Na šta se odnosi koeficijent apsorpcije filmskih kondenzatora? Da li je bolji što je manji?

Prije uvođenja koeficijenta apsorpcije filmskih kondenzatora, pogledajmo šta je dielektrik, polarizaciju dielektrika i fenomen apsorpcije kondenzatora.

Dielektrik

Dielektrik je neprovodljiva supstanca, tj. izolator, bez unutrašnjeg naboja koji se može pomicati. Ako se dielektrik stavi u elektrostatičko polje, elektroni i jezgre atoma dielektrika vrše "mikroskopsko relativno pomicanje" unutar atomskog raspona pod djelovanjem sile električnog polja, ali ne i "makroskopsko kretanje" od atoma kojem pripadaju, poput slobodnih elektrona u provodniku. Kada se postigne elektrostatička ravnoteža, jačina polja unutar dielektrika nije nula. Ovo je glavna razlika između električnih svojstava dielektrika i provodnika.

Dielektrična polarizacija

Pod djelovanjem primijenjenog električnog polja, unutar dielektrika se duž smjera električnog polja pojavljuje makroskopski dipolni moment, a na površini dielektrika se pojavljuje vezani naboj, što predstavlja polarizaciju dielektrika.

Fenomen apsorpcije

Fenomen vremenskog kašnjenja u procesu punjenja i pražnjenja kondenzatora uzrokovan sporom polarizacijom dielektrika pod djelovanjem primijenjenog električnog polja. Uobičajeno je da se kondenzator mora odmah potpuno napuniti, ali se ne puni odmah; kondenzator mora potpuno osloboditi naboj, ali se ne oslobađa, te se javlja fenomen vremenskog kašnjenja.

Koeficijent apsorpcije filmskog kondenzatora

Vrijednost koja se koristi za opisivanje fenomena dielektrične apsorpcije filmskih kondenzatora naziva se koeficijent apsorpcije i označava se sa Ka. Učinak dielektrične apsorpcije filmskih kondenzatora određuje niskofrekventne karakteristike kondenzatora, a vrijednost Ka znatno varira za različite dielektrične kondenzatore. Rezultati mjerenja variraju za različita trajanja ispitivanja istog kondenzatora; vrijednost Ka također varira za kondenzatore istih specifikacija, različitih proizvođača i različitih serija.

Dakle, sada postoje dva pitanja -

P1. Da li je koeficijent apsorpcije filmskih kondenzatora što je moguće manji?

P2. Koji su negativni efekti većeg koeficijenta apsorpcije?

A1:

Pod djelovanjem primijenjenog električnog polja: što je manji Ka (manji koeficijent apsorpcije) → slabija je polarizacija dielektrika (tj. izolatora) → niža je sila vezivanja na površini dielektrika → manja je sila vezivanja dielektrika na vuču naboja → slabiji je fenomen apsorpcije kondenzatora → kondenzator se brže puni i prazni. Idealno stanje: Ka je 0, tj. koeficijent apsorpcije je 0, dielektrik (tj. izolator) nema fenomen polarizacije pod djelovanjem primijenjenog električnog polja, površina dielektrika nema silu vezivanja naboja, a odziv punjenja i pražnjenja kondenzatora nema histerezu. Stoga je koeficijent apsorpcije filmskog kondenzatora bolji što je manji.

A2:

Učinak kondenzatora s prevelikom Ka vrijednošću na različita kola manifestira se u različitim oblicima, kao što slijedi.

1) Diferencijalna kola postaju spregnuta kola

2) Pilastično kolo generira povećani povrat pilastog vala i stoga se kolo ne može brzo oporaviti

3) Limitatori, stezaljke, izobličenje talasnog oblika uskog impulsnog izlaza

4) Vremenska konstanta filtera za izglađivanje ultra-niske frekvencije postaje velika

(5) Nulta tačka DC pojačala je poremećena, jednosmjerni drift

6) Tačnost kola za uzorkovanje i zadržavanje se smanjuje

7) Drift DC radne tačke linearnog pojačala

8) Povećano valovitost u strujnom kolu napajanja

Sve gore navedene performanse efekta dielektrične apsorpcije neodvojive su od suštine "inercije" kondenzatora, odnosno, u navedenom vremenu punjenja se ne puni do očekivane vrijednosti, a obrnuto, pražnjenje je također slučaj.

Izolacijski otpor (ili struja curenja) kondenzatora s većom vrijednošću Ka razlikuje se od otpora idealnog kondenzatora (Ka=0) po tome što se povećava s dužim vremenom ispitivanja (struja curenja se smanjuje). Vrijeme ispitivanja struje specificirano u Kini je jedna minuta.