커패시터는 충전을 저장합니까?

내가 정확히 생각하지 못하는 몇 가지 쉬운 개념이 있습니다. 나는 2 년간의 엔지니어링 기간 동안 이러한 것들을 연구 해 왔지만 여전히 저를 귀찮게합니다. 커패시터는 그중 하나입니다. 누군가 설명 할 수 있습니까?

• 커패시터는 무엇을합니까? 요금이 저장됩니까? 그렇다면 어떻게합니까?

Google과 Yahoo에서 검색했지만 유용한 정보를 찾지 못했습니다. 여기서 문제가 해결되면 기쁠 것입니다.

추신 : 나는 항상 그 질문이 다시 주제가되지 않기를 희망합니다. 왜냐하면 그것은 항상 그렇듯이 사람들은 어디로 갈지 제안하지 않기 때문입니다. 정말 슬픈 일입니다.

전하에 의해 전하 를 의미 하는 경우 , 아니오, 커패시터는 전하를 저장하지 않습니다. 이것은 일반적으로 잘못된 오해인데, 아마도 charge 라는 단어의 다중 의미 때문일 수 있습니다. 커패시터의 한쪽 단자에 약간의 전하가 들어가면 같은 양의 전하가 다른 쪽을 떠납니다. 따라서 커패시터의 총 충전량은 일정합니다.

커패시터가 저장하는 것은 에너지 입니다. 특히 전기장에 보관합니다. 모든 전자는 모든 양성자에게 끌립니다. 평형 상태에서, 커패시터의 각 플레이트에는 동일한 수의 양성자와 전자가 있으며, 저장된 에너지와 커패시터 양단에 전압이 없습니다.

그러나 커패시터를 배터리와 같은 것에 연결하면 일부 전자가 한 판에서 당겨지고 같은 수의 전자가 다른 판으로 밀려납니다. 이제 한 판에는 순음 전이 있고 다른 판에는 순 양전하가 있습니다. 이로 인해 판 사이의 전위차가 발생하고 더 많은 전하가 분리 될수록 점점 더 강한 전기장이 발생합니다.

전기장은 전하에 힘을 가하여 커패시터를 평형 상태로 되돌리려 고 시도합니다. 각 플레이트에는 균형 잡힌 전하가 있습니다. 커패시터가 배터리에 연결된 상태로 유지되는 한,이 힘은 배터리의 힘에 의해 균형을 이루어 불균형이 유지됩니다.

배터리를 제거하고 회로를 열린 상태로두면 충전이 이동할 수 없으므로 충전 불균형이 유지됩니다. 이 밭은 여전히 ​​혐의에 힘을 가하고 있지만 언덕 꼭대기의 공이나 긴장된 샘과 같이 움직일 수는 없습니다. 커패시터에 저장된 에너지는 남아 있습니다.

커패시터 단자가 저항으로 연결되면 전하가 이동할 수 있으므로 전류가 흐릅니다. 커패시터에 저장된 에너지는 저항의 열로 변환되고 전압이 감소하며 전하의 불균형이 줄어들며 필드가 약해집니다.

더 읽을 거리 : CAPACITOR COMPLAINTS (1996 William J. Beaty)

간단히 말해서, 커패시터는 두 개의 전도성 물체로, 종종 작은 판으로 절연체로 알려진 절연체로 분리됩니다. 팔에 풍선을 문지르고 머리에 붙일 때 발생하는 정적 축적과 마찬가지로 반대쪽 전하가 두 판에 쌓여서 에너지를 전하 형태로 저장할 수 있습니다. 커패시터 동작에 영향을 미치고 유용하게 사용하는 두 가지 주요 요소가 있습니다. -선형이 아닌 지수 적으로 충전됩니다. 일정한 전압으로 커패시터를 충전하고 5 초마다 커패시터 양단의 전압을 측정한다고 가정 해보십시오. 5 초마다 0.1로 올라가지 않습니다. 대신 설정된 비율 만큼 증가합니다.단위 시간당 총 용량의. 이것은 방사성 붕괴와 사실상 동일한 원리 (역방향을 제외하고)입니다. "반감기"는 직관적 인 개념으로, 그 양을 50 %로 줄이는 데 걸리는 시간에 해당합니다. 설정된 양 (즉, 초당 50 개의 분자가 아니고 초당 50 % 임). 다음과 같이 보입니다 :

보시다시피 처음에는 빠르게 충전되지만 충전이 누적되면 속도가 느려집니다.

두 번째는이 전하 축적의 결과입니다. 전압이 증가함에 따라 커패시터를 "통과"하는 전류가 감소하여 커패시터의 전기 저항이 증가합니다. 그러나 입력 전원 공급 장치의 극성을 반대로 바꾸어 전환하면 저항이 "감소"되는 효과가 있습니다. 커패시터로 압착되지 않고 전하가 쉽게 흘러 나와 실제로 효과적으로 부스트됩니다. 유효 전압. 이것의 주요 결과는 커패시터가 DC에 저항하지만 AC를 허용한다는 것입니다. 보다 구체적으로, 전압 극성 스위칭 (즉, AC)의 주파수가 높을수록 커패시터는 회로에서 전류의 흐름을 방해하지 않을 것이다. 커패시터는 전기 스프링으로 생각할 수 있습니다. 전류가 흐르는 것을 상징하여 아래로 누릅니다. 처음에는 저항이 거의 없습니다. 그러나 계속 밀면 더 이상 효과적으로 밀 수 없을 때까지 스프링이 더 세게 밀립니다. 이것은 스프링의 상방 력과 같은 입력 전압에 가까워지는 커패시터 양단의 전압과 커패시터에 저장된 전하에 해당합니다. 이제 반대 방향으로 밀면 어떻게됩니까? 봄 작품와 당신은 혼자가 당신의 근육과 체중에 달성 할 수 있도록 노력하겠습니다 수 있는지를지나 출력의 힘을 증가 대신에의 당신은.

그렇다면 어떻게 이것을 이용할 수 있습니까? 커패시터가 직렬로 배치되는 "커플 링"과 커패시터가 병렬로 연결된 "디커플링"이라는 두 가지 주요 유형의 커패시터 사용은 회로에 배열되는 방식에 따라 다릅니다. 둘 다 위에서 언급 한 원칙을 사용합니다.

커플 링은 DC를 차단하는 데 사용됩니다. 이는 신호 처리 및 라디오에서 가장 많이 발견됩니다. 커패시터가 작을수록 방해되는 주파수가 높아지고 (더 빠르게 충전 됨) 커패시턴스를 조정하여 차단 된 주파수를 조정할 수 있습니다. 인덕터 (캐패시터의 직경 반대쪽)와 함께 사용하는 경우 (가장 관련성이 높은 고주파 차단) 신호를 특정 "대역"주파수 ( "대역 통과"회로)로 제한 할 수 있습니다. 이것은 원하는 주파수에서 송수신하기 위해 라디오에서 중요합니다.

커플 링 커패시터는 타이밍 회로에도 사용됩니다. 트랜지스터 (전자 스위치)는 알려진 전압으로 켜지고 커패시터는 알려진 속도로 충전되므로 특정 시간 (또는 주파수)에서만 트랜지스터를 켜는 데 사용할 수 있습니다.

디커플링 커패시터는 에너지 저장 또는 전기 "댐핑"에 사용됩니다. 다시, 그것은 봄에 대해 그것에 대해 생각하는 데 도움이됩니다.

펠릿 건의 스프링은 에너지 저장을 완벽하게 보여줍니다. 스프링은 캐패시터가 충전되는 것과 유사하게 풀백되어 풀려서 에너지를 "부하"-기계적으로 말하면 펠렛 (또는 다른 탄약), 전기적으로 구성 요소, 예를 들어 빛으로 방출 할 수 있습니다. 커패시터는 제세동 기와 같이 매우 빠르게 방전되기 때문에 단기간에 많은 에너지가 필요한 상황에 이상적입니다. 배터리만으로는 필요한 모든 에너지를 너무 빨리 방전 할 수 없으므로 내부 커패시터가 대신 배터리를 저장하고 필요에 따라 해제합니다.

댐핑의 경우 커패시터 / 스프링 유추를 자동차 서스펜션의 스프링으로 생각하는 것이 가장 좋습니다. 자동차 서스펜션은 자동차의 수직 운동 에너지를 흡수하여 자동차 (및 승객)의 손상을 방지합니다. 큰 돌을 넘어 바퀴를 매우 빨리 올리면 서스펜션으로 인해 자동차의 나머지 부분에 영향을 덜 미치게됩니다. 같은 방식으로 디커플링 커패시터는 전기 신호 또는 펄스를 "평활화"할 수 있습니다. 석재와 유사하며 때로는 전기의 특성이나 오작동으로 인해 전압 "스파이크"가 발생할 수 있습니다. 매우 짧은 전압 스파이크도 일부 장비에 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다. 디커플링 커패시터는이 "충격"을 흡수하여 손상이 발생할 가능성을 줄입니다. 게다가,

희망이 도움이됩니다. 조금 장황하다면 미안하지만 포괄적 인 것을 목표로합니다.