Základní vlastnosti kondenzátoru

Pokud budeme vybírat kondenzátor pro konkrétní užití, budou nás zajímat některé z těchto vlastností:

  • kapacita
  • tolerance kapacity
  • teplotní závislost kapacity
  • napěťová závislost kapacity
  • maximální povolené napětí
  • ekvivalentní sériový odpor (ESR)
  • ekvivalentní sériová indukčnost (ESL)
  • paralelní vybíjecí odpor, nebo samovybíjecí proud
  • ztrátový činitel tgΔ
  • maximální dovolený proud (ripple current)
  • rezonanční frekvence (nad ní se kondenzátor chová jako indukčnost)
  • maximální povolená teplota
  • tepelný odpor pouzdra
  • činitel jakosti Q
  • další vlastnosti jako cena, typ, nebo průměr pouzdra, hmotnost, životnost, střední doba bezporuchového chodu (MTBF), teplotní stálost, tvar…

Poznámky:

  • při větším zatížení, např. v některých spínaných zdrojích, může být ESR důležitější než kapacita. Kondenzátory se pak vybírají s cílem dosáhnout, aby ESR bylo méně, nebo proud více než nějaká hranice. Při modernizaci se pak kapacita může značně snížit. Např. elektrolytický kondenzátor 2200 µF v nějaké konstrukci z 90. let byl nejprve nahrazen modernějším 470 µF a později dvěma MLCC 47 µF.
  • Pokud není uveden dovolený proud, lze ho odvodit z ESR, tepelného odporu, teploty okolí a teploty kondenzátoru. Při neznámém ESR je možné použít tgΔ. Nejméně jeden z těchto parametrů bývá v katalogových listech uveden.

Parametry cívky

  • Počet závitů
  • Geometrické vlastnosti (počet závitů na jednotku délky, délka, obsah průřezu)
  • Indukčnost – vyjadřuje velikost magnetického indukčního toku při jednotkovém elektrickém proudu
  • Maximální zatížení – největší možný výkon elektrického proudu nepoškozující cívku
  • Maximální proud – největší proud, který může procházet cívkou
  • Činitel jakosti Q

Využití rezistorů

  • Rezistory jsou nejpoužívanějšími slaboproudými elektronickými součástkami, jejich základní funkcí je omezení protékajícího proudu nebo získání napěťového úbytku.
  • Pro měření proudu (bočník)
  • Do série zapojený malý odpor může sloužit i jako ochrana proti zkratu v obvodech s vysokou impedancí (například při přenosu signálu po sériové lince)
  • Pro vytápění (topná tělesa)
  • Měření výkonu u elektrodynamických brzd
  • Pro regulaci výkonu (viz odporová regulace výkonu a rozjezdový odporník)
  • Pro tlumení kmitavých obvodů
  • Jako nabíjecí odpor (pro omezení proudového nárazu při nabíjení nebo vybíjení kondenzátorů)
  • Zatížení signálových linek pro zvýšení odolnosti proti rušení
  • Zakončení signálových linek proti odrazům

Ideální a reálný rezistor

Ideální rezistor má jediný parametr, tedy svůj odpor, a tento parametr není závislý na jakýchkoliv vnějších vlivech. Podle Ohmova zákona se tedy proud protékající rezistorem s odporem R a přiloženým napětím U rovná:

{\displaystyle I={\frac {U}{R}}}

nebo naopak napěťový úbytek vzniklý na témže rezistoru, kterým protéká proud I:

{\displaystyle U={I}\cdot {R}}


Výkon daný vztahem:

{\displaystyle P={U}\cdot {I}={I}^{2}\cdot {R}={\frac {U^{2}}{R}}}

rezistor promění v teplo, to znamená, že se procházejícím proudem ohřívá. Není-li rezistor používán jako topné odporové těleso, jedná se o ztrátové teplo.

 
Náhradní schéma reálného rezistoru

Reálný rezistor je ovšem vyroben z reálného materiálu vykazujícího elektrický odpor a má určitou geometrii. Z toho vyplývá:

  1. Hodnota jeho odporu je závislá na teplotě.
  2. Dokáže v teplo proměnit jen určitý výkon, při větším zatížení, než na které je určen, se zničí přehřátím.
  3. Hodnota bývá odlišná od jmenovité, uvedené na pouzdře (při výrobě dochází k nepřesnosti a rozptylu parametrů)
  4. Má omezenou elektrickou pevnost, při aplikaci vyššího napětí může dojít k průrazu nebo poškození.
  5. Mimo reálný odpor vykazuje také sériovou indukčnost a paralelní kapacitu (viz náhradní schéma). Tyto parazitní veličiny se znatelně projevují až při vyšších frekvencích procházejícího proudu.
  6. Při velmi vysokých frekvencích na něm navíc dochází k tzv. skin efektu.
  7. Rezistor vykazuje elektrický šum.
  8. Podle materiálu použitého k výrobě je hodnota odporu závislá i na přiloženém napětí