Vad tar det att bygga en enkel krets? (3 / 6 steg)

Steg 3: kondensatorer

Kondensatorer är en annan mycket användbar komponent används i kretsar. Medan de kan vara komplicerat och används för många olika ändamål kommer vi fokusera på de viktigaste användningsområden och tillämpningar.

Börja med att hänvisa till den andra bilden. En kondensator kan ses som två delar av elektriskt ledande material som är mycket nära varandra men inte röra. De två plattorna skiljs åt av ett dielektriska material. Dielektrisk innebär det inte genomföra. Eftersom det finns ingen Konduktiv sökväg mellan två plattor, kan inte likström (DC) flöda genom enheten. I stället bygger avgift upp på ena sidan av plattan som orsakar den motsatt laddningen att bygga upp på andra sidan. Detta kanske bekant ut för ett batteri har också ena änden som är positivt och en annan slutet det är negativa. En kondensator kan håller laddning; Det kan hålla en liten mängd ström och energi. Dess kapacitans mäts i Farads.

För att få en kondensator till har laddning, måste du ladda upp den. Detta görs genom att tillhandahålla likström. Med tiden kommer det att debitera. Det kommer att nå en punkt där det inte kan hålla ut mer avgifter. Om du var korta positiva och negativa ledningen, skulle du se spänningen minskar snabbt. Detta urladdning av en kondensator.

Den sista bilden visar spänningen över en kondensator när du laddar och ansvarsfrihet det kontinuerligt.

Kondensatorer come är olika storlekar och typer. De två vanligaste typerna är keramiska och elektrolytiska. Keramiska kondensatorer är små i storlek och håll inte mycket laddning. De är dock inte polariserad. Detta innebär att ledning av enheten ingen spelar roll. Elektrolytkondensatorer är å andra sidan polariserad. Du måste vara noga med att sätta negativa ledningen i GND järnväg. Elektrolytkondensatorer tenderar att ha högre kapacitet och kan acceptera högre spänningar. Noga med att välja en kondensator som kan hantera spänningen du tänker använda.

Läsning av kapacitans värdet av en elektrolytisk kondensator är lätt eftersom det är allmänt skrivet på enheten (tillsammans med spänning värdet). Värdet för kapacitans keramiska 'cap' är svårare. Det finns generellt tre nummer på enheten. Två första är värdet utan omfattningen. Tredje är beställa av storlek av från en pico-farad eller 10^(-12) farads. Dess multipeln av 10 off från en pico-farad. Så om det tredje numret var 6, det betyder att skulle omfattningen vara 10^(-6). Så är numret 476 47 nano-farads eller 47*10^(-6).

Obs: pico = 10^(-12), nano = 10^(-9), mikro = 10^(-6), milli = 10^(-3). 1 farad är en stor kapacitans. Nano-farads eller 10^(-9) farad kondensatorer är ganska vanligt. 22 micro-farad eller 10^(-6) kondensatorer används ofta för frikoppling.

Kondensatorer är användbara för många skäl:

• Frikoppling: Detta betyder att det är hjälper jämna en spänning järnväg (en järnväg är ett annat sätt att säga, en spänning linje). Placera en kondensator mellan positiva järnväg och negativa järnväg och kondensatorn kommer att motarbeta eller slät, några spikar (negativt eller positivt). Detta är en otroligt användbara verktyg. Det är alltid en bra idé att placera "frikoppling kondensatorer" på din spänning rails.
• Filtrering: Detta liknar idén om frikoppling men mer inriktad på ändra en signal snarare än en spänning järnväg. Att du har en föränderlig elektrisk signal. Kombinera en kondensator, motstånd och/eller induktor (vi kommer att få det) och du kan jämna till en signal som förändras. Beroende på konfigurationen kan du filtrera ut högfrekventa signaler (förändras mycket), aka endast släpper igenom en lågfrekvent signal (ändras långsamt), eller vice versa.
• Som nämnts ovan, kan kondensatorer användas till håller laddning. Som sagt, kan de bara håller laddning för en mycket kort tid. Detta är förmodligen inte en bra ersättning för ett batteri ännu. Tekniska framsteg kan en dag ge oss kondensatorer som kommer att ersätta batterierna.

Använda dessa

Tryck på knappen i simuleringen nedan för att experimentera med laddning och urladdning av en kondensator. Håll knappen i runt en sekund innan du släpper. När knappen är nedtryckt, laddas kondensatorn. När knappen inte trycks, urladdas kondensatorn.