Конденсаторлар және суперконденсаторлар
Конденсаторлар өте пайдалы құрамдас бөліктер болып табылады және олар электронды және электрлік тізбектерде кеңінен қолданылады. Конденсатор зарядтарды және сол арқылы энергияны сақтауға қабілетті компонент. Суперконденсатор - бұл қалыпты конденсаторға қарағанда көбірек зарядты сақтауға қабілетті құрамдас бөлік. Бұл компоненттердің екеуі де кең қолданбаларға ие және күрделі схемаларды құруда өте пайдалы. Конденсаторлар электротехника, электронды инженерия, компьютерлік дизайн, энергияны сақтау және басқа да әртүрлі салаларда қолданылады. Мұндай салаларда озық болу үшін конденсаторлар мен суперконденсаторлардың теориялары туралы тиісті білімге ие болу өте маңызды. Бұл мақалада біз конденсаторлар мен суперконденсаторлар дегеніміз не, олардың қолданылуы, конденсаторлар мен суперконденсаторлар қалай жасалатынын, конденсаторлар мен суперконденсаторлардың әртүрлі түрлері, олардың ұқсастықтары және конденсаторлар мен суперконденсаторлар арасындағы айырмашылықтар туралы сөйлесетін боламыз.
Конденсаторлар
Конденсаторлар зарядтарды сақтау үшін пайдаланылатын құрамдас бөліктер. Конденсаторлар конденсаторлар деп те аталады. Коммерциялық конденсаторлар цилиндрге оралған екі металл фольгадан жасалған, олардың арасында диэлектрлік орта бар. Сыйымдылық конденсатордың негізгі қасиеті болып табылады. Заттың сыйымдылығы - бұл зат разрядсыз ұстай алатын зарядтар мөлшерін өлшеу. Сыйымдылық электроникада да, электромагнетизмде де өте маңызды қасиет. Сыйымдылық сонымен қатар электр өрісінде энергияны сақтау мүмкіндігі ретінде анықталады. Түйіндердегі V кернеу айырмашылығы бар және осы жүйеде сақтауға болатын зарядтардың максималды мөлшері Q болатын конденсатор үшін барлығы SI бірліктерімен өлшенген кезде сыйымдылық Q/V болады. Сыйымдылықтың өлшем бірлігі - фарад (F). Дегенмен, мұндай үлкен қондырғыны пайдалану ыңғайсыз. Сондықтан сыйымдылық мәндерінің көпшілігі nF, pF, µF және mF диапазонында өлшенеді. Конденсаторда жинақталған энергия (QV2)/2-ге тең. Бұл энергия жүйенің әрбір зарядтағы жұмысына тең. Жүйенің сыйымдылығы конденсатор пластиналарының ауданына, конденсатор пластиналарының арасындағы қашықтыққа және конденсатор пластиналарының арасындағы ортаға байланысты. Жүйенің сыйымдылығын ауданды ұлғайту, саңылауды азайту немесе диэлектрлік өткізгіштігі жоғары ортаны алу арқылы арттыруға болады.
Суперконденсаторлар
Екі қабатты электрлік конденсаторлар немесе EDLC әдетте суперконденсаторлар ретінде белгілі. Жалпы суперконденсаторлар қалыпты конденсаторлармен салыстырғанда өте жоғары сыйымдылыққа ие. Суперконденсатордың сыйымдылығы әдетте қалыпты конденсатордың сыйымдылығынан екі немесе үш ретті болады. Конденсатордағы маңызды қасиет - сыйымдылық тығыздығы немесе энергия тығыздығы. Бұл масса бірлігіне сақтауға болатын зарядтардың мөлшерін білдіреді.
Конденсаторлар мен суперконденсаторлардың айырмашылығы неде?
• Суперконденсаторлар қалыпты конденсаторларға қарағанда өте жоғары энергия тығыздығына ие.
• Суперконденсаторлар диэлектрлік орта ретінде өте жұқа оқшаулағыш бетімен бөлінген диэлектрлік материалдың екі қабатын пайдаланады, ал қалыпты конденсаторлар диэлектрлік материалдың бір қабатын ғана пайдаланады.
• Қалыпты конденсаторлар жалпы суперконденсаторларға қарағанда әлдеқайда арзан.
