CINE A DESCOPERIT CONDENSATORUL?
In octombrie 1745, Ewald Georg von Kleist din Germania, a descoperit ca electricitatea poate fi depozitata conectand un generator electrostatic de tensiune mare cu un fir intr-un volum de apa dintr-un pahar. Mana lui Von Kleist si apa au actionat ca conductori, si paharul este dielectric (detaliile mecanismului nu erau identificate corect la acea vreme). Von Kleist a observat ca atingand firul, a rezultat o scanteie puternica. Aceasta era mult mai dureroasa decat cea generata de un aparat electrostatic.
Urmatorul an, fizicianul german Pieter van Musschenbroek a inventat un capacitor similar. A fost numit Paharul Leyden, dupa Universitatea din Leiden unde a lucrat.
Daniel Gralath a fost primul care a transformat cateva pahare in paralel, intr-o baterie, pentru a creste capacitatea de depozitare. Benjamin Franklin a investigat si el, si a ajuns la concluzia ca acea incarcatura este depozitata pe pahar, si nu in apa asa cum au spus unii. El a adoptat termenul de baterie care s-a aplicat grupurilor de celule electrochimice. Paharul Leyden a fost imbunatatit, punandu-se foi de metal in pahar la interior si exterior. Mai tarziu, acesta a fost acoperit atat la interior cat si la exterior cu foite de metal, lasand un spatiu in partea superioara a borcanului pentru a preveni arcurile electrice dintre foi. Prima unitate a capacitatii a fost jar-ul, echivalentul unui nanofarad.
Unitatea de masura
Farad este unitatea de masura a capacitatii electrice, abilitatea unui obiect de a depozita incarcarea electrica.
Borcanul lui Leyden sau alte dispozitive care alterneaza sticla plata cu foitele conductoare au fost utilizate exclusiv pana in 1900. Inventia undelor radio a creat o cerere pentru capacitori standard. Pentru a exista un echilibru, pentru frecvente mai mari vor fi nevoie de capacitori cu inductanta mica.
Un dispozitiv mai compact dintr-o foaie dielectrica flexibila ca o foaie uleioasa aflata intre straturile de metal a inceput sa fie folosit.
Capacitorii mai pot fi cunoscuti si sub numele de condensator, termen care inca este folosit in zilele noastre. A fost folosit prima data pentru scopul lui Alessandro Volta, in 1782. Scopul se refera la abilitatea unui dispozitiv de a inmagazina o densitate mai mare de electricitate decat un conductor izolat normal.
Ce este un condensator?
Un condensator este reprezentat prin doua componente electrice folosite pentru a depozita energia electrostatica intr-un camp electric. Formele acestora pot varia destul de mult, insa toate contin cel putin doi conductori electrici separati de un material dielectric.
Conductorii pot fi placute din metal, folie de aluminiu sau discuri, etc. Materialul dielectric (neconductor) se foloseste pentru a mari capacitatea de stocare a condensatorului. Un dielectric poate fi sticla, ceramica, hartie, etc.
Acest dispozitiv este folosit in multe echipamente electrice comune. Spre deosebire de un rezistor, un capacitor nu risipeste energie. In loc sa o risipeasca, el o stocheaza sub forma unui camp electromagnetic intre placute.
Atunci cand este diferenta de potential intre conductori (de exemplu, atunci cand un condensator este legat la o baterie), campul electric se dezvolta trecand prin dielectric, cauzand sarcina pozitiva la o placuta, si sarcina negativa la cealalta placuta. Daca o baterie este atasata la un condensator pentru un timp suficient, nu se risipeste nici un pic de curent. Daca tensiunea este alternativa sau creste, curentul poate ‘curge’ din acesta.
Un condensator ideal este caracterizat printr-o singura valoare de constanta pentru capacitatea lui.
Aceasta este definita de raportul dintre sarcina electrica dintr-un conductor si diferenta de tensiune dintre acestia.
Unitatea de masura pentru capacitatea electrica in SI este Farad, care este egal cu 1C (Columb)/V(Volt).
Exista feluri de capacitori ce pot fi polarizati, adica suporta tensiunea doar intr-o singura directie, altii sunt nepolarizati.
Tipuri de condensatori
- Capacitor tip film – diferenta principala dintre acest tip si celelalte o face proprietatile dielectrice din el. Contine policarbonat, polipropilena, poliester, polistiren si are o forma tubulara.
- Capacitor ceramic – este folosit des in domeniile radio. Valorile lui pot varia intre cativa picofarazi, pana la 0.1 microfarad.
- Capacitor electrolitic – acesta este folosit in situatiile in care este nevoie de o capacitate mai mare. Se foloseste solutie electrolitica sub forma unui jeleu semilichid sau pasta in locul celui de-al doilea electrod. Sunt doua tipuri de condensatori electrolitici de care ar trebui sa stii:
– cu Aluminiu – au o capacitate mare avand in vederea marimea lor;
– cu Tantal – sunt mai mici decat cei cu aluminiu. Folosesc dioxid de magneziu in locul celui de-al doilea terminal. Pot tolera curent alternativ mai bine decat ceilalti, pentru ca sunt polarizati.
Condensatorii nepolarizati exista in unele tipuri cu tantal care utilizeaza doi capacitori in unul.
Intr-o astfel de situatie , conexiunea este negativ-negativ realizand un capacitor nepolarizat care este folosit destul de des in circuitele de aer conditionat cu tensiune mica.
4. Supercapacitor/supercondensator – asa cum spune si numele, are valoare mare de capacitate. Se spune ca acesta este viitorul depozitarii energiei electrice. In prezent, exista supercondensatori ce pot stoca pana la 1500mF.
One Comment