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

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

Dielektrik

Dielektrik je neprovodljiva tvar, tj. izolator, bez unutarnjeg naboja koji se može pomicati. Ako se dielektrik stavi u elektrostatičko polje, elektroni i jezgre atoma dielektrika vrše „mikroskopski relativni pomak“ unutar atomskog raspona pod djelovanjem sile električnog polja, ali ne i „makroskopski pomak“ od atoma kojem pripadaju, poput slobodnih elektrona u vodiču. Kada se postigne elektrostatička ravnoteža, jakost polja unutar dielektrika nije nula. To je glavna razlika između električnih svojstava dielektrika i vodiča.

Dielektrična polarizacija

Pod djelovanjem primijenjenog električnog polja, unutar dielektrika duž smjera električnog polja pojavljuje se makroskopski dipolni moment, a na površini dielektrika se pojavljuje vezani naboj, što je polarizacija 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 otpustiti naboj, ali se ne otpušta, te se javlja fenomen vremenskog kašnjenja.

Koeficijent apsorpcije filmskog kondenzatora

Vrijednost koja se koristi za opis fenomena dielektrične apsorpcije filmskih kondenzatora naziva se koeficijent apsorpcije i označava se s Ka. Učinak dielektrične apsorpcije filmskih kondenzatora određuje niskofrekventne karakteristike kondenzatora, a vrijednost Ka uvelike 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. Je li koeficijent apsorpcije filmskih kondenzatora što je moguće manji?

P2. Koji su negativni učinci većeg koeficijenta apsorpcije?

A1:

Pod djelovanjem primijenjenog električnog polja: što je manji Ka (manji koeficijent apsorpcije) → slabija je polarizacija dielektrika (tj. izolatora) → manja je sila vezivanja na dielektričnoj površini → 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, dielektrična površina nema silu vezivanja na naboj, a odziv punjenja i pražnjenja kondenzatora nema histerezu. Stoga je koeficijent apsorpcije filmskog kondenzatora što manji to bolje.

A2:

Učinak kondenzatora s prevelikom vrijednošću Ka na različite strujne krugove očituje se u različitim oblicima, kako slijedi.

1) Diferencijalni krugovi postaju spregnuti krugovi

2) Pilast val generira povećani povrat pilastog vala i stoga se krug ne može brzo oporaviti

3) Ograničivači, stezaljke, izobličenje valnog oblika uskog impulsnog izlaza

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

(5) Nulta točka istosmjernog pojačala je poremećena, jednosmjerni pomak

6) Točnost kruga uzorkovanja i zadržavanja se smanjuje

7) Pomak istosmjerne radne točke linearnog pojačala

8) Povećano valovitost u strujnom krugu napajanja

Sve gore navedene performanse dielektrične apsorpcije neodvojive su od biti "inercije" kondenzatora, odnosno da se u navedenom vremenu punjenja ne puni do očekivane vrijednosti, a obrnuto se događa i pražnjenje.

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