Примерное время на чтение статьи: 3 минуты

Конденсатор. Емкостное сопротивление.

Следующий элемент, обладающий активным сопротивлением – это конденсатор. Что такое конденсатор?

Конденсатор можно представить себе в виде двух металлических пластин на достаточно близком расстоянии друг от друга. Если эти пластины далеко, то никакого конденсатора нет, если они близко, то начинает проявляться взаимодействие между электрическими зарядами на этих пластинах. Между пластинами возникает электрическое поле.

В итоге получаем такую картину. Если мы на эти пластины подадим постоянное напряжение, то на одной пластине произойдет накопление положительных зарядов, а на другой – накопление отрицательных. Конденсатор обладает способностью накапливать в себе некое количество электричества, называемое ёмкостью конденсатора. Емкость обозначается буквой С и измеряется в единицах Фарад (Ф или F) в честь английского физика-экспериментатора и химика Майкла Фарадея.

1 Фарад – это достаточно большая величина емкости. Такой величиной неудобно пользоваться, поэтому на практике используют единицу Фарад с префиксами милли (мФ, mF), микро (мкФ, µF), нано (нФ, nF), пико (пФ, pF).

1000 Ф = 1 мФ = 0,001 мкФ = 0,000001 нФ = 0,000000001 пФ

В цепи постоянного напряжения конденсатор представляет собой фактически обрыв цепи. В первый момент подачи постоянного напряжения конденсатор зарядится, т.е. накопит в себе какую-то емкость. А потом все, электрический ток прекратится, хотя на пластинах конденсатора будет разность потенциалов, создаваемая источником напряжения. Электрические заряды не могут преодолеть зазор между пластинами, поэтому ток прекращается.

Конденсатор в отличие от индуктивности не имеет активного сопротивления. Между обкладками конденсатора находится диэлектрик, и в идеале через диэлектрик никакого тока быть вообще не должно.

В цепи переменного напряжения конденсатор ведет себя иначе. Он обладает реактивным сопротивлением, называемым емкостным сопротивлением R_C. Как и индуктивное сопротивление R_L емкостное сопротивление R_C зависит от частоты напряжения.  Оно равно:

R_C =1 / ω * С

где ω – это частота переменного напряжения

Вот если мы сейчас на картинке вместо аккумуляторной батареи нарисуем генератор, то по цепи через конденсатор потечет переменный ток. Величина этого тока будет зависеть от частоты напряжения и от емкостного сопротивления. Чем выше частота, тем ниже сопротивление конденсатора, тем лучше он пропускает электрический ток. На очень высоких частотах это особенно заметно.

Применение емкости на автомобиле

Где это свойство конденсаторов используется на автомобиле?

Конденсаторы в первую очередь нашли свое применение в схемах помехоподавления всяких шумов, возникающих при работе различного оборудования.

Любой работающий электродвигатель при вращении создает искрение в местах контакта щеток с коллектором. Это искрение вызывает возникновение импульсных электромагнитных помех, в силу чего на ровную правильную синусоиду переменного напряжения накладываются высокочастотные составляющие. Конденсатор эти вредные наложения гасит следующим образом. Высокочастотные составляющие напряжения фактически замыкаются через конденсатор, а напряжение низкой частоты или даже постоянное напряжение идет дальше, то есть мимо конденсатора или, по-другому сказать, в обход его.