In AC- en DC-circuits vervullen condensatoren verschillende toepassingen, zoals arbeidsfactorcorrectie, rectificatie, het verwijderen van ruis uit de signalen en meer. De condensatoren werken door gedurende een korte periode elektrische lading tussen hun platen te accumuleren en vervolgens de lading af te voeren wanneer dat nodig is. Op deze manier handhaven de condensatoren het spanningsniveau in het circuit, wat op zijn beurt de spanningspulsatie in het circuit vermindert.
Overzicht:
Hoe een condensator op te laden
Hoe een condensator op te laden
Het opladen van de condensatoren hangt voornamelijk af van hun type, aangezien er enkele condensatoren zijn die alleen voor gelijkstroomcircuits zijn, vaak gepolariseerde condensatoren genoemd. Terwijl voor AC-circuits de AC-condensatoren worden gebruikt, vaak niet-gepolariseerde condensatoren genoemd. Daarom is de oplaadmethode voor beide verschillend, aangezien de ene een DC-voeding bevat en de andere een AC-voeding.
- Een DC-condensator opladen
- Een AC-condensator opladen
Een DC-condensator opladen
De DC-condensatoren hebben vaste polariteiten omdat de gelijkstroom slechts in één richting vloeit, dus voor het opladen is een DC-voeding vereist. De DC-condensator blokkeert de stroomstroom wanneer deze volledig is opgeladen, omdat beide platen van de condensator verzadigd raken. Er zijn twee manieren om een DC-condensator op te laden:
Methode 1: Via batterij met weerstanden
Weerstanden in elektrische circuits worden gebruikt om de stroomstroom te beperken, wat nuttig blijkt te zijn bij het beschermen van het aangesloten apparaat als de spanning of stroom de veilige waarde overschrijdt. Op dezelfde manier kan het gebruik van weerstanden voor het opladen van de condensatoren feitelijk voorkomen dat de condensator beschadigd raakt als de batterij er voor een langere periode op is aangesloten. Bovendien vertraagt het ook de laadsnelheid, waardoor schade veroorzaakt door het snel opladen wordt voorkomen. Het opladen van een condensator met behulp van de weerstand zijn enkele stappen:
Stap 1: Sluit de condensator aan op de weerstand
Controleer eerst of de condensator die u gaat opladen, aangezien sommige condensatoren een ingebouwde weerstand hebben. Zoek deze daarom op in het gegevensblad van de condensator. Als er geen weerstand bij de condensator is, verbind dan de weerstand met de condensator in serie met de positieve pool van de condensator:
De waarde van de weerstand moet rond de 1K Ohm liggen, want hoe hoger de impedantie, hoe langzamer de condensator wordt opgeladen en dus bestaat de kans dat de condensator beschadigd raakt.
Stap 2: Sluit de multimeter aan met condensator
Verplaats eerst de draaiknop van de multimeter en stel deze in op spanning, en verbind vervolgens de positieve pool van de condensator met de positieve sonde van de multimeter en de negatieve sonde van de multimeter met de negatieve pool van de condensator:
Stap 3: Verbind de batterij met de condensator
Zodra de multimeter is aangesloten op de condensator, verbindt nu de batterij met de condensator. Het zou beter zijn als u een schakelaar aan de batterij zou kunnen toevoegen, omdat u deze kunt uitschakelen zodra de condensator is opgeladen, in plaats van de draden los te trekken, wat schade kan veroorzaken:
De spanning van de batterij mag niet hoger zijn dan de nominale spanning van de condensator en controleer daarvoor de nominale spanning die op de condensator staat.
Stap 4: Laad de condensator op met batterij
Zodra alles op zijn plaats zit, zet u de schakelaar voor de stroomvoorziening aan of sluit u de positieve draad van de batterij aan. Op de multimeter zie je dat de spanning begint te stijgen en zodra de condensatorspanning hetzelfde spanningsniveau bereikt als dat van de accu, betekent dit dat de condensator volledig is opgeladen. Schakel nu de voeding uit, door de schakelaar uit te zetten of door de positieve draad van de batterij eruit te trekken.
Nu zul je zien dat de spanning op de multimeter afneemt en daarom ontlaadt de condensator. De condensatorlading wordt afgevoerd naar de multimeter.
Methode 2: Via batterij met gloeilamp
Een andere manier om een gelijkstroomcondensator op te laden is door de gloeilamp te gebruiken in plaats van de weerstand, omdat de gloeidraad van de lamp een soort weerstand is die gaat gloeien wanneer er elektriciteit doorheen wordt geleid. Bovendien maakt deze methode het gemakkelijk om te detecteren of de condensator hetzelfde spanningsniveau heeft bereikt als de batterij wanneer deze wordt uitgeschakeld. Dit komt omdat zowel de condensator als de batterij op hetzelfde potentiaal staan, waardoor de stroom van elektronen stopt. Om een condensator via de batterij op te laden met behulp van de gloeilamp, volgen hier enkele stappen:
Stap 1: Sluit de condensator aan op de lamp
Verbind eerst de positieve pool van de lamp met de positieve pool van de condensator en de negatieve pool van de condensator met de negatieve pool van de lamp.
Stap 2: Sluit de multimeter aan met condensator
Verplaats eerst de draaiknop van de multimeter en stel deze in op spanning, en verbind vervolgens de positieve pool van de condensator met de positieve sonde van de multimeter en de negatieve sonde van de multimeter met de negatieve pool van de condensator:
Stap 3: Verbind de batterij met de condensator
Zodra de multimeter is aangesloten op de condensator, verbindt nu de batterij met de condensator. Het zou beter zijn als u een schakelaar aan de batterij zou kunnen toevoegen, omdat u deze kunt uitschakelen zodra de condensator is opgeladen, in plaats van de draden los te trekken, wat schade kan veroorzaken.
Stap 4: Laad de condensator op met een batterij
Zodra alles op zijn plaats zit, zet u de schakelaar voor de stroomvoorziening aan of sluit u de positieve draad van de batterij aan. Op de multimeter zie je dat de spanning begint te stijgen en zodra de condensatorspanning hetzelfde spanningsniveau bereikt als dat van de accu, betekent dit dat de condensator volledig is opgeladen.
Ook zal de lamp gaan gloeien en zal de intensiteit van de lamp toenemen wanneer de condensatorspanning toeneemt. Op dezelfde manier zal, wanneer de batterij en de condensator hetzelfde potentiaal beginnen te bereiken, de lichtintensiteit van de lamp beginnen af te nemen en zal de lamp uiteindelijk uitgaan. Schakel nu de voeding uit, door de schakelaar uit te zetten of door de positieve draad van de batterij eruit te trekken.
Nu zul je zien dat de spanning op de multimeter afneemt en dat de lamp begint te gloeien terwijl de condensator nu ontlaadt. Wanneer de lamp uitgaat, betekent dit dat de condensator ontladen is.
Een AC-condensator opladen
Het belangrijkste verschil tussen de AC- en DC-condensatoren is dat de AC-condensator geen polariteit heeft, terwijl de DC-condensator een vaste polariteit heeft. Bovendien kunnen AC-condensatoren worden gebruikt in plaats van DC-condensatoren, omdat deze geen vaste polariteit hebben. Om een AC-condensator op te laden, kunnen we dus een AC-stroombron gebruiken en hier zijn enkele stappen om een AC-condensator op te laden.
Stap 1: Verbind de condensator met de weerstand
Controleer eerst of de condensator die u gaat opladen, aangezien sommige condensatoren een ingebouwde weerstand hebben. Zoek deze daarom op in het gegevensblad van de condensator. Als er geen weerstand bij de condensator is, verbind dan de weerstand met de condensator in serie met de positieve pool van de condensator:
Stap 2: Verbind de multimeter met de condensator
Verplaats eerst de draaiknop van de multimeter en stel deze in op spanning, en verbind vervolgens de positieve pool van de condensator met de positieve sonde van de multimeter en de negatieve sonde van de multimeter met de negatieve pool van de condensator:
Stap 3: Sluit de wisselstroomvoeding aan op de condensator
Zodra de multimeter is aangesloten op de condensator, sluit u de AC-voeding aan op de condensator. Schakel eerst de schakelaar voor de voeding uit, omdat de condensator beschadigd kan raken door overladen of plotselinge spanning:
Stap 4: Laad de condensator op met een wisselstroomvoeding
Zodra alles op zijn plaats zit, zet u de schakelaar voor de voeding aan en op de multimeter ziet u dat de spanning begint te stijgen zodra de condensatorspanning hetzelfde spanningsniveau bereikt als dat van de voedingsspanning, dan betekent dit dat de condensator volledig is opgeladen. Schakel nu de toevoer uit:
Opmerking: Bij het opladen van een condensator moet grote voorzichtigheid in acht worden genomen, omdat deze condensatoren enigszins gevoelig zijn voor hogere spanningen. Als er een overmatige stroom of spanning door de condensator gaat, raakt deze beschadigd. Om al deze methoden uit te proberen, moet men bovendien waar nodig veiligheidsuitrusting dragen om letsel te voorkomen.
Conclusie
Condensatoren slaan elektrische energie op in de elektrische velden tussen hun platen, die vervolgens via de andere daarmee verbonden componenten in het circuit worden gedissipeerd. Condensatoren verschillen functioneel als het gaat om AC- en DC-circuits, omdat in een DC-circuit de condensator de stroomstroom blokkeert wanneer deze volledig is opgeladen.
Aan de andere kant maken condensatoren in AC-circuits de tweerichtingsstroom van stroom mogelijk, wat een aantal toepassingen dient. Om een condensator op te laden, sluit u er eenvoudigweg een weerstand mee in serie aan en sluit u deze vervolgens gedurende maximaal 2 tot 3 seconden aan op de AC- of DC-voeding, afhankelijk van het type condensator.