagai komponen penting yang berperanan mengurangkan voltan tinggi dalam litar televisyen. Televisyen menggunakan kapasitor elektrolitik, manakala Telefon bimbit Menggunakan kapasitor seramik yang berguna sebagai penjana frekuensi.
Masih terdapat banyak peranti elektronik lain yang menggunakan kapasitor dalam litar mereka, termasuk penguat, lampu neon, radio, kamera dan banyak lagi. Jadi apa sebenarnya kapasitor? Berikut adalah penjelasan penuh.
Definisi kapasitor
Kami mempunyai Michael Faraday untuk berterima kasih sebagai pencipta kapasitor, kapasitor sering dipanggil kapasitor, jadi jangan mengelirukan kedua-dua istilah. Kapasitor ialah peranti yang boleh menyimpan cas elektrik dalam cas elektrik.
Tenaga atau cas elektrik terkumpul disebabkan oleh pengumpulan ketidakseimbangan dalaman yang disebabkan oleh cas elektrik dari dalam cas elektrik atau komponen yang boleh menyimpan cas elektrik yang terbentuk oleh bahagian yang saling bersambung dipisahkan oleh penebat.
Jika kapasitor disambungkan kepada sumber voltan, plat akan diisi dengan elektron, dan jika elektron dipisahkan dari satu plat ke plat yang lain, cas elektron akan berada di antara dua plat. Caj tersebut disebabkan oleh cas positif satah yang kehilangan elektron dan cas negatif satah yang mendapat elektron.
Ringkasnya, boleh dikatakan bahawa kapasitor adalah komponen elektronik yang mempunyai keupayaan untuk menyimpan elektron dalam masa yang lama dan membebaskan cas elektrik.
Kapasitor digunakan untuk menyimpan cas elektrik, yang terdiri daripada 2 konduktor dan dipisahkan oleh penebat yang diperbuat daripada dielektrik. Kapasitor ialah komponen pasif yang digunakan secara meluas untuk membina litar elektronik.
Prestasi kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronik yang digunakan secara meluas dalam litar peralatan elektronik. Salah satu sebab mengapa kapasitor merupakan komponen penting dalam litar elektronik ialah prestasinya. Di sini kami menyebut beberapa fungsi kapasitor dalam litar elektronik.
- Kapasitor bertindak sebagai simpanan voltan elektrik
- Fungsinya adalah sebagai konduktor untuk menghantar arus AC
- Ia berfungsi sebagai penebat yang boleh menyekat arus DC
- Ia bertindak sebagai penapis dalam litar bekalan kuasa (power supply).
- Sebagai penjana frekuensi dalam litar pengayun
- Ia berfungsi sebagai peluncur fasa
- Ia bertindak sebagai pemilih jalur frekuensi.
Bagaimana kapasitor berfungsi
Dalam litar elektronik, setiap komponen mempunyai cara kerjanya sendiri bergantung kepada fungsinya, cara kerja kapasitor dalam litar elektronik ialah membawa elektron ke dalam kapasitor sehingga terisi, jika kapasitor penuh dengan elektron, voltan berubah. . .
Elektron kemudian meninggalkan kapasitor dan pergi ke litar yang memerlukan elektron untuk mengaktifkan litar. Terdapat dua plat dalam kapasitor, yang dipisahkan oleh penebat. Jika bateri tidak disambungkan, maka kedua-dua bahagian adalah neutral. Tetapi apabila bateri disambungkan, hujung negatif terminal yang disambungkan menolak elektron.
Manakala kutub positif yang bersambung menarik elektron dan elektron ini kemudiannya merebak merentasi plat kapasitor. Apabila elektron mengalir ke satah kanan dan elektron meninggalkan satah kiri, arus mengalir melalui kapasitor walaupun tiada elektron melintasi jurang antara 2 plat.
Jika bahagian luar cip penuh dengan elektron, cip itu menangkis cas yang baru masuk dari bateri. Arus dalam plat berkurangan sehingga kedua-dua plat berada pada voltan bateri. Satah kanan mempunyai sejumlah besar elektron dengan cas -Q, manakala satah kiri mempunyai cas +Q.
Jenis kapasitor
Jenis-jenis kapasitor dibezakan berdasarkan bahan penebat dan nilainya, terdapat 2 jenis kapasitor, iaitu:
- Pemuat nilai malar
- Kapasitor boleh ubah
Pemuat nilai malar
Kapasitor nilai tetap ialah kapasitor yang mempunyai nilai tetap dan tidak berubah. Nilai kapasitor ini tidak boleh diubah, ia mempunyai bentuk dan saiz yang berbeza. Pengeluar kapasitor telah mempertimbangkan nilai tetap untuk setiap jenis kapasitor ini, bahan kapasitor ini juga berbeza.
Kapasitor boleh ubah
Kapasitor boleh ubah ialah kapasitor yang mempunyai nilai kapasitans boleh laras. Nilai kapasitor ini boleh diubah atau diselaraskan mengikut keperluan litar elektronik.
Contoh kapasitor
Kedua-dua jenis kapasitor, kapasitor nilai tetap dan kapasitor berubah, masing-masing mempunyai bahan dan ciri yang berbeza. Di bawah adalah contoh kapasitor, kapasitor nilai tetap dan kapasitor berubah.
Contoh kapasitor nilai tetap:
Kapasitor seramik
Kapasitor seramik atau Kapasitor seramik Ia adalah kapasitor dengan penebat seramik, bulat dan nipis atau segi empat tepat. Kapasitor seramik ini tidak mempunyai arah atau kekutuban, jadi kapasitor ini boleh dipasang dalam litar elektronik secara terbalik. Kapasitor seramik biasanya dinilai dari 1pf hingga 0.01μF.
Contoh kapasitor seramik ialah kapasitor cip, kapasitor yang bentuknya direka untuk menyokong litar elektronik untuk peralatan elektronik yang sangat kecil.
Kapasitor poliester
Kapasitor poliester atau kapasitor poliester ialah kapasitor yang mempunyai penebat yang diperbuat daripada poliester dan mempunyai bentuk segi empat tepat. Kapasitor ini boleh dipasang secara terbalik dalam litar elektronik atau boleh dikatakan ia tidak mempunyai kekutuban arah.
Kapasitor kertas
Kapasitor kertas ialah kapasitor yang mempunyai penebat kertas, kapasitor ini tidak mempunyai kekutuban arah dan boleh dipasang dalam litar elektronik. Kapasitor ini mempunyai nilai kapasitor purata 300pf hingga 4μF.
kapasitor mika
Kapasitor mika atau kapasitor mika ialah kapasitor yang mempunyai penebat yang diperbuat daripada mika. Kapasitor ini boleh diterbalikkan dan tidak mempunyai kekutuban arah. Nilai kapasitor mika ini biasanya sekitar 50pF hingga 0.02μF.
Kapasitor elektrolitik
Kapasitor elektrolitik atau kapasitor elektrolitik juga mempunyai penebat yang diperbuat daripada elektrolit. Berbentuk silinder dan biasanya disingkatkan sebagai ELCO, kapasitor jenis ini biasa digunakan dalam litar elektronik yang memerlukan kemuatan tinggi.
Kapasitor elektrolitik mempunyai kekutuban positif dan negatif dan menggunakan aluminium sebagai terminal negatif serta pembungkus. Pada badan ELCO biasanya ditulis nilai kapasiti, voltan atau voltan, serta terminal negatif. Kapasitor elektrolitik biasanya mempunyai nilai dari 0.47μF hingga beribu-ribu mikrofarad (μF).
Jika arah pemasangan diterbalikkan dan melebihi had voltan, kapasitor elektrolitik ini boleh meletup.
Kapasitor Tantalum
Kapasitor Tantalum ialah kapasitor yang mempunyai kekutuban positif dan negatif, sama seperti kapasitor elektrolitik, kapasitor ini mempunyai bahan penebat yang diperbuat daripada elektrolit.
Walau bagaimanapun, kapasitor ini menggunakan bahan logam tantalum dalam terminal anod (positif). Kapasitor Tantalum boleh beroperasi pada suhu tinggi dan mempunyai kapasiti tinggi, tetapi boleh dibuat lebih kecil berbanding dengan kapasitor elektrolitik.
Kapasitor tantalum ini lebih mahal dan biasanya paling banyak digunakan dalam peralatan elektronik kecil, telefon bimbit sebagai contoh.
Contoh kapasitor boleh ubah
Varco
Kapasitor Varco atau kapasitor berubah ialah kapasitor yang diperbuat daripada logam, ia mempunyai saiz yang besar dan sering digunakan untuk memilih gelombang frekuensi dalam litar radio. Kapasiti pemuat ini ialah 100pF hingga 500pF.
pelurus
Kapasitor boleh ubah seterusnya ialah jenis perapi, bersaiz lebih kecil, mempunyai 2 plat logam yang dipisahkan oleh kepingan mika. Untuk melaraskan jarak antara dua plat menggunakan skru, ini adalah untuk menukar nilai kapasitor.
Trimmer dalam litar elektronik berguna untuk melaraskan gelombang frekuensi atau Fine Tune, dan nilai kapasitansi maksimum mencapai 100pF.
Formula kapasitor
Pelbagai formula digunakan untuk mengira cas elektrik kapasitor. Formula berikut untuk kapasitor yang digunakan secara selari, bersiri dan juga untuk litar bersiri dan selari ialah unit pengiraan menggunakan simbol F (farad).
Q = C x V
Q = cas (unit ialah Coulomb)
C = Kapasitans (unit ialah Farad)
V = voltan (unit ialah volt)
(1 coulomb = 6.3*1018 elektron)
Formula kapasitor litar selari
C jumlah = C1 + C2 + C3
Dalam litar kapasitor selari, tiada perkongsian cas elektrik, semua voltan pada mana-mana titik kapasitor selari mempunyai nilai yang sama, kerana pada titik yang sama kapasitor selari akan disambungkan, jadi ia tidak berubah dengan ketara.
Formula kapasitor litar bersiri
1/C jumlah = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Kapasitor dalam litar bersiri membahagikan voltan sumber dari voltan ke mana-mana titik, dan jika semuanya digabungkan dengan jumlah voltan ini, kita dapat melihat bahawa bilangan sumber voltan adalah sama.
Formula litar kapasitor siri dan selari
C jumlah = (C1 + C2) / C3
1/CA = 1/C1 + 1/C2 (siri)
Litar gabungan ini menggabungkan formula siri dan kapasitor selari, supaya jumlahnya adalah gabungan 2 jenis siri dan kapasitor selari.
Contoh masalah kapasitor
- Adalah diketahui bahawa litar mempunyai 3 kapasitor yang mempunyai nilai 4μF dan disambung secara selari dan disuap dengan voltan 12V. Kira jumlah kapasitor (Ctotal) dan jumlah cas pada kapasitor (cari Qtotal).
jawapan:
3 kapasitor 4μF jadi C1 = 4μF, C2 = 4μF, dan C3 = 4μF
Jumlah = C1 + C2 + C3
Jumlah = 4µF + 4µF + 4µF
Jumlah = 12μF
Jadi jumlah kapasitor dalam litar ialah 12μF.
- Adalah diketahui bahawa terdapat 3 kapasitor dengan nilai 4μF dan ia disusun dalam litar bersiri dan disuap dengan voltan 12V. Kira jumlah kapasiti (Ctotal) dan jumlah beban (Qtotal).
jawapan:
Adalah diketahui bahawa nilai C1 = 15μF, C2 = 15μF, dan C3 = 15μF
Jadi nilai Ctotal ialah 5μF.
Qtotal = Ctotal x Vtotal
Qtotal = 5 F x 12 V -> ingat 1μF = 1 x 10-6 F
Qjumlah = 5 x 10-6 F x 12 V
Qjumlah = 60 x 10-6 C
Qtotal = 60μC
manakala jumlah cas yang boleh digantikan oleh kapasitor gantian ialah Qtotal = 60μC.
