Ką reiškia plėvelinių kondensatorių sugerties koeficientas? Kuo jis mažesnis, tuo geriau?

Prieš pristatant plėvelinių kondensatorių sugerties koeficientą, panagrinėkime, kas yra dielektrikas, dielektriko poliarizacija ir kondensatoriaus sugerties reiškinys.

Dielektrikas

Dielektrikas yra nelaidži medžiaga, t. y. izoliatorius, neturintis vidinio krūvio, kuris gali judėti. Jei dielektrikas dedamas į elektrostatinį lauką, dielektriko atomų elektronai ir branduoliai, veikiant elektrinio lauko jėgai, atlieka „mikroskopinį santykinį poslinkį“ atomo diapazone, bet ne „makroskopinį judėjimą“ tolyn nuo atomo, kuriam jie priklauso, kaip laisvieji elektronai laidininke. Kai pasiekiama elektrostatinė pusiausvyra, lauko stipris dielektriko viduje nėra lygus nuliui. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp dielektrikų ir laidininkų elektrinių savybių.

Dielektrinė poliarizacija

Veikiant taikomam elektriniam laukui, dielektriko viduje išilgai elektrinio lauko krypties atsiranda makroskopinis dipolio momentas, o dielektriko paviršiuje atsiranda surištas krūvis – dielektriko poliarizacija.

Absorbcijos reiškinys

Kondensatoriaus įkrovimo ir iškrovimo proceso laiko uždelsimo reiškinys, kurį sukelia lėta dielektriko poliarizacija veikiant elektriniam laukui. Visuotinai suprantama, kad kondensatorius turi būti nedelsiant visiškai įkrautas, bet neužsipildo iš karto; kondensatorius turi visiškai iškrauti krūvį, bet jis neišsikrauna, ir atsiranda laiko uždelsimo reiškinys.

Plėvelės kondensatoriaus absorbcijos koeficientas

Plėvelinių kondensatorių dielektrinės sugerties reiškiniui apibūdinti naudojama vertė vadinama sugerties koeficientu ir žymima Ka. Plėvelinių kondensatorių dielektrinės sugerties efektas lemia kondensatorių žemo dažnio charakteristikas, o Ka vertė labai skiriasi skirtingiems dielektriniams kondensatoriams. Matavimo rezultatai skiriasi, kai to paties kondensatoriaus bandymo trukmė yra skirtinga; Ka vertė taip pat skiriasi tos pačios specifikacijos, skirtingų gamintojų ir skirtingų partijų kondensatoriams.

Taigi, dabar kyla du klausimai –

1 klausimas. Ar plėvelinių kondensatorių sugerties koeficientas yra kuo mažesnis?

2 klausimas. Koks yra didesnio sugerties koeficiento neigiamas poveikis?

A1:

Veikiant elektriniam laukui: kuo mažesnis Ka (tuo mažesnis sugerties koeficientas) → kuo silpnesnė dielektriko (t. y. izoliatoriaus) poliarizacija → kuo mažesnė dielektriko paviršiaus surišimo jėga → kuo mažesnė dielektriko jungimo jėga prie krūvio → tuo silpnesnis kondensatoriaus sugerties reiškinys → kondensatorius greičiau įsikrauna ir išsikrauna. Ideali būsena: Ka yra 0, t. y. sugerties koeficientas yra 0, dielektrikas (t. y. izoliatorius) veikiant elektriniam laukui neturi poliarizacijos reiškinio, dielektriko paviršius neturi jungimo jėgos prie krūvio, o kondensatoriaus įkrovimo ir iškrovimo atsakas neturi histerezės. Todėl plėvelinio kondensatoriaus sugerties koeficientas kuo mažesnis, tuo geriau.

A2:

Per didelės Ka vertės kondensatoriaus poveikis skirtingoms grandinėms pasireiškia skirtingomis formomis, kaip nurodyta toliau.

1) Diferencialinės grandinės tampa sujungtomis grandinėmis

2) Pjūklo dantų grandinė sukuria padidintą pjūklo dantų bangos grįžimą, todėl grandinė negali greitai atsigauti

3) Ribotuvai, spaustukai, siauro impulso išėjimo bangos formos iškraipymas

4) Itin žemo dažnio išlyginimo filtro laiko konstanta tampa didelė

(5) Nuolatinės srovės stiprintuvo nulinis taškas yra sutrikdytas, vienpusis poslinkis

6）Sumažėja mėginių ėmimo ir laikymo grandinės tikslumas

7) Linijinio stiprintuvo nuolatinės srovės veikimo taško poslinkis

8) Padidėjęs pulsavimas maitinimo grandinėje

Visas aukščiau išvardytas dielektrinės sugerties efektas yra neatsiejamas nuo kondensatoriaus „inercijos“ esmės, t. y. per nurodytą laiką įkrovimas neįkraunamas iki numatytos vertės, o atvirkščiai – įvyksta iškrovimas.

Kondensatoriaus, kurio Ka vertė didesnė, izoliacijos varža (arba nuotėkio srovė) skiriasi nuo idealaus kondensatoriaus (Ka = 0) tuo, kad ji didėja ilgėjant bandymo laikui (nuotėkio srovė mažėja). Kinijoje nurodytas srovės bandymo laikas yra viena minutė.