קאַפּאַסאַטערז זענען ומעטומיק אין דער וועלט פון עלעקטראָניק, פונדאַמענטאַל צו דער אָפּעראַציע פון קאַונטלאַס דעוויסעס און סיסטעמען. זיי זענען פּשוט אין זייער פּלאַן אָבער רימאַרקאַבלי ווערסאַטאַל אין זייער אַפּלאַקיישאַנז. צו באמת אָפּשאַצן די ראָלע פון קאַפּאַסאַטערז אין מאָדערן טעכנאָלאָגיע, עס איז יקערדיק צו דעלוו אין זייער סטרוקטור, אַנדערלייינג פּרינסאַפּאַלז, נאַטור אין סערקאַץ, און די ברייט פון זייער אַפּלאַקיישאַנז. דעם פולשטענדיק עקספּלאָריישאַן וועט צושטעלן אַ גרונטיק שכל פון ווי קאַפּאַסאַטערז אַרבעט, יקסטענדינג אין זייער פּראַל אויף טעכנאָלאָגיע און זייער צוקונפֿט פּאָטענציעל.
די גרונט סטרוקטור פון אַ קאַפּאַסאַטער
אין זיין האַרץ, אַ קאַפּאַסאַטער באשטייט פון צוויי קאַנדאַקטיוו פּלאַטעס אפגעשיידט דורך אַ ינסאַלייטינג מאַטעריאַל באַוווסט ווי אַ דיעלעקטריק. דעם יקערדיק סטרוקטור קענען זיין איינגעזען אין פאַרשידן פארמען, פון די פּשוט פּאַראַלעל-טעלער קאַפּאַסאַטער צו מער קאָמפּליצירט דיזיינז ווי סילינדריקאַל אָדער ספעריש קאַפּאַסאַטערז. די קאַנדאַקטיוו פּלאַטעס זענען טיפּיקלי געמאכט פון מעטאַל, אַזאַ ווי אַלומינום אָדער טאַנטאַלום, און די דיעלעקטריק מאַטעריאַל קענען קייט פון סעראַמיק צו פּאָלימער פילמס, דיפּענדינג אויף די ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַן.
די פּלאַטעס זענען פארבונדן צו אַ פונדרויסנדיק קרייַז, יוזשאַוואַלי דורך טערמינאַלס וואָס לאָזן די אַפּלאַקיישאַן פון וואָולטידזש. ווען אַ וואָולטידזש איז געווענדט איבער די פּלאַטעס, אַן עלעקטריש פעלד איז דזשענערייטאַד אין די דיעלעקטריק, וואָס פירן צו די אַקיומיאַליישאַן פון טשאַרדזשיז אויף די פּלאַטעס positive אויף איין טעלער און נעגאַטיוו אויף די אנדערע. די אָפּצאָל צעשיידונג איז די פונדאַמענטאַל מעקאַניזאַם דורך וואָסקאַפּאַסאַטערזעלעקטריקאַל ענערגיע.
די פיזיק הינטער אָפּצאָל סטאָרידזש
דער פּראָצעס פון סטאָרינג ענערגיע אין אַ קאַפּאַסאַטער איז גאַווערנד דורך די פּרינסאַפּאַלז פון עלעקטראָסטאַטיקס. ווען אַ וואָולטידזש
V איז געווענדט אַריבער די פּלאַטעס פון די קאַפּאַסאַטער, אַן עלעקטריש פעלד
E דעוועלאָפּס אין דיעדעקטריק מאַטעריאַל. דעם פעלד יגזערץ אַ קראַפט אויף די פריי עלעקטראָנס אין די קאַנדאַקטיוו פּלאַטעס, קאָזינג זיי צו רירן. עלעקטראָנס אָנקלייַבן אויף איין טעלער, קריייטינג אַ נעגאַטיוו אָפּצאָל, בשעת די אנדערע טעלער פארלירט עלעקטראָנס, ווערן דורכגעגאנגען.
דיעדעקטריק מאַטעריאַל פיעסעס אַ קריטיש ראָלע אין ימפּרוווינג די קאַפּאַסאַטער ס פיייקייט צו קראָם אָפּצאָל. עס איז אַזוי דורך רידוסינג די עלעקטריש פעלד צווישן די פּלאַטעס פֿאַר אַ געגעבן סומע פון סטאָרד אָפּצאָל, וואָס יפעקטיוולי ינקריסאַז די קאַפּאַסאַטאַנס פון די מיטל. קאַפּאַסאַטאַנס
C איז דיפיינד ווי די פאַרהעלטעניש פון דער אָפּצאָל
Q סטאָרד אויף די פּלאַטעס צו די וואָולטידזש
V אַפּלייינג:
דעם יקווייזשאַן ינדיקייץ אַז קאַפּאַסאַטאַנס איז גלייַך פּראַפּאָרשאַנאַל צו די אָפּצאָל סטאָרד פֿאַר אַ געגעבן וואָולטידזש. די טעמפּ פון די אַפּאַראַט איז די Farad (f), געהייסן נאָך מיכאל Faraday, אַ פּיאָניר אין די לערנען פון ילומאָמאַמאַגנעטיסם.
עטלעכע סיבות השפּעה פון אַ קאַפּאַסאַטער ס קאַפּאַסיטאַנס:
- ייבערפלאַך געגנט פון די פּלאַטעס: גרעסערע פּלאַטעס קענען קראָם מער אָפּצאָל, וואָס איז לידינג צו העכער קאַפּאַסיטאַנס.
- דיסטאַנסע צווישן די פּלאַטעס: אַ קלענערער ווייַטקייט ינקריסאַז די עלעקטריק פעלד שטאַרקייט און אַזוי די קאַפּאַסאַטאַנס.
- דיעלעקטריק מאַטעריאַל: דער טיפּ פון דיעלעקטריק אַפעקץ די פיייקייַט פון די קאַפּאַסאַטער צו קראָם אָפּצאָל. מאַטעריאַלס מיט העכער דיעלעקטריק קעסיידערדיק (פּערמיטיטיוויטי) פאַרגרעסערן קאַפּאַסיטאַנס.
אין פּראַקטיש טנאָים, קאַפּאַסאַטערז טיפּיקלי האָבן קאַפּאַסיטאַנסיז ריינדזשינג פון פּיקאָפאַראַדס (פּף) צו לף) צו לף) צו לף) צו לף), דיפּענדינג אויף זייער גרייס, פּלאַן און בדעה נוצן.
ענערגיע סטאָרידזש און מעלדונג
די ענערגיע סטאָרד אין אַ קאַפּאַסאַטער איז אַ פונקציע פון זייַן קאַפּאַסאַטאַנס און די קוואַדראַט פון דעם וואָולטידזש אַריבער זייַן פּלאַטעס. די ענערגיע
און סטאָרד קענען זיין אויסגעדריקט ווי:
דעם יקווייזשאַן ריווילז אַז די ענערגיע סטאָרד אין אַ קאַפּאַסאַטער ינקריסיז מיט ביידע די קאַפּאַסאַטאַנס און די וואָולטידזש. ימפּאָרטאַנטלי, די ענערגיע סטאָרידזש מעקאַניזאַם אין קאַפּאַסאַטערז איז אַנדערש פון די באַטעריז. בשעת באַטעריז קראָם ענערגיע קעמאַקלי און מעלדונג עס סלאָולי, קאַפּאַסאַטערז סטאָר ענערגיע ילעקטראָסטאַטיקלי און קענען באַפרייַען עס כּמעט ינסטאַנטאַניאַסלי. דער חילוק מאכט קאַפּאַסיטערז ידעאַל פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן שנעל פּלאַצן פון ענערגיע.
ווען די פונדרויסנדיק קרייַז אַלאַוז, די קאַפּאַסאַטער קענען אָפּזאָגן זיין סטאָרד ענערגיע, ריליסינג די אַקיומיאַלייטיד אָפּצאָל. דער אָפּזאָגן פּראָצעס קענען מאַכט פאַרשידן קאַמפּאָונאַנץ אין אַ קרייַז, דיפּענדינג אויף די קאַפּאַסאַטער ס קאַפּאַציטעט און די סטאַמפּס פון די קרייַז.
קאַפּאַסאַטערז אין אַק און דק סערקאַץ
די נאַטור פון קאַפּאַסיטאָרס וועריז באטייטיק צווישן דירעקט קראַנט (דק) און אָלטערנייטינג קראַנט (אַק) סערקאַץ, מאכן זיי ווערסאַטאַל קאַמפּאָונאַנץ אין עלעקטראָניש פּלאַן.
- קאַפּאַסאַטערז אין דק סערקאַץ: אין אַ דק קרייַז, ווען אַ קאַפּאַסאַטער איז פארבונדן צו אַ וואָולטידזש מקור, עס טכילעס אַלאַוז קראַנט צו לויפן ווי עס טשאַרדזשאַז אַרויף. ווי די קאַפּאַסאַטער טשאַרדזשיז, די וואָולטידזש אַריבער זייַן פּלאַטעס ינקריסאַז, אַפּאָוזינג די געווענדט וואָולטידזש. יווענטשאַוואַלי, די וואָולטידזש אַריבער די קאַפּאַסאַטער יקוואַלז די אַפּלייינג וואָולטידזש, און די קראַנט לויפן סטאַפּס, אין וואָס פונט די קאַפּאַסאַטער איז גאָר טשאַרדזשינג. אין דעם בינע, די קאַפּאַסאַטער אַקץ ווי אַ עפענען קרייַז, יפעקטיוולי בלאַקינג קיין ווייַטער קראַנט לויפן.די פאַרמאָג איז יקספּלאָוטיד אין אַפּלאַקיישאַנז ווי סמודלי פלאַקטשויישאַנז אין מאַכט סאַפּלייז, ווו קאַפּאַסאַטערז קענען פילטער אויס ריפּאַלז אין דק וואָולטידזש און צושטעלן אַ פעסט מיטל.
- קאַפּאַסאַטערז אין אַק סערקאַץ: אין אַ אַק קרייַז, דער וואָולטידזש געווענדט צו אַ קאַפּאַסאַטער קאַנטיניואַסלי ענדערונגען ריכטונג. די טשאַנגינג וואָולטידזש ז די קאַפּאַסאַטער צו אָלטערנאַטלי אָפּצאָל און אָפּזאָגן מיט די ציקל פון די אַק סיגנאַל. ווייַל פון דעם נאַטור, קאַפּאַסאַטערז אין אַק סערקאַץ לאָזן די אַק קראַנט צו פאָרן דורך בשעת בלאַקינג קייןדק קאַמפּאָונאַנץ.די ימפּידאַנס
ז פון אַ קאַפּאַסאַטער אין אַ אַק קרייַז איז געגעבן דורך:
וווF איז די אָפטקייַט פון די אַק סיגנאַל. דעם יקווייזשאַן ווייזט אַז די ימפּיוזדאַנס פון קאַפּאַסאַטער מיט ינקריסינג אָפטקייַט, און קאַפּאַסאַטערינג אַפּלאַקיישאַנז ווו זיי קענען פאַרשפּאַרן די פֿילטרירונג סיגנאַלז (אַזאַ ווי דק) בשעת אַלאַוינג הויך-אָפטקייַט סיגנאַלז (אַזאַ ווי אַקציע
פּראַקטיש אַפּלאַקיישאַנז פון קאַפּאַסאַטערז
קאַפּאַסאַטערז זענען ינטאַגראַל צו סך אַפּלאַקיישאַנז אין פאַרשידן פעלדער פון טעכנאָלאָגיע. זייער פיייקייט צו קראָם און מעלדונג ענערגיע, פילטער סיגנאַלז, און השפּעה די טיימינג פון סערקאַץ מאכט זיי ינדיספּענסאַבאַל אין פילע עלעקטראָניש דעוויסעס.
- מאַכט צושטעלן סיסטעמען: אין מאַכט צושטעלן סערקאַץ, קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט צו גלאַט פלאַקטשויישאַנז אין וואָולטידזש און צושטעלן אַ סטאַביל רעזולטאַט. דאָס איז דער הויפּט וויכטיק אין דעוויסעס וואָס דאַרפן אַ קאָנסיסטענט מאַכט צושטעלן, אַזאַ ווי קאָמפּיוטערס און סמאַרטפאָנעס. קאַפּאַסאַטערז אין די סיסטעמען שפּילן ווי פילטערס, אַבזאָרבינג ספּייקס און דיפּס אין וואָולטידזש און ינשורינג אַ פעסט לויפן פון עלעקטרע.אַדדיטיאָנאַללי, קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט אין ונינטעראַפּטאַבאַל מאַכט סאַפּלייז (אַפּס) צו צושטעלן באַקאַפּ מאַכט בעשאַס קורץ אַוצאַגעס. גרויס קאַפּאַסאַטערז, באקאנט ווי סופּערקאַפּאַסיטערז, ספּעציעל זיכערהייט אין די אַפּלאַקיישאַנז רעכט צו זייער הויך קאַפּאַסאַטאַנס און פיייקייט צו אָפּזאָגן ראַפּאַדלי.
- סיגנאַל פּראַסעסינג: אין אַנאַלאָג סערקאַץ, קאַפּאַסאַטערז שפּילן אַ קריטיש ראָלע אין סיגנאַל פּראַסעסינג. זיי זענען געניצט אין פילטערס צו פאָרן אָדער פאַרשפּאַרן ספּעציפיש אָפטקייַט ריינדזשאַז, פורעמונג די סיגנאַל פֿאַר ווייַטער פּראַסעסינג. למשל, אין אַודיאָ עקוויפּמענט, קאַפּאַסאַטערז העלפֿן צו פילטער אויס אַנוואָנטיד ראַש, וואָס איז בלויז די געבעטן אַודיאָ קערפּאַסיז זענען אַמפּלאַפייד און טראַנסמיטטעד.קאַפּאַסאַטערז זענען אויך געניצט אין קאַפּלינג און דיקאָופּינג אַפּלאַקיישאַנז. אין קאַפּלינג, אַ קאַפּאַסאַטער אַלאַוז אַק סיגנאַלז צו פאָרן פון איין בינע פון אַ קרייַז צו אנדערן בשעת איר פאַרשפּאַרן דק קאַמפּאָונאַנץ וואָס קען אַרייַנמישנ זיך מיט די אָפּעראַציע פון סאַבסאַקוואַנט סטאַגעס. אין דיקאָופּלינג, קאַפּאַסאַטערז שטעלן אַריבער מאַכט צושטעלן שורות און פילטער ראַש און פאַרמייַדן עס פון אַפעקטאַד שפּירעוודיק קאַמפּאָונאַנץ.
- טונינג סערקאַץפּאָטער דאַונלאָודיד: אין ראַדיאָ און קאָמוניקאַציע סיסטעמען, קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט אין קאַנדזשאַנגקשאַן מיט ינדוקטאָרס צו שאַפֿן רעזאַנאַנט סערקאַץ וואָס קענען זיין טונד צו ספּעציפיש פריקוואַנסיז. די טונינג פיייקייט איז יקערדיק פֿאַר סאַלעקטינג געוואלט סיגנאַלז פון אַ ברייט ספּעקטרום, אַזאַ ווי אין ראַדיאָ ראַסיווערז, ווו קאַפּאַסאַטערז העלפֿן צו יזאָלירן און פאַרגיכערן די סיגנאַל פון אינטערעס.
- טיימינג און אַסאַלייטער סערקאַץ: קאַפּאַסיטערז, אין קאָמבינאַציע מיט רעספּעקטאָרס, זענען געניצט צו שאַפֿן טיימינג סערקאַץ, אַזאַ ווי די קלאַקס, טיימערז און דויפעק גענעראַטאָרס. די טשאַרדזשינג און אָפּזאָגן פון אַ קאַפּאַסאַטער דורך אַ רעספּעקטטאָר שאַפֿן פּרידיקטאַבאַל צייט דילייז, וואָס קענען ווערן גענוצט צו דזשענערייט פּעריאָדיש סיגנאַלז אָדער צו צינגל געשעענישן אין ספּעציפיש ינטערוואַלז.אַסאַלאַטאָר סערקאַץ, וואָס פּראָדוצירן קעסיידערדיק וואַוועפאָרמס, אויך פאַרלאָזנ אויף קאַפּאַסאַטערז. אין די סערקאַץ, די קאַפּירייט ס אָפּצאָל און אָפּזאָגן סייקאַלז מאַכן די אַסאַליישאַנז וואָס זענען דארף פֿאַר דזשענערייטינג סיגנאַלז געניצט אין אַלץ פון ראַדיאָ טראַנסמיטערז צו עלעקטראָניש מוזיק סינטאַסייזערז.
- ענערגיע סטאָרידזש: סופּקאַפּאַפּאַסטאָריטערז, אויך באקאנט ווי ולטראַקאַפּיסיטאָריעס, פאָרשטעלן אַ באַטייַטיק העכערונג אין ענערגיע סטאָרידזש טעכנאָלאָגיע. די דעוויסעס קענען קראָם גרויס אַמאַונץ פון ענערגיע און באַפרייַען עס געשווינד, איר קענען פּאַסיק פּראָגראַמען וואָס ריקווייערז גיך ענערגיע עקספּרעס, אַזאַ ווי אין רידזשענעראַטיוו ברייקינג סיסטעמען אין עלעקטריק וועהיקלעס. ניט ענלעך בעקאַבאָלעדיק באַטעריז, סופּערקאַפּאַסיטאָרס האָבן שוין ליפאַסט סיקלעס און אָפּצאָל פיל פאַסטער.סופּקאַפּעראַסיטאָרס זענען אויך יקספּלאָרד פֿאַר נוצן אין רינואַבאַל ענערגיע סיסטעמען, ווו זיי קענען קראָם ענערגיע דזשענערייטאַד דורך זונ פּאַנאַלז אָדער ווינט טערביינז און באַפרייַען עס ווען איר דאַרפֿן, העלפּינג צו זיין קליימד די מאַכט.
- ילעקטראַליטיק קאַפּאַסאַטערז: ילעקטראַליטיק קאַפּאַסאַטערז זענען אַ טיפּ פון קאַפּאַסאַטער וואָס ניצט אַן ילעקטראַליטיד צו דערגרייכן העכער קאַפּאַסיטאַנס ווי אנדערע טייפּס. זיי זענען קאַמאַנלי געניצט אין אַפּלאַקיישאַנז ווו גרויס קאַפּאַסאַטאַנס איז פארלאנגט אין אַ קליין באַנד, אַזאַ ווי אין מאַכט צושטעלן פֿילטרירונג און אַודיאָ אַמפּלאַפייערז. אָבער, זיי האָבן אַ לימיטעד לעבן קאַמפּערד מיט אנדערע קאַפּאַסאַטערז, ווייַל די עלעקטראָליטע קענען טרוקן אויס איבער צייַט, לידינג צו אַ אָנווער פון קאַפּאַסאַטאַנס און עווענטואַל דורכפאַל.
צוקונפֿט טרענדס און ינאָווויישאַנז אין קאַפּאַסאַטער טעכנאָלאָגיע
ווי טעכנאָלאָגיע האלט צו יוואַלוו, אַזוי אויך די אַנטוויקלונג פון קאַפּאַסאַטער טעכנאָלאָגיע. ריסערטשערז יקספּלאָרינג נייַע מאַטעריאַלס און דיזיינז צו פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון קאַפּאַסאַטערז און מאַכן זיי מער עפעקטיוו, דוראַבאַל און קענען צו סטאָרד אפילו מער ענערגיע.
- נאַנאָטעטשנאָלאָגי: אַדוואַנסאַז אין נאַנאָטעטשנאָלאָגי פירט צו דער אַנטוויקלונג פון קאַפּאַסאַטערז מיט ענכאַנסט פּראָפּערטיעס. מיט נאַנאָמאַטעריאַלס, אַזאַ ווי גראַפענע און טשאַד נאַנאָטובעס, ריסערטשערז קענען מאַכן קאַפּאַסאַטערז מיט העכער ענערגיע דענסאַטיז און פאַסטער אָפּזאָגן סייקאַלז. די ינאָווויישאַנז קען פירן צו קלענערער, מער שטאַרק קאַפּאַסיטערז וואָס זענען ידעאַל פֿאַר נוצן אין פּאָרטאַטיוו עלעקטראָניק און עלעקטריק וועהיקלעס.
- סאָליד-שטאַט קאַפּאַסאַטערז: סאָליד-שטאַט קאַפּאַסאַטערז, וואָס נוצן אַ האַרט עלעקטראָליטע אַנשטאָט פון אַ פליסיק, ווערן מער אָפט אין הויך-פאָרשטעלונג אַפּלאַקיישאַנז. די קאַפּאַסאַטערז פאָרשלאָגן ימפּרוווד רילייאַבילאַטי, און בעסער פאָרשטעלונג ביי הויך טעמפּעראַטורעס קאַמפּערד מיט טראדיציאנעלן ילעקטראַלטיק קאַפּאַסאַטערז.
- פלעקסאַבאַל און וועראַבאַל עלעקטראָניק: ווי וועראַבאַל טעכנאָלאָגיע און פלעקסאַבאַל עלעקטראָניק איז מער פאָלקס, עס איז אַ גראָוינג פאָדערונג פֿאַר קאַפּאַסאַטערז וואָס קענען בייגן און סטרעטש אָן לוזינג פאַנגקשאַנאַליטי. פאָרשער זענען דעוועלאָפּינג פלעקסאַבאַל קאַפּאַסיטאָרס ניצן מאַטעריאַלס ווי קאַנדאַקטיוו פּאָלימערס און סטרעטקאַבאַל פילמס, ענייבאַלינג נייַ אַפּלאַקיישאַנז אין כעלטקער, טויגיקייט, טויגיקייט, טויגיקייט, און קאָנסומער עלעקטראָניק.
- ענערגיע כאַרוואַסטינג: קאַפּאַסאַטערז פּלייינג אַ ראָלע אין ענערגיע כאַרוואַסטינג טעקנאַלאַדזשיז, ווו זיי זענען געניצט צו קראָם ענערגיע קאַפּטשערד פון ינווייראַנמענאַל קוואלן, וויבראַטיאָנס אָדער היץ. די סיסטעמען קענען צושטעלן מאַכט צו קליין דעוויסעס אָדער סענסאָרס אין ווייַט לאָוקיישאַנז, רידוסינג די נויט פֿאַר טראַדיציאָנעל באַטעריז.
- הויך טעמפּעראַטור קאַפּאַסאַטערז: עס איז אָנגאָינג פאָרשונג אין קאַפּאַסיטערז וואָס קענען אַרבעטן ביי העכער טעמפּעראַטורעס, וואָס איז קריטיש פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז אין אַעראָספּאַס, אָטאַמאָוטיוו און ינדאַסטריאַל סעטטינגס. די קאַפּאַסיטערז נוצן אַוואַנסירטע דיעלעקטריק מאַטעריאַלס וואָס קענען וויטסטאַנד עקסטרעם טנאָים, ינשורינג פאַרלאָזלעך פאָרשטעלונג אין האַרב ינווייראַנמאַנץ.
ויסלאָז
קאַפּאַסאַטערז ינדיספּענסאַבאַל קאַמפּאָונאַנץ אין מאָדערן עלעקטראָניק, פּלייינג קריטיש ראָלעס אין ענערגיע סטאָרידזש, סיגנאַל פּראַסעסינג, מאַכט פאַרוואַלטונג און טיימינג סערקאַץ. זייער פיייקייט צו קראָם און מעלדונג ענערגיע ראַפּאַדלי מאכט זיי יוניקלי פּאַסיק פֿאַר אַ ברייט קייט פון פּראָגראַמען, פון סמודינג מאַכט סאַפּלייז צו ענייבאַלינג די אָפּעראַציע פון קאָמפּלעקס קאָמוניקאַציע סיסטעמען. ווי טעכנאָלאָגיע האלט צו שטייַגן, די אַנטוויקלונג פון נייַ קאַפּאַסאַטער דיזיינז און מאַטעריאַלס הבטחות צו יקספּאַנד זייער קייפּאַבילאַטיז אפילו ווייַטער, דרייווינג כידעש אין געביטן אַזאַ ווי רינואַבאַל ענערגיע, פלעקסאַבאַל עלעקטראָניק און הויך-פאָרשטעלונג קאַמפּלאָוטינג. פארשטאנד ווי קאַפּאַסאַטערז אַרבעט און אַפּרישיייטינג זייער ווערסאַטילאַטי און פּראַל, גיט אַ יסוד פֿאַר ויספאָרשן די וואַסט און טאָמיד גראָוינג פעלד פון עלעקטראָניק.
פּאָסטן צייט: אויגוסט -20-2024