Пленкалы конденсаторлардың жұтылу коэффициенті нені білдіреді? Ол неғұрлым кішірек болса, соғұрлым жақсы ма?

Пленкалы конденсаторлардың жұтылу коэффициентін енгізбес бұрын, диэлектрик дегеніміз не, диэлектриктің поляризациясы және конденсатордың жұтылу құбылысын қарастырайық.

Диэлектрлік

Диэлектрик – қозғала алатын ішкі заряды жоқ өткізбейтін зат, яғни оқшаулағыш. Егер диэлектрик электростатикалық өріске орналастырылса, диэлектрик атомдарының электрондары мен ядролары электр өрісі күшінің әсерінен атомдық диапазонда «микроскопиялық салыстырмалы ығысу» жасайды, бірақ өткізгіштегі бос электрондар сияқты өздері тиесілі атомнан алыста «макроскопиялық қозғалыс» жасамайды. Электростатикалық тепе-теңдікке жеткенде, диэлектрик ішіндегі өріс кернеулігі нөлге тең болмайды. Бұл диэлектриктер мен өткізгіштердің электрлік қасиеттері арасындағы негізгі айырмашылық.

Диэлектрлік поляризация

Қолданылған электр өрісінің әсерінен диэлектриктің ішінде электр өрісінің бағыты бойынша макроскопиялық дипольдік момент пайда болады, ал диэлектрик бетінде байланысқан заряд пайда болады, бұл диэлектриктің поляризациясы.

Абсорбция құбылысы

Қолданылған электр өрісінің әсерінен диэлектриктің баяу поляризациялануынан туындайтын конденсатордың зарядтау және разрядтау процесіндегі уақыт кідірісі құбылысы. Жалпы түсінік бойынша, конденсаторды дереу толық зарядтау қажет, бірақ ол бірден толтырылмайды; конденсатор зарядты толығымен босату үшін қажет, бірақ ол босатылмайды және уақыт кідірісі құбылысы орын алады.

Пленкалы конденсатордың сіңіру коэффициенті

Пленкалы конденсаторлардың диэлектрлік сіңіру құбылысын сипаттау үшін қолданылатын мән сіңіру коэффициенті деп аталады және Ka деп аталады. Пленкалы конденсаторлардың диэлектрлік сіңіру әсері конденсаторлардың төмен жиілікті сипаттамаларын анықтайды, ал Ka мәні әртүрлі диэлектрлік конденсаторлар үшін айтарлықтай өзгереді. Өлшеу нәтижелері бір конденсатордың әртүрлі сынақ ұзақтығы үшін әртүрлі болады; Ka мәні бірдей сипаттамадағы конденсаторлар, әртүрлі өндірушілер және әртүрлі партиялар үшін де өзгереді.

Сонымен, қазір екі сұрақ бар -

С1. Пленкалы конденсаторлардың жұтылу коэффициенті мүмкіндігінше аз ба?

С2. Абсорбция коэффициентінің жоғарылауының жағымсыз әсерлері қандай?

A1:

Қолданылған электр өрісінің әсерінен: Ka неғұрлым кіші болса (жұтылу коэффициенті кіші болса) → диэлектриктің (яғни оқшаулағыштың) поляризациясы әлсіз болса → диэлектрик бетіндегі байланыстырушы күш соғұрлым төмен болса → диэлектриктің заряд тартуға байланыстырушы күші соғұрлым аз болса → конденсатордың жұтылу құбылысы соғұрлым әлсіз болса → конденсатор тезірек зарядталады және разрядталады. Идеал күй: Ka 0-ге тең, яғни жұтылу коэффициенті 0-ге тең, диэлектриктің (яғни оқшаулағыштың) қолданылған электр өрісінің әсерінен поляризация құбылысы болмайды, диэлектрик бетінде зарядқа тартылу байланыстырушы күш болмайды, ал конденсатордың заряды мен разряд реакциясында гистерезис болмайды. Сондықтан, пленкалы конденсатордың жұтылу коэффициенті неғұрлым кіші болса, соғұрлым жақсы.

A2:

Ka мәні тым үлкен конденсатордың әртүрлі тізбектерге әсері келесідей әртүрлі формада көрінеді.

1) Дифференциалды тізбектер байланысқан тізбектерге айналады

2) Ара тісті тізбек ара тісті толқынның қайтарылуын арттырады, сондықтан тізбек тез қалпына келе алмайды

3) Шектеушілер, қысқыштар, тар импульстік шығыс толқын пішінінің бұрмалануы

4) Ультра төмен жиілікті тегістеу сүзгісінің уақыт тұрақтысы үлкен болады

(5) Тұрақты ток күшейткішінің нөлдік нүктесі бұзылған, бір жақты дрейф

6） Іріктеу және ұстап тұру тізбегінің дәлдігі төмендейді

7) Сызықтық күшейткіштің тұрақты ток жұмыс нүктесінің дрейфі

8) Қуат көзінің тізбегіндегі толқындардың жоғарылауы

Диэлектрлік сіңіру әсерінің жоғарыда аталған барлық көрсеткіштері конденсатордың «инерциясының» мәнімен ажырамас, яғни көрсетілген уақыт ішінде зарядтау күтілген мәнге дейін зарядталмайды және керісінше разряд та болады.

Ka мәні үлкен конденсатордың оқшаулау кедергісі (немесе ағып кету тогы) идеалды конденсатордың кедергісінен (Ka=0) ерекшеленеді, себебі ол сынақ уақыты ұзарған сайын артады (ағып кету тогы азаяды). Қытайда көрсетілген ағымдағы сынақ уақыты бір минут.