Site Loader

Содержание

Конденсатор — урок. Физика, 9 класс.

Конденсатор — это устройство, предназначенное для накопления заряда и энергии электрического поля (от лат. kondensator — «уплотнять», «сгущать»).

Простейший плоский конденсатор состоит из двух одинаковых металлических пластин — обкладок — и  слоя диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами пластин.

 

 

На схемах электрических цепей  конденсатор обозначается:  2019-06-23_14-40-41.png.

 

Для зарядки конденсатора нужно присоединить его обкладки к полюсам источника тока. При зарядке обе обкладки получают заряды, равные по модулю, но противоположные по знаку. Под зарядом конденсаторов понимают модуль заряда одной из его обкладок. Свойство конденсатора накапливать электрический заряд характеризуется физической величиной — электроёмкостью.

Электроёмкость  обозначается буквой \(C\) и определяется по формуле:

C=qU, где  \(q\) — заряд конденсатора, \(U\) — напряжение между обкладками конденсатора.

                

Электроёмкость конденсатора зависит от площади перекрытия пластин и расстояния между ними, а также от свойств используемого диэлектрика:

 

C∼Sd, где \(S\) — площадь каждой обкладки, \(d\) — расстояние между обкладками.

 

За единицу электроёмкости в СИ принимается Фарад (Ф).   

Она названа в честь Майкла Фарадея — английского физика. \(1\) Фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд \(1\) Кулон создаёт между его обкладками напряжение \(1\) Вольт:  1 Фарад=1 Кулон1 Вольт.

 

 

\(1\) Ф — это очень большая ёмкость для конденсатора. Чаще всего конденсаторы имеют электроёмкость, равную дольным единицам Ф: микрофарад (мкФ) — 10−6Ф,  пикофарад (пФ) — 10−12 Ф.

 

Для получения требуемой ёмкости конденсаторы соединяют в батареи.

 

Если конденсаторы соединены параллельно, то общая ёмкость равна сумме ёмкостей: Cоб=C1+C2+C3.

 

5.1.png

Если конденсаторы соединены последовательно, то общая ёмкость будет равна: 1Cоб=1C1+1C2+1C3.

 

5.2.png

  

При зарядке конденсатора внешними силами совершается работа по разделению положительных и отрицательных зарядов. По закону сохранения энергии работа внешних сил равна энергии поля конденсатора. При разрядке конденсатора за счёт этой энергии может быть совершена работа. Энергия конденсатора есть не что иное, как энергия заключённого внутри него электрического поля.

Энергию электрического поля конденсатора можно рассчитать по формуле: Eэл=q22C.

Из формулы видно, что энергия конденсатора данной электроёмкости тем больше, чем больше его заряд.

Источники:

Учебник А. В. Перышкин, Е. М. Гутник  «Физика. 9 класс».

https://electrosam.ru/  Виды конденсаторов.

https://elektronchic.ru/  Электронщик.

https://ru.wikipedia.org  Википедия.

Теория по физике для ЕГЭ, пособия по подготовке и справочные материалы в Москве

Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Диэлектрическая проницаемость вещества. Электроемкость. Конденсаторы. Поле плоского конденсатора. Электроемкость плоского конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора.

  • Проводники и диэлектрики в электростатическом поле

    Вещества в природе можно разделить на проводники и диэлектрики.

    Основная особенность — наличие свободных зарядов (электронов), которые участвуют в тепловом движении и могут перемещаться по всему объему проводника.

    Типичные проводники — металлы.

  • Диэлектрическая проницаемость вещества

    В отсутствие внешнего поля в любом элементе объема проводника отрицательный свободный заряд компенсируется положительным зарядом ионной решетки. В проводнике, внесенном в электрическое поле, происходит перераспределение свободных зарядов, в результате чего на поверхности проводника возникают нескомпенсированные положительные и отрицательные заряды. Этот процесс называют

    электростатической индукцией, а появившиеся на поверхности проводника заряды — индукционными зарядами.

    В отличие от проводников, в диэлектриках (изоляторах) нет свободных электрических зарядов. Они состоят из нейтральных атомов или молекул. Заряженные частицы в нейтральном атоме связаны друг с другом и не могут перемещаться под действием электрического поля по всему объему диэлектрика.

  • Физическая величина, равная отношению модуля напряженности \(\vec{E}_0\) внешнего электрического поля в вакууме к модулю напряженности \(\vec{E}\) полного поля в однородном диэлектрике, называется диэлектрической проницаемостью вещества \(\varepsilon\).

    \[\varepsilon=\dfrac{\vec{E}_0}{\vec{E}}\]

  • Электроемкостью системы из двух проводников называется физическая величина, определяемая как отношение заряда \(q\) одного из проводников к разности потенциалов \(\Delta \varphi\) между ними:

    \[\fbox{$C=\dfrac{q}{\Delta \varphi}$}\]

    Единицы измерения: \(\displaystyle [\text{Ф}]\) (фарад).

    Величина электроемкости зависит от формы и размеров проводников и от свойств диэлектрика, разделяющего проводники.

  • Существуют такие конфигурации проводников, при которых электрическое поле оказывается сосредоточенным (локализованным) лишь в некоторой области пространства. Такие системы называются конденсаторами, а проводники, составляющие конденсатор, — обкладками.

  • Плоский конденсатор — система из двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика.

  • Электроемкость плоского конденсатора

    Разность потенциалов \(\Delta \varphi\) между пластинами в однородном электрическом поле равна \(Ed\), где \(d\) — расстояние между пластинами. Из этих соотношений можно получить формулу для электроемкости плоского конденсатора:

    \[C=\dfrac{q}{\Delta \varphi}=\dfrac{\sigma S}{Ed}=\dfrac{\varepsilon_0S}{d}\]

    Таким образом, электроемкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади пластин (обкладок) и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Если пространство между обкладками заполнено диэлектриком, электроемкость конденсатора увеличивается в \(\varepsilon\) раз:

    \[\fbox{$C=\dfrac{\varepsilon_0\varepsilon S}{d}$}\]

  • Электрическое поле плоского конденсатора в основном локализовано между пластинами; однако, вблизи краев пластин и в окружающем пространстве также возникает сравнительно слабое электрическое поле, которое называют полем рассеяния. В целом ряде задач приближенно можно пренебрегать полем рассеяния и полагать, что электрическое поле плоского конденсатора целиком сосредоточено между его обкладками.

  • Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

    Для достижения нужной емкости или при напряжении, превышающем номинальное напряжение, конденсаторы, могут соединяться последовательно или параллельно. Любое же сложное соединение состоит из нескольких комбинаций последовательного и параллельного соединений.

    • Последовательное соединение конденсаторов

      При последовательном соединении, конденсаторы подключены таким образом, что только первый и последний конденсатор подключены к источнику тока одной из своих пластин. Заряд одинаков на всех пластинах, но внешние заряжаются от источника, а внутренние образуются только за счет разделения зарядов ранее нейтрализовавших друг друга. При этом заряд конденсаторов в батарее меньше, чем, если бы каждый конденсатор подключался бы отдельно. Следовательно, и

      общая емкость батареи конденсаторов меньше.

      Напряжение на данном участке цепи соотносятся следующим образом:

      \[\fbox{$U=U_1+U_2$}\]

      Зная, что напряжение конденсатора можно представить через заряд и емкость, запишем:

      \[\dfrac{q}{C}=\dfrac{q}{C_1}+\dfrac{q}{C_2}\]

      Сократив выражение на \(Q\), получим формулу:

      \[\fbox{$\dfrac{1}{C}=\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}$}\]

      Откуда эквивалентная емкость батареи конденсаторов соединенных последовательно:

      \[\fbox{$C=\dfrac{C_1C_2}{C_1+C_2}$}\]

    • Параллельное соединение конденсаторов

      При параллельном соединении конденсаторов напряжение на обкладках одинаковое, а заряды разные.

      Величина общего заряда полученного конденсаторами, равна сумме зарядов всех параллельно подключенных конденсаторов. В случае батареи из двух конденсаторов:

      \[\fbox{$q=q_1+q_2$}\]

      Так как заряд конденсатора

      \[q=CU\]

      А напряжения на каждом из конденсаторов равны, получаем следующее выражение для эквивалентной емкости двух параллельно соединенных конденсаторов

      \[CU=C_1U+C_2U\]

      \[\fbox{$C=C_1+C_2$}\]

    • По сути, расчет общей емкости конденсаторов схож с расчетом общего сопротивления цепи в случае с последовательным или параллельным соединением, но при этом,

      зеркально противоположен.

  • Энергия заряженного конденсатора

    Заряженный конденсатор обладает энергией. В этом можно убедиться на опыте. Если зарядить конденсатор и замкнуть его на лампочку, то (при условии того, что ёмкость конденсатора достаточно велика) лампочка ненадолго загорится. Следовательно, в заряженном конденсаторе запасена энергия, которая и выделяется при его разрядке.

    Вычислим эту энергию: начнём с плоского воздушного конденсатора.

    Ответим на такой вопрос: какова силу притяжения его обкладок друг к другу. Величины используем следующие: заряд конденсатора \(q\), площадь обкладок \(S\). Возьмём на второй обкладке настолько маленькую площадку, что заряд \(q_0\) этой площадки можно считать точечным. Данный заряд притягивается к первой обкладке с силой

    \[F_0 = q_0E_1,\]

    где \(E_1\) — напряжённость поля первой обкладки:

    \[E_1=\dfrac{\sigma}{2\varepsilon_0}=\dfrac{q}{2\varepsilon_0S}\]

    Значит

    \[F_0=\dfrac{qq_0}{2\varepsilon_0S}\]

    Направлена эта сила параллельно линиям поля (т.е. перпендикулярно пластинам). Результирующая сила \(F\) притяжения второй обкладки к первой складывается из всех этих сил \(F_0\), с которыми притягиваются к первой обкладке всевозможные маленькие заряды \(q_0\) второй обкладки. При этом суммировании постоянный множитель \(\displaystyle\dfrac{q}{2\varepsilon_0S}\) вынесется за скобку, а в скобке просуммируются все \(q_0\) и дадут \(q\). В результате получим

    \[F=\dfrac{q^2}{2\varepsilon_0S}\]

    Предположим теперь, что расстояние между обкладками изменилось от начальной величины \(d_1\) до конечной величины \(d_2\). Сила притяжения пластин совершает при этом работу \[A = F(d_1 -d_2)\]

    Знак правильный: если пластины сближаются \((d_2 < d_1)\), то сила совершает положительную работу, так как пластины притягиваются друг к другу. Наоборот, если удалять пластины \((d_2 > d_1)\), то работа силы притяжения получается отрицательной, как и должно быть.

    Получаем

    \[A=\dfrac{q^2}{2\varepsilon_0S}(d_1-d_2)=\dfrac{q^2d_1}{2\varepsilon_0S}-\dfrac{q^2d_2}{2\varepsilon_0S}=\dfrac{q^2}{2C_1}-\dfrac{q^2}{2C_2}=W_1-W_2\]

    Это можно переписать следующим образом: \[A =-(W_2-W_1) =-\Delta W,\]

    где \[\fbox{$W=\dfrac{q^2}{2C}$}, (1)\]

    Работа потенциальной силы \(F\) притяжения обкладок оказалась равна изменению со знаком минус величины \(W\). Это как раз и означает, что \(W\) — потенциальная энергия взаимодействия обкладок, или энергия заряженного конденсатора. Используя соотношение \(q = CU\), можно получить ещё две формулы для энергии конденсатора (проделать это самостоятельно).

    \[\fbox{$W=\dfrac{qU}{2}$}, (2)\]

    \[\fbox{$W=\dfrac{CU^2}{2}$}, (3)\]

    Формулы (1)—(3) универсальны: они справедливы как для воздушного конденсатора, так и для конденсатора с диэлектриком.

  • Электрическая ёмкость — Википедия

    Материал из Википедии — свободной энциклопедии

    Электри́ческая ёмкость — характеристика проводника, мера его способности накапливать электрический заряд. В теории электрических цепей ёмкостью называют взаимную ёмкость между двумя проводниками; параметр ёмкостного элемента электрической схемы, представленного в виде двухполюсника. Такая ёмкость определяется как отношение величины электрического заряда к разности потенциалов между этими проводниками[1].

    В Международной системе единиц (СИ) ёмкость измеряется в фарадах, в системе СГС — в сантиметрах.

    Для одиночного проводника ёмкость равна отношению заряда проводника к его потенциалу в предположении, что все другие проводники бесконечно удалены и что потенциал бесконечно удалённой точки принят равным нулю. В математической форме данное определение имеет вид

    C=Qφ,{\displaystyle C={\frac {Q}{\varphi }},}

    где Q{\displaystyle Q} — заряд, φ{\displaystyle \varphi } — потенциал проводника.

    Ёмкость определяется геометрическими размерами и формой проводника и электрическими свойствами окружающей среды (её диэлектрической проницаемостью) и не зависит от материала проводника. К примеру, ёмкость проводящего шара (или сферы) радиуса R равна (в системе СИ):

    C=4πε0εrR,{\displaystyle C=4\pi \varepsilon _{0}\varepsilon _{r}R,}

    где ε0 — электрическая постоянная, равная 8,854⋅10−12Ф/м, εr — относительная диэлектрическая проницаемость.

    Вывод формулы

    Известно, что φ1−φ2=∫12Edl⇒φ=∫R∞Edl=14πεrε0∫R∞qr2dr=14πεε0qR.{\displaystyle \varphi _{1}-\varphi _{2}=\int _{1}^{2}E\,dl\Rightarrow \varphi =\int _{R}^{\mathcal {\infty }}E\,dl={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{r}\varepsilon _{0}}}\int _{R}^{\mathcal {\infty }}{\frac {q}{r^{2}}}\,dr={\frac {1}{4\pi \varepsilon \varepsilon _{0}}}{\frac {q}{R}}.}

    Так как C=qφ{\displaystyle C={\frac {q}{\varphi }}}, то подставив сюда найденный φ{\displaystyle \varphi }, получим, что C=4πε0εrR.{\displaystyle C=4\pi \varepsilon _{0}\varepsilon _{r}R.}

    Понятие ёмкости также относится к системе проводников, в частности, к системе двух проводников, разделённых диэлектриком или вакуумом, — к конденсатору. В этом случае ёмкость (взаимная ёмкость) этих проводников (обкладок конденсатора) будет равна отношению заряда, накопленного конденсатором, к разности потенциалов между обкладками. Для плоского конденсатора ёмкость равна:

    C=ε0εrSd,{\displaystyle C=\varepsilon _{0}\varepsilon _{r}{\frac {S}{d}},}

    где S — площадь одной обкладки (подразумевается, что обкладки одинаковы), d — расстояние между обкладками, εr — относительная диэлектрическая проницаемость среды между обкладками.

    Электрическая ёмкость некоторых систем[править | править код]

    Вычисление электрической ёмкости системы требует решение Уравнения Лапласа 2φ = 0 с постоянным потенциалом φ на поверхности проводников. Это тривиально в случаях с высокой симметрией. Нет никакого решения в терминах элементарных функций в более сложных случаях.

    В квазидвумерных случаях аналитические функции отображают одну ситуацию на другую, электрическая ёмкость не изменяется при таких отображениях. См. также Отображение Шварца — Кристоффеля.

    Величина обратная ёмкости называется эластанс (эластичность). Единицей эластичности является дараф (daraf), но он не определён в системе физических единиц измерений СИ[10].

    1. Шакирзянов Ф. Н. Ёмкость электрическая // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 28—29. — 704 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-061-4.
    2. 1 2 Jackson, J. D. Classical Electrodynamics (неопр.). — Wiley, 1975. — С. 80.
    3. Binns; Lawrenson. Analysis and computation of electric and magnetic field problems (англ.). — Pergamon Press (англ.)русск., 1973. — ISBN 978-0-08-016638-4.
    4. 1 2 Maxwell, J. C. A Treatise on Electricity and Magnetism (неопр.). — Dover, 1873. — С. 266 ff. — ISBN 0-486-60637-6.
    5. Rawlins, A. D. Note on the Capacitance of Two Closely Separated Spheres (англ.) // IMA Journal of Applied Mathematics (англ.)русск. : journal. — 1985. — Vol. 34, no. 1. — P. 119—120. — DOI:10.1093/imamat/34.1.119.
    6. Jackson, J. D. Classical Electrodynamics (неопр.). — Wiley, 1975. — С. 128, problem 3.3.
    7. Maxwell, J. C. On the electrical capacity of a long narrow cylinder and of a disk of sensible thickness (англ.) // Proc. London Math. Soc. : journal. — 1878. — Vol. IX. — P. 94—101. — DOI:10.1112/plms/s1-9.1.94.
    8. Vainshtein, L. A. Static boundary problems for a hollow cylinder of finite length. III Approximate formulas (англ.) // Zh. Tekh. Fiz. : journal. — 1962. — Vol. 32. — P. 1165—1173.
    9. Jackson, J. D. Charge density on thin straight wire, revisited (неопр.) // Am. J. Phys. — 2000. — Т. 68, № 9. — С. 789—799. — DOI:10.1119/1.1302908. — Bibcode: 2000AmJPh..68..789J.
    10. ↑ Тензорный анализ сетей, 1978, с. 509.

    Плоские конденсаторы, особенности, емкость и энергия плоских конденсаторов

    Плоский конденсатор – это очень простое устройство для Емкость плоского конденсатора, зависит от его размеров, а именно от поверхности его обкладок. Также влияет диэлектрик. Основное удобство плоских моделей – их компактность. Они занимают меньше места на плате и схеме, тем сам экономя драгоценное пространство. Выглядит такая радиодеталь в виде двух пластинок, помещенных в тонкий плоский корпус. Электроны движутся с одной обкладки к плюсовому полюсу, то есть противоположный электрод. Преградой является диэлектрик.

    В статье содержится вся полезная информация по определению плоского конденсатора, расчету его емкости и отличиям от конденсаторов, имеющие иную форму. В качестве бонуса читателю предложен файл с интересной лекцией, а также видеоролик на данную тему.

    Плоский конденсатор.

    Плоский конденсатор.

    Электрическая емкость плоского конденсатора

    Электрическая емкость плоского конденсатора очень просто выражается через параметры его частей. Изменяя площадь пластин конденсатора и расстояние между ними легко убедиться, что электрическая емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади его пластин (S) и обратно пропорциональна расстоянию между ними (d).

    плоский конденсатор

    Емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади его обкладок и диэлектрической проницаемости материала диэлектрика, разделяющего обкладки, и обратно пропорциональна расстоянию между ними:

    C=εε0SdC=εε0Sd

    Плоский конденсатор представляет из себя две плоские проводящие пластины, разделенные диэлектриком. Расстояние между пластинами много меньше характерного размера пластин. Поле вдали от краев пластин можно представить в виде суперпозиции полей бесконечно заряженных плоскостей.

    Поле вдали от краев обкладок конденсатора

    плоский конденсатор Так как обкладки заряжены равными по величине разноименными зарядами, напряженность поля между обкладками складывается из напряженностей полей каждой из обкладок. Вне обкладок конденсатора их поля противоположно направлены и результирующее поле становится нулевым. Таким образом:

    Eрез=E++E−=2⋅σ2εε0Eрез=E++E-=2⋅σ2εε0

    Используем связь между напряженностью и напряжением и напряженностью и определение поверхностной плотности заряда

    E=UdE=Ud

    σ=qSσ=qS

    Получаем$

    Ud=qεε0SUd=qεε0S

    Откуда

    C=qU=εε0Sd

    Плоский конденсатор

    Конденсаторы разной формы Итак, простейший конденсатор представляет из себя две плоские проводящие пластины, расположенные параллельно друг другу и разделенные слоем диэлектрика. Причем расстояние между пластинами должно быть намного меньше, чем, собственно, размеры пластин. Такое устройство называется плоским конденсатором, а пластины – обкладками конденсатора.

    Стоит уточнить, что здесь мы рассматриваем уже заряженный конденсатор (сам процесс зарядки мы изучим чуть позже), то есть на обкладках сосредоточен определенный заряд. Причем наибольший интерес представляет тот случай, когда заряды пластин конденсатора одинаковы по модулю и противоположны по знаку (как на рисунке).

    А поскольку на обкладках сосредоточен заряд, между ними возникает электрическое поле, изображенное стрелками на нашей схеме. Поле плоского конденсатора, в основном, сосредоточено между пластинами, однако, в окружающем пространстве также возникает электрическое поле, которое называют полем рассеяния. Очень часто его влиянием в задачах пренебрегают, но забывать о нем не стоит. Для определения величины этого поля рассмотрим еще одно изображение плоского конденсатора:

    Что такое плоские конденсаторы

    Плоские конденсаторы

    Каждая из обкладок конденсатора в отдельности создает электрическое поле:

    • положительно заряженная пластина (+q) создает поле, напряженность которого равна
    • отрицательно заряженная пластина (-q) создает поле, напряженность которого равна E_

    Здесь – это поверхностная плотность заряда: . А  – диэлектрическая проницаемость диэлектрика, расположенного между обкладками конденсатора. Поскольку площадь пластин конденсатора у нас одинаковая, как и величина заряда, то и модули напряженности электрического поля, равны между собой. Но направления векторов разные – внутри конденсатора вектора направлены в одну сторону, а вне – в противоположные. А какая же будет величина напряженности вне конденсатора? А все просто – слева и справа от обкладок поля пластин компенсируют друг друга и результирующая напряженность равна 0.

    Процессы зарядки и разрядки конденсаторов

    С устройством мы разобрались, теперь разберемся, что произойдет, если подключить к конденсатору источник постоянного тока. Итак, мы подключили обкладки конденсатора к полюсам источника постоянного тока. Что же будет происходить? Свободные электроны с первой обкладки конденсатора устремятся к положительному полюсу источника, в связи с чем на обкладке возникнет недостаток отрицательно заряженных частиц и она станет положительно заряженной.

    Что такое плоские конденсаторы

    В то же время электроны с отрицательного полюса источника тока переместятся ко второй обкладке конденсатора, в результате чего на ней возникнет избыток электронов, соответственно, обкладка станет отрицательно заряженной. Таким образом, на обкладках конденсатора образуются заряды разного знака (как раз этот случай мы и рассматривали в первой части статьи), что приводит к появлению электрического поля, которое создаст между пластинами конденсатора определенную разность потенциалов.

    Процесс зарядки будет продолжаться до тех пор, пока эта разность потенциалов не станет равна напряжению источника тока, после этого процесс зарядки закончится, и перемещение электронов по цепи прекратится.

    Емкость и энергия конденсатора

    Емкость и энергия конденсатора.

    При отключении от источника конденсатор может на протяжении длительного времени сохранять накопленные заряды. Соответственно, заряженный конденсатор является источником электрической энергии, это означает, что он может отдавать энергию во внешнюю цепь. Давайте создадим простейшую цепь, просто соединив обкладки конденсатора друг с другом.

    Материал в тему: все о переменном конденсаторе.

    В данном случае по цепи начнет протекать ток разряда конденсатора, а электроны начнут перемещаться с отрицательно заряженной обкладки к положительной. В результате напряжение на конденсаторе (разность потенциалов между обкладками) начнет уменьшаться. Этот процесс завершится в тот момент, когда заряды пластин конденсаторов станут равны друг другу, соответственно электрическое поле между обкладками пропадет и по цепи перестанет протекать ток. Вот так и происходит разряд конденсатора, в результате которого он отдает во внешнюю цепь всю накопленную энергию.

    Емкость и энергия конденсатора

    Емкость и энергия конденсатора Важнейшей характеристикой является электрическая емкость конденсатора – физическая величина, которая определяется как отношение заряда конденсатора одного из проводников к разности потенциалов между проводниками. Емкость изменяется в Фарадах, но величина 1 Ф является довольно большой, поэтому чаще всего емкость конденсаторов измерятся в микрофарадах (мкФ), нанофарадах (нФ) и пикофарадах (пФ).

    Помимо емкости конденсаторы характеризуются еще одним параметром, а именно величиной напряжения, которое может выдержать его диэлектрик. При слишком больших значениях напряжения электроны диэлектрика отрываются от атомов, и диэлектрик начинает проводить ток. Это явление называется пробоем конденсатора, и в результате обкладки оказываются замкнутыми друг с другом.

    Что такое плоские конденсаторы

    Собственно, характеристикой, которая часто используется при работе с конденсаторами является не напряжение пробоя, а рабочее напряжение – то есть величина напряжения, при которой конденсатор может работать неограниченно долгое время, и пробоя не произойдет.

    Так как поле сосредоточено внутри конденсатора, то линии напряженности начинаются на одной обкладке и кончаются на другой, поэтому свободные
    заряды, которые возникают на разных обкладках, равны по модулю и противоположны по знаку. Под емкостью конденсатора понимается физическая величина, равная отношению заряда Q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов (φ1 — φ2) между его обкладками. В таблице ниже приведем основные параметры конденсаторов.

    Что такое плоские конденсаторы

    Стоит почитать: все об электолитических конденсаторах.

    При небольших размерах конденсатор отличается значительной емкостью, не зависящей от наличия вблизи него других зарядов или проводников. Обкладкам конденсатора сообщают одинаковые по модулю, но противоположные по знаку заряды, что способствует накоплению зарядов, так как разноименные заряды притягиваются и поэтому располагаются на внутренних поверхностях пластин. Под зарядом конденсатора понимают заряд одной пластины.

    Заключение

    Более подробно о том, что такое плоский конденсатор и как рассчитать его электроемкость, можно узнать из статьи “Электроемкость“. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов.

    Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.coм/еlеctroinfonеt. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

    www.sverh-zadacha.ucoz.ru

    www.ru.solverbook.com

    www.xn--80ancbkzagjllo.xn--p1ai

    www.microtechnics.ru

    www.energetik.com.ru

    www.easy-physic.ru

    Фарад — Википедия

    Материал из Википедии — свободной энциклопедии

    Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 марта 2019; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 марта 2019; проверки требуют 2 правки.

    Фара́д (русское обозначение: Ф; международное обозначение: F; прежнее название — фара́да) — единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Майкла Фарадея[1]. 1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт:

    1 Ф = 1 Кл/1 В.

    Через основные единицы системы СИ фарад выражается следующим образом:

    Ф = А2·с4·кг−1·м−2.

    В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы «фарад» пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной (Ф). Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием фарада. Например, обозначение единицы измерения абсолютной диэлектрической проницаемости «фарад на метр» записывается как Ф/м.

    В Международную систему единиц фарад введён решением XI Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом[2].

    Фарад — очень большая ёмкость для уединённого проводника: ёмкостью 1 Ф обладал бы уединённый металлический шар, радиус которого равен 13 радиусам Солнца (ёмкость же шара размером с Землю, используемого как уединённый проводник, составляла бы около 710 микрофарад).

    В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников, то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах (и производных единицах) измеряют: ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад. Ёмкость т. н. ионисторов (супер-конденсаторов с двойным электрическим слоем) может достигать многих килофарад.

    Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).

    Фарад может быть выражен через основные единицы системы СИ как:

    с4⋅А2⋅м−2⋅кг−1.

    Таким образом, его значение равно:

    Ф = Кл·В−1 = А·с·В−1 = Дж·В−2 = Вт·с·В−2 = Н·м·В−2 = Кл2·Дж−1 = Кл2·Н−1·м−1 = с2·Кл2·кг−1·м−2 = с4·А2·кг−1·м−2 = с·Ом−1 = Ом−1·Гц−1 = с2·Гн−1,

    где Ф — фарад, А — ампер, В — вольт, Кл — кулон, Дж − джоуль, м — метр, Н — ньютон, с — секунда, Вт — ватт, кг — килограмм, Ом — ом, Гц — герц, Гн — генри.

    Образуются с помощью стандартных приставок СИ.

    Кратные Дольные
    величина название обозначение величина название обозначение
    101 Ф декафарад даФ daF 10−1 Ф децифарад дФ dF
    102 Ф гектофарад гФ hF 10−2 Ф сантифарад сФ cF
    103 Ф килофарад кФ kF 10−3 Ф миллифарад мФ mF
    106 Ф мегафарад МФ MF 10−6 Ф микрофарад мкФ µF
    109 Ф гигафарад ГФ GF 10−9 Ф нанофарад нФ nF
    1012 Ф терафарад ТФ TF 10−12 Ф пикофарад пФ pF
    1015 Ф петафарад ПФ PF 10−15 Ф фемтофарад фФ fF
    1018 Ф эксафарад ЭФ EF 10−18 Ф аттофарад аФ aF
    1021 Ф зеттафарад ЗФ ZF 10−21 Ф зептофарад зФ zF
    1024 Ф иоттафарад ИФ YF 10−24 Ф иоктофарад иФ yF
         применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике
    • Дольную единицу пикофарад до 1967 года называли микромикрофарада (русское обозначение: мкмкф; международное: µµF)[3].
    • На схемах электрических цепей и (часто) в маркировке ранних конденсаторов советского производства целое число (например, «47») означало ёмкость в пикофарадах, а десятичная дробь (например, «10,0» или «0,1») — в микрофарадах; никакие буквенные обозначения единиц измерения ёмкости на схемах не применялись… Позже и до сегодняшних дней: любое число без указания единицы измерения — ёмкость в пикофарадах; с буквой н — в нанофарадах; а с буквами мк — в микрофарадах. Использование других единиц ёмкости на схемах не стандартизовано (как и обозначение номинала на конденсаторах). На малогабаритных конденсаторах используют различного рода сокращения: например, после двух значащих цифр ёмкости в пикофарадах указывают число следующих за ними нулей (таким образом, конденсатор с обозначением «270» имеет номинальную ёмкость 27 пикофарад, а «271» — 270 пикофарад)[источник не указан 2412 дней].
    • В текстах на языках, использующих латиницу, очень часто при обозначении микрофарад в тексте заменяют букву µ (мю) на латинскую u («uF» вместо «µF») из-за отсутствия в раскладке клавиатуры греческих букв.

    Связь с единицами измерения в других системах[править | править код]

    • Сантиметр (другое название «статфарад», статФ) — единица электрической ёмкости в СГСЭ и гауссовой системе, ёмкость шара радиусом 1 см в вакууме:
      • 1 статФ ≈ 1,1126… пФ;
      • 1 Ф = 8,9875517873681764×1011 статФ (точно). Коэффициент равен с2×10−5 Ф/см = 100/(4πε0).
    • Абфарад — единица электрической ёмкости в СГСМ; очень большая единица: 1 абФ = 109 Ф = 1 ГФ.

    Обсуждение:Электрический конденсатор — Википедия

    Принцип работы конденсатора[править код]

    Конденсатор в цепи постоянного тока не проводит ток, так как его обкладки разделены диэлектриком. В цепи же переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора.

    Мне нужно вставить конденсатор в цепь постоянного тока, чтобы он дал накопленный заряд на соленоид. Мне нужно подключить соленоид параллельно к конденсатору? Буду очень благодарен за разъяснения 🙂 —77.109.56.138 10:41, 20 января 2008 (UTC)

    • вы не правильно задали вопрос, но вам нужно вставить его параллельно. и тогда ПРЕДВАРИТЕЛЬНО заряженный конденсатор даст ТОК в соленоид. по-позже постараюсь описать в статье базовую функциональность конденсатора в электронике.//Berserkerus20:07, 20 января 2008 (UTC)
      • если подключить предварительно заряженный конденсатор в цепь, получится цепь с переходным процессом, которая, строго говоря, цепью постоянного тока не являтся. Zanudaaa 23:25, 14 февраля 2008 (UTC)

    А как можно понять — заряжен конденсатор или нет, да и как заряжать его? 92.49.215.245 18:49, 16 марта 2008 (UTC)

    • Заряжать его просто — включить его к питанию. А проверить можно, подключив последовательно к конденсатору лампу, считая, что кондёр есть батарейкой.

    И ещё: недавно опробовал пару конденсаторов на практике. Питание 12В. Подключая после конденсатора 5 мкФ х 50В милиамперметр, получал значения от 2 до 5 мА (точно не помню), то есть конденсатор проводит постоянный ток (но не проводит накопленный заряд!). BlackShark 16:50, 18 мая 2008 (UTC)

    • конденсатор не проводит постоянный электрический ток. его можно зарядить. его можно разрядить. его можно использовать в цепи постоянного тока, но сам он постоянный ток проводить не может. иначе, это уже не конденсатор—FearChild 17:27, 18 мая 2008 (UTC)
      • Я сам видел показания милиамперметра. Может утечка, может ещё что-то. Но факт остаётся фактом. BlackShark 17:54, 21 мая 2008 (UTC)
    утечка, ясно. —Tpyvvikky
    Тяжело все равно сказать что то конкретно по этому поводу. Нужно дополнительную литературу пересматривать. —93.120.134.237 20:19, 4 февраля 2009 (UTC)Владимир В.Э.
    • А «Принцип работы конденсатора«-то до сих пор и не описан.. (вот что хранит заряд там — обкладки или диэлектрик?) —Tpyvvikky 01:54, 3 февраля 2015 (UTC)
    • добавлено довольно много викиссылок, стараясь, однако, не переборщить. главным принципом было — сделать так, чтобы читателю не надо было далеко ходить за разъясннием существенного термина (для чего, собственно, гиперссылки и существуют). были потрачены усилия, поэтому, если появится желание что-то удалить, прошу сперва тщательно это обдумать!
    • некоторые викиссылки остались нерабочими или неточными. нужно либо найти им соответствия, либо создать соотв. статьи. но не удаляйте их, плиз! иначе они не отметятся в Требуемых страницах (если я всё правильно понимаю).

    в-общем, кто может — помогите выправить статью! Zanudaaa 23:25, 14 февраля 2008 (UTC)

    Тут предлагаю задавать вопросы по работе конденсатора.

    • При зарядке конденсатора напряжение на нём растёт? BlackShark 16:46, 18 мая 2008 (UTC)
    • А как насчёт такого параметра как напряжение пробоя? —Валерий Пасько 17:36, 24 июля 2009 (UTC)

    Почему в первом абзаце написано что толщина диэлектрика мала по сравнению с толщиной обкладок? Из всех представленных рисунков по-моему видно что наоборот. 46.39.37.164 12:34, 1 июня 2014 (UTC)

    надрезы, желоба — незнаю-незнаю. забыл я как это называется :(буду искать терминологию в книжках… —Berserkerus 14:01, 2 августа 2007 (UTC)

    насечка. Чуть дополнил описание взрывов, но вот к полярности этот абзац не очень подходит…—KaV 18:49, 9 декабря 2007 (UTC)

    Рецензия с 24 сентября по 1 октября 2009 года[править код]

    Чего нехватает статье? Rasim 21:06, 24 сентября 2009 (UTC)
    • Первое, что бросается в глаза, − отсутствие ссылок на источники. Необходимо проставить, тем более, что для данной статьи с этим никаких проблем возникнуть не должно, поскольку соответствующей литературы и интернет-источников море.
    • Поскольку статья пишется для википедии, необходим краткий обзор истории вопроса, подобный тому, который приводится во всех схожих статьях (Оптический пинцет, Транзистор и т.д.). К слову, есть хорошее изображение батареи из лейденских банок.
    • По требованиям также необходим список литературы (отдельный оформленный по всем правилам раздел).
    • Фраза из статьи: «Конденсатор в цепи постоянного тока может проводить ток в момент включения его в цепь (происходит заряд или перезаряд конденсатора), по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течет, так как его обкладки разделены диэлектриком.» Этот ток постоянным не является, он экспоненциально уменьшается. В цепях истинно постоянного тока конденсаторы не работают.
    • Раздел Классификация конденсаторов пока не достаточно структурирован. Лучше разбить на подразделы в соответствии с параметром по которому производится классификация. Кроме того нужно не просто перечислять те или иные виды конденсаторов, но и кратко останавливаться на их особенностях, преимуществах и недостатках. Следует более подробно остановиться на полупроводниковых элементах, используемых в качестве конденсаторов (транзисторы, диоды с запертыми p-n переходами). По сути те же полупроводниковые транзисторы с плавающим затвором, основной элемент флеш-памяти, и являются конденсаторами, поскольку их роль сводится к накоплению и сохранению заряда.
    • Приведенные базовые конструкции конденсаторов (плоский, цилиндрический, сферический) носят скорее теоретический интерес, поскольку на практике используются не часто. Чаще встречаются многопластинчатые, многосекционные, спиральные, конденсаторы с оксидным диэлектриком (при их описании, кстати, не лишним будет указать процесс производства). Ну в общем, статье есть еще куда развиваться. —Heller2007 08:41, 25 сентября 2009 (UTC)
    • Статья очень понравилась, написана понятным языком. Однако совершенно не упомянута классификация конденсаторов по обозначениям на их корпусе. Также нет упоминания о ГОСТах, их регламентирующих.—Валерий Пасько 16:28, 25 сентября 2009 (UTC)
    • Разделы «Применение…» и, особенно, «История…» выглядят сейчас как отписка, а про производство нет ничего, хотя, как правило, в учебниках по физике для старших классов это есть. —Karel 18:35, 29 сентября 2009 (UTC)

    Итог[править код]

    Снимаю с рецензии, пожалуй на доработку у меня сил нет. —Rasim 11:43, 1 октября 2009 (UTC)

    С удалённой локальной страницы обсуждения (автор реплики — Nuclearcat):

    Вообще-то это просто некачественный конденсатор, померший от времени (старение). Часто случается на оборудовании с дешевыми, некачественными конденсаторами. Правильнее назвать Конденсатор потерявший свои характеристики, т.н. «вздувшийся конденсатор»

    А не как написано.

    NBS 17:11, 20 октября 2009 (UTC)

    Конденсатор

    Конденсатор – электронный компонент, предназначенный для накопления электрического заряда. Способность конденсатора накапливать электрический заряд зависит от его главной характеристики – емкости. Емкость конденсатора (С) определяется как соотношение количества электрического заряда (Q) к напряжению (U).

    емкость конденсатора Емкость конденсатора измеряется в фарадах (F) – единицах, названых в честь британского ученого физика Майкла Фарадея. Емкость в один фарад (1F) равняется количеству заряда в один кулон (1C), создающему напряжение на конденсаторе в один вольт (1V). Вспомним, что один кулон (1С) равняется величине заряда, прошедшего через проводник за одну секунду (1sec) при силе тока в один ампер (1A).Плоский конденсатор Простейший (плоский) конденсатор состоит из двух параллельных пластин проводника (обкладок), электрически изолированных друг от друга воздухом, или специальным диэлектрическим материалом (например бумага, стекло или слюда).

    устройтво плоского конденсатора и обозначение на схеме Заряд конденсатора. Ток По своему предназначению конденсатор напоминает батарейку, однако все же он сильно отличается по принципу работы, максимальной емкости, а также скорости зарядки/разрядки.

    Рассмотрим принцип работы плоского конденсатора. Если подключить к нему источник питания, на одной пластине проводника начнут собираться отрицательно заряженные частицы в виде электронов, на другой – положительно заряженные частицы в виде ионов. Поскольку между обкладками находиться диэлектрик, заряженные частицы не могут «перескочить» на противоположную сторону конденсатора. Тем не менее, электроны передвигаются от источника питания — до пластины конденсатора. Поэтому в цепи идет электрический ток.


    В самом начале включения конденсатора в цепь, на его обкладках больше всего свободного места. Следовательно, начальный ток в этот момент встречает меньше всего сопротивления и является максимальным. По мере заполнения конденсатора заряженными частицами ток постепенно падает, пока не закончится свободное место на обкладках и ток совсем не прекратится. Это при постоянном токе электроны идут к пластине конденсатора, где и упираются и запираются. При переменном токе,электроны идут к пластине и обратно, потому и не запираются. Не пояснено, что наведение зарядов на пластинах является электрической индукцией, при которой никаким токам, в том числе «токам смещения» места нет.—5.45.192.96 09:52, 9 июля 2014 (UTC)М. Певунов

    Температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ)[править код]

    ТКЕ — относительное изменение ёмкости при изменении температуры окружающей среды на один градус Цельсия (кельвин). Таким образом, значение ёмкости от температуры представляется линейной формулой:…

    где — увеличение температуры в °C или К относительно нормальных условий, при которых специфицировано значение ёмкости. TKE применяется для характеристики конденсаторов со значительной линейной зависимостью ёмкости от температуры. Однако ТКЕ определяется не для всех типов конденсаторов.

    Конденсаторы, имеющие нелинейную зависимость ёмкости от температуры, и конденсаторы с большими уходами ёмкости от воздействия температуры окружающей среды в обозначении имеют указание на относительное изменение ёмкости в рабочем диапазоне температур.

    В 1-м абзаце некорректно, «линейной формулой», это только в случае неизменного ТКЕ в рассматириваемом диапазоне температур, и противоречит последнему абзацу.

    Также, вольное определение н.у., (см. н.у. в ВП), обычно параметры (так издавна в электронике) приводятся для 25 (в анголоязычной литературе) и 20 (в отечественной) градусов Цельсия.

    —Д.Ильин 10:27, 17 августа 2012 (UTC)

    Взрывы танталовых конденсаторов[править код]

    В отличие от электролитических, взрывоопасность оксиднополупроводниковых (танталовых) конденсаторов связана с тем, что такой конденсатор фактически представляет собой взрывчатую смесь: в качестве горючего служит тантал, а в качестве окислителя — двуокись марганца, и оба этих компонента в конструкции конденсатора перемешаны в виде тонкого порошка. При пробое конденсатора или при его случайной переполюсовке выделившееся при протекании тока тепло инициирует реакцию между данными компонентами, протекающую в виде сильной вспышки с хлопком, что сопровождается разбрасыванием искр и осколков корпуса. Сила такого взрыва довольно велика, особенно у крупных конденсаторов, и способна повредить не только соседние радиоэлементы, но и плату. При тесном расположении нескольких конденсаторов возможен прожог корпусов соседних конденсаторов, что приводит к одновременному взрыву всей группы.

    Про взрывы танталовых и ниобиевых конденсаторов — полнейшая чушь. Я 40 лет профессионально занимаюсь электроникой, и, ни разу, не видел взрыва таких конденсаторов, разве только металлостяклянный изолятор анода ниобиевого конденсатора (К73) отвалится, сказав «пук».

    А вот ранние электролитичекие алюминиевые конденсаторы при превышении реактивной мощности, или при ошибке полярности при монтаже взрываются весьма эффектно — у ранних конденсаторов (К53) выбивает дисковое днище, забрасывая внутренности электронного прибора бумажным сепаратором и клочками фольги обкладок.

    Современные алюминиевые конденсаторы снабжаются предохранительным клапаном (как правило, резиновой шайбой в отверстии корпуса), или надсечкой оболочки

    Не понимаю, почему все части выражения СКЛАДЫВАЮТСЯ? Если: «В случае синусоидального тока при последовательном соединении индуктивного и ёмкостного элементов цепи сопротивление реактивное выражается в виде РАЗНОСТИ сопротивления индуктивного и сопротивления ёмкостного» › БСЭ. — 1969—1978 И пример параллельного соединения Комплексное сопротивление (импеданс) колебательного контура: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%83%D1%80 178.46.179.138 18:33, 23 марта 2014 (UTC)Алексей

    • В формулах все верно, так как при последовательном соединении комплексных сопротивлений они складываются. При параллельном — складываются проводимости. …при последовательном соединении индуктивного и ёмкостного элементов цепи сопротивление реактивное выражается в виде РАЗНОСТИ сопротивления индуктивного и сопротивления ёмкостного… — обратите внимание, j (мнимая 1) стоит в знаменателе выражения, при домножении числителя и знаменателя на j получите желанный минус, так как j·j = −1. С уважением, Д.Ильин 05:48, 24 марта 2014 (UTC).

    «двухполюсник с определённым или переменным значением ёмкости и малой проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.» — Статью писал очень умный человек, возможно, школьник. Это здорово, но хотелось бы чего-нибудь более понятного для простых людей.

    • Что не понятно? —Sergei Frolov 04:11, 5 мая 2014 (UTC)

    Что было раньше: лейденская банка или конденсатор Эпинуса?[править код]

    «Первые конденсаторы, состоящие из двух проводников, разделенных непроводником (диэлектриком), упоминаемые обычно как конденсатор Эпинуса или электрический лист, были созданы ещё раньше[3].»

    Возможно я чего-то не понял, но из этого текста electrik.info/main/fakty/149-yeksperimentalnye-kollizii-lejdenskogo-opyta.html следует, что Эпинус создал свой конденсатор в 1757 году, то есть спустя 12 лет после лейденской банки, а не «ещё раньше» —46.182.132.90 20:15, 8 декабря 2015 (UTC)[email protected]

    один из участников сомневается что «конденсатор является пассивным электронным компонентом» =))) (и даже требует «предоставить ему АИ»), это Sergei Frolov) —Tpyvvikky 14:34, 27 апреля 2016 (UTC)

    • ну да. Его уже предлагали переименовать в активный или реактивный. Я бы написал, что он является «незаменимым», но это уже будет оксюморон. —Sergei Frolov 14:39, 27 апреля 2016 (UTC)
    • «пассивные». Может речь о том, нужен ли вообще такой жаргонизм в энциклопедии ? Т.е. значим ли он? Да и строго говоря, есть у конденсаторов и нелинейные эффекты.Слишком похожий 12:45, 25 мая 2016 (UTC)


    без шуток: антиконденсатор

    Типы конденсаторов, теория и примеры

    Определение и типы конденсаторов

    Причем проводники (обкладки конденсатора) имеют такую форму и расположены так, по отношению друг к другу, что поле, создаваемое данной системой, в основном расположено во внутренней области пространства конденсатора. У реального конденсатора обкладки не являются полностью замкнутыми, однако, следует отметить, что приближение к идеальной картине довольно большое. На практике независимости внутреннего поля между обкладками конденсатора от внешних полей достигают тем, что пластины конденсатора располагают на очень малом расстоянии. В таком случае заряды находятся на внутренних поверхностях обкладок.

    Основное назначение конденсатора состоит в накоплении электрического заряда. Способность конденсатора накапливать заряд связана с основной характеристикой конденсатора электроемкостью (C). Электрическая емкость конденсатора – это взаимная емкость принадлежащих ему обкладок:

       

    q – величина заряда на обкладке; – разность потенциалов между обкладками. Емкость конденсатора зависит от размеров и устройства конденсатора.

    Подходы к классификации конденсаторов могут быть разными. Выделяют, например:

    1. Конденсаторы имеющие постоянную или переменную емкость, подстроечные конденсаторы.
    2. Тип диэлектрика, заполняющий пространство между обкладками конденсатора, может влиять на то, к какому типу отнесут тот или иной конденсатор. (Электролит – электролитический конденсатор (см. раздел «Электролитический конденсатор»), воздух – воздушный конденсатор, тефлон – тефлоновый конденсатор и т.д).
    3. Керамические (подробно о керамических конденсаторах см. раздел «Керамические конденсаторы»), пластиковые, металлические конденсаторы в зависимости от материала, который применяется в изготовлении корпуса конденсатора
    4. Плоские, цилиндрические, шаровые (сферические) конденсаторы в соответствии с геометрией (строением) конденсатора.

    Кроме этого конденсаторы можно разделить по их предназначению (см., например раздел «Пусковой конденсатор»), способу монтажа (для печатного, навесного, поверхностного монтажа; с защелкивающимися выводами; выводами под винт), принципам защиты от внешних воздействий (с защитой и без нее; изолированные и неизолированные; уплотненные и герметизированные).

    Типы конденсаторов в разделе общая физика

    В задачах по общей физике рассматривают обычно три типа конденсаторов: плоские, цилиндрические и сферические. Кроме того могут варьироваться типы диэлектрика между обкладками.

    Для расчета емкости плоского конденсатора применяют формулу:

       

    где – электрическая постоянная; S – площадь каждой (или наименьшей) пластины; d – расстояние между пластинами.

    Емкость плоского конденсатора, содержащего N слоев диэлектрика (толщина i-го слоя равна , диэлектрическая проницаемость i-го слоя , определяется как:

       

    Электрическая емкость цилиндрического конденсатора вычисляют как:

       

    где l – высота цилиндров; – радиус внешней обкладки; – радиус внутренней обкладки.

    Емкость сферического (шарового) конденсатора находят по формуле:

       

    где – радиусы обкладок конденсатора.

    Примеры решения задач

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.