На что влияет емкость конденсатора

Конденсаторы являются второй, по распространенности и степени использования, после резисторов, деталью в электронных схемах. Действительно, в любом электронном устройстве, будь то мультивибратор на 2 транзисторах или материнская плата компьютера, во всех них находят применение эти радиоэлементы. Конденсатор обладает свойством накапливать заряд и впоследствии отдавать его. Простейший конденсатор представляет собой 2 пластины, разделенные тонким слоем диэлектрика. Емкостное сопротивление конденсатора зависит от его емкости и частоты тока.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Как влияет диэлектрик на емкость конденсаторов?
• Электрическая емкость. Конденсаторы. Емкость конденсатора.
• Электрическая ёмкость, конденсатор.
• §52. Конденсаторы, их назначение и устройство
• Конденсаторы, свойства конденсатора, обозначение конденсаторов на схемах, основные параметры
• Как работает конденсатор. Емкость конденсатора.
• Проверка и замена пускового конденсатора
• В помощь изучающему электронику
• Конденсатор

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Рабочие и пусковые конденсаторы для чайников.

Как влияет диэлектрик на емкость конденсаторов?

Что делать, если требуется подключить двигатель к источнику, рассчитанному на другой тип напряжения например, трехфазный двигатель к однофазной сети? Такая необходимость может возникнуть, в частности, если нужно подключить двигатель к какому-либо оборудованию сверлильному или наждачному станку и пр.

В этом случае используются конденсаторы, которые, однако, могут быть разного типа.

Соответственно, надо иметь представление о том, какой емкости нужен конденсатор для электродвигателя, и как ее правильно рассчитать. Конденсатор состоит из двух пластин, расположенных друг напротив друга. Между ними помещается диэлектрик. Его задача — снимать поляризацию, то есть заряд близкорасположенных проводников. Задаваясь вопросом: как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя, нужно принять во внимание ряд параметров.

Чтобы подобрать емкость для рабочего конденсатора, необходимо применить следующую расчетную формулу: Сраб. Еще один вариант расчета — принять во внимание значение мощности двигателя. Осуществляя расчеты, не забывайте следить за значением тока, поступающего на фазную обмотку статора.

Он не должен иметь большего значения, чем номинальный показатель. В случае, когда пуск двигателя производится под нагрузкой, то есть его пусковые характеристики достигают максимальных величин, к рабочему конденсатору добавляется пусковой. Его особенность заключается в том, что он работает примерно в течение трех секунд в период пуска агрегата и отключается, когда ротор выходит на уровень номинальной частоты вращения.

Рабочее напряжение пускового конденсатора должно быть в полтора раза выше сетевого, а его емкость — в 2, раза больше рабочего конденсатора. Чтобы создать необходимую емкость, вы можете подключить конденсаторы как последовательно, так и параллельно.

Асинхронные двигатели , рассчитанные на работу в однофазной сети, обычно подключаются на вольт. Однако если в трехфазном двигателе момент подключения задается конструктивно расположение обмоток, смещение фаз трехфазной сети , то в однофазном необходимо создать вращательный момент смещения ротора, для чего при запуске применяется дополнительная пусковая обмотка. Смещение ее фазы тока осуществляется при помощи конденсатора.

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Тем не менее, нужно обязательно проследить за работой и нагревом двигателя после его подключения.

Например, при заметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего. В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от В.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя — вопрос непростой. Для обеспечения эффективной работы агрегата нужно чрезвычайно внимательно рассчитать все параметры и исходить из конкретных условий его работы и нагрузки.

Нажимая на кнопку «отправить», вы соглашаетесь с правилами обработки данных. Конфигуратор Выбирай электродвигатель грамотно Хочу стать участником бонусной программы. Что такое конденсатор Конденсатор состоит из двух пластин, расположенных друг напротив друга. Существует три вида конденсаторов: Полярные. Не рекомендуется использовать их в системах, подключенных к сети переменного тока, так как вследствие разрушения слоя диэлектрика происходит нагрев аппарата, вызывающий короткое замыкание.

Работают в любом включении, так как их обкладки одинаково взаимодействуют с диэлектриком и с источником. Электролитические оксидные. В роли электродов выступает тонкая оксидная пленка. Считаются идеальным вариантом для электродвигателей с низкой частотой, так как имеют максимально возможную емкость до мкФ. Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя Задаваясь вопросом: как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя, нужно принять во внимание ряд параметров.

Таким образом вы рассчитаете емкость рабочего конденсатора в мкФ. Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя Асинхронные двигатели , рассчитанные на работу в однофазной сети, обычно подключаются на вольт.

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя? Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя. Связаться с нами:. Для входа в личный кабинет введите, пожалуйста, Ваш логин и пароль:.

Изменить пароль Забыли свой пароль? Амурская область Архангельская область Астраханская область Еврейская автономная область Забайкальский край Кабардино-Балкария Калининградская область Камчатский край Карачаево-Черкессия Красноярский край кроме г. Ачинска, г. Красноярска, г. Вологодская область Костромская область Ярославская область. Тыва, р. Алтай Республика Хакасия Томская область.

Кировская область Пермский край р. Башкортостан р. Марий Эл р. Татарстан р. Курганская область Свердловская область Тюменская обл.

Электрическая емкость. Конденсаторы. Емкость конденсатора.

Говоря о ёмкости, мы чаще всего подразумеваем вместительность. То есть, если рассматривать ёмкость какого либо сосуда, то здесь мы под ёмкостью понимаем количество литров вещества, которое он может вместить. Или, например, количество килограммов конкретного вещества. Иными словами — ёмкость, это количественная характеристика, отражающая способность какого либо транспортного объекта размещать в себе транспортируемое вещество.

Конденсатор проводит переменный ток и не пропускает постоянный. Емкость конденсатора тем больше, чем больше площадь пластин.

Электрическая ёмкость, конденсатор.

Увеличение емкости конденсатора С увеличивает коэффициент усиления усилителя и уменьшает величину фазового сдвига. Увеличение емкости конденсатора на выходе источника питания выше некоторого значения не приводит к заметному улучшению качества выходного напряжения. Увеличение емкости конденсаторов С12, С14 вызывает снижение чувствительности, а уменьшение — увеличение. Увеличение емкости конденсатора увеличивает длительность. Увеличение емкости конденсатора должно осуществляться в те моменты, когда напряжение на конденсаторе проходит через нуль. Поскольку в эти моменты энергия электрического поля контура равна нулю см. Увеличение емкости конденсатора Сс связано с увеличением его геометрических размеров и вследствие этого увеличением емкости по отношению к другим проводникам. В результате увеличиваются наводки и появляется фон усилителя. Для увеличения емкости конденсаторов С без сильного увеличения их линейных размеров конденсаторы соединяют параллельно в батарею. Сп, а их заряды соответственно 7i 7z, 7n — Разность потенциалов U, приложенная между точками А и В, одинакова для всех конденсаторов.

§52.

Конденсаторы, их назначение и устройство

Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Ёмкость конденсатора измеряется в фарадах. Первые конденсаторы, состоящие из двух проводников, разделенных непроводником диэлектриком , упоминаемые обычно как конденсатор Эпинуса или электрический лист, были созданы ещё раньше [3]. Конденсатор является пассивным электронным компонентом [4]. В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин называемых обкладками , разделённых диэлектриком , толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок см.

Конденсатор — электронный компонент, предназначенный для накопления электрического заряда.

Конденсаторы, свойства конденсатора, обозначение конденсаторов на схемах, основные параметры

Конденсатор — элемент обладающий электрической емкостью. Емкость проводников, удаленных от других предметов уединенных проводников , зависит от размеров и формы самих проводников. Чем больше размеры проводника, тем больше его емкость. Рисунок 1. Заряженные металлические шары находятся на большом удалении один от другого. Емкость шаров зависит только от их размеров.

Как работает конденсатор. Емкость конденсатора.

Что такое конденсатор? Конденсатор это система из двух и более электродов обычно в форме пластин, называемых обкладками , разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок конденсатора. Такая система обладает взаимной ёмкостью и способна сохранять электрический заряд. ТОесть из рисунка видно что это две параллельные металические пластины разделённые каким то материалом диэлектриком- это вещество которое не проводит электрический ток. В году в Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и голландский физик Питер ван Мушенбрук создали первый конденсатор -. Лейденская банка — первый электрический конденсатор, изобретённый голландскими учёными Мушенбреком и его учеником Кюнеусом в в Лейдене.

Конденсатор что такое конденсатор ёмкость обозначения параметры характеристики типы виды конденсаторов условные графические обозначения.

Проверка и замена пускового конденсатора

При сборке любого устройства, даже самого простейшего, у радиолюбителей часто возникают проблемы с радиодеталями, бывает что не удается достать какой то резистор определенного номинала, конденсатор или транзистор… в данной статье я хочу рассказать про замену радиодеталей в схемах, какие радиоэлементы на что можно заменять и какие нельзя, чем они различаются, какие типы элементов в каких узлах применяют и многое другое. Большинство радиодеталей могут быть заменены на аналогичные, близкие по параметрам. Итак, вам наверное уже известно, что резисторы являются самыми основными элементами любой схемы.

В помощь изучающему электронику

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 237. Электрическая емкость. Конденсаторы

Данный справочник собран из разных источников. Кронегера в ГДР в году. Не смотря на такую ее древность, она является моей настольной книгой наряду с несколькими другими справочниками. Думаю время над такими книгами не властно, потому что основы физики, электро и радиотехники электроники незыблемы и вечны. Единица емкости фарада ф — емкость такого конденсатора, увеличение заряда которого на 1 кулон к вызывает повышение разности потенциалов между обкладками конденсатора на 1 в:. На практике обычно пользуются значительно более мелкими единицами емкости см Таблицу 1.

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети В. Ёмкость конденсатора -характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя.

Конденсатор

Большая индуктивность алюминиевых оксидных конденсаторов — это свойство, связанное исключительно с рулонной конструкцией конденсатора и ее очень легко снизить — достаточно подводить к полосам фольги не один токоввод, а много — по всей длине ленты, и соединить их параллельно и так делают в конденсаторах для фотовспышек. А вот со свойствами электролита, с низкой подвижностью ионов связан рост активного последовательного сопротивления с частотой. И тут можно бороться, подбирая составы электролитов с высокой подвижностью ионов, уменьшая толщину слоя электролита — но до конца этот недостаток не изживается. Еще бы: смесь химически весьма активного металла тантала и сильного окислителя двуокиси марганца. Фактически это термит.

Конденсаторы — это компоненты, способные хранить электрозаряд или электрическую энергию. Простейшая форма элемента — это две пластины из металла с диэлектриком между ними, не допускающим электрического соединения обкладок. При подаче напряжения в межобкладочном пространстве образуется электрическое поле, с положительным зарядным знаком на одной пластине и с отрицательным — на другой.

Как влияет тип диэлектрика на емкость конденсатора?

Плоские конденсаторы, будь то вакуумные или воздушные, т.е. имеющие вакуум или воздух между обкладками, обычно имеют небольшую емкость. Её можно увеличить, манипулируя размером конденсатора, например, увеличивая площадь поверхности обкладок или уменьшая расстояние между ними. Однако оба решения не очень эффективны, поскольку, например, слишком большой размер ограничивает применимость конденсатора на практике, а уменьшение расстояния между обкладками может привести к пробою.

Существует еще один способ увеличения емкости конденсатора: между его обкладками можно поместить материал с диэлектрическими свойствами. Таким образом, в зависимости от используемого диэлектрика, емкость конденсатора может быть увеличена от нескольких до десятков раз.

Диэлектрики – это материалы, которые не проводят электричество. Во внешнем электрическом поле напряженностью E₀ молекулы диэлектрика поляризуются.

Эта поляризация создает внутреннее электрическое поле в диэлектрике E_p. Это поле направлено противоположно внешнему полю. В результате напряженность результирующего электрического поля внутри диэлектрика: E = E₀ + E_p , имеет меньшее значение, чем внешнее поле (рис. 1): E = E₀ – E_p .

Рис. 1. Линии электрического поля внутри плоского вакуумного конденсатора (слева) и конденсатора с диэлектриком между обкладками (справа)

Из-за поляризации внутри диэлектрика, заполняющего конденсатор, плотность линий электрического поля, а следовательно, и его напряженность, меньше, чем в вакуумном конденсаторе.

Отношение E₀ к E зависит от свойств диэлектрика и называется относительной диэлектрической проницаемостью: E₀ / E = ε_r .

Заметим, что константа ε_r безразмерна (не имеет определенных единиц) и ее значение удовлетворяет условию: ε_r ≥ 1 , где ε_r = 1 характеризует вакуум.

Заметим также, что если напряженность электрического поля внутри диэлектрика уменьшается в ε_r раз, то разность потенциалов (т.е. напряжение U) внутри диэлектрика также должна уменьшиться в ε_r раз: U₀ / U = ε_r [5].

Что же произойдет, если мы заполним пространство между обкладками конденсатора диэлектриком? Это уменьшит значение разности потенциалов U, сохраняя заряд на обкладках неизменным. Итак, давайте рассмотрим, как это повлияет на емкость данного конденсатора.

Емкость вакуумного конденсатора, т.е. конденсатора, между обкладками которого имеется вакуум, определяется по формуле:

С₀ = Q / U₀

Таким образом, после введения диэлектрика емкость составит: C = Q / U = Q / ( U₀ / ε_r ) = ε_r * Q / U₀ = ε_r * C₀ .

Это означает, что если между обкладками конденсатора поместить диэлектрик, то его емкость увеличится в ε_r раз: C = ε_r * C₀ .

В таблице 1. приведены примеры значений относительной диэлектрической проницаемости выбранных диэлектриков при комнатной температуре.

Материал	Относительная диэлектрическая проницаемость
Вакуум	1,0000
Воздух	1,0005
Тефлон	2,1
Полиэтилен	2,3
Бумага	3,5
Стекло	4,5
Фарфор	6,5
Вода	78

Таблица 1: Значения относительной диэлектрической проницаемости для различных материалов.

Как измерить значение относительной диэлектрической проницаемости?

Мы не измеряем эту величину напрямую, а определяем ее. Один из способов определения этой величины, который можно использовать, например, на уроках физики, заключается в измерении разности потенциалов между обкладками плоского конденсатора.

Вам понадобятся: диэлектрическая пластина (например, кусок стекла или пластика), демонстрационный конденсатор (или две металлические пластины, которые можно расположить параллельно друг другу), электроскоп и электростатическая (индукционная) машина.

Мы раздвигаем обкладки конденсатора (или металлические пластины) так, чтобы диэлектрик заполнил пространство между ними (около 1-2 см). С помощью электростатической машины мы заряжаем одну из обкладок конденсатора. Вторую обкладку можно прикрепить к штативу или просто держать в руке – если ее заземлить, она выработает тот же заряд, что и первая. Считайте показания электроскопа (рис. 2.). Затем вставьте диэлектрик между крышками и снова считайте показания электроскопа.

Рис. 2. Исследование с помощью электроскопа напряжения между обкладками плоского конденсатора: а) с воздухом, б) с диэлектриком между обкладками

Когда диэлектрик вставляется между обкладками конденсатора, напряжение между обкладками уменьшается, что заставляет створки электроскопа опускаться вниз.

Электроскоп измеряет напряжение между обкладками конденсатора. Подставив полученные результаты в формулу (5), определим относительную диэлектрическую проницаемость материала. Обратите внимание, что не имеет значения, в каких единицах мы измеряем напряжение – параметр ε_r является безразмерным.

значение формулы заряда, принцип работы

Конденсаторы часто встречающийся элемент в электрических схемах.
Они нужны для накопления заряда, сглаживания пульсаций электрического тока, фильтрация отдельных видов частот,
создание фазовых сдвигов обеспечивающих работу электрических двигателей и для других технических решений.

Содержание

1. Что такое конденсатор
2. От чего зависит емкость и заряд конденсатора
3. Как устроен конденсатор
4. Виды конденсаторов
5. Плоский
6. Сферический
7. Цилиндрический
8. Полярные
9. Танталовые
10. Ионисторы
11. Электролитические
12. Неполярные
13. Керамические
14. Пленочные
15. Smd
16. Переменные
17. Максимальное рабочее напряжение на конденсаторе
18. Величина и значение потери у конденсатора
19. Конденсатор в цепи электрического тока
20. Постоянного
21. Переменного
22. Сопротивления конденсатора в зависимости от
23. Частоты и сдвига фаз
24. Номинала конденсатора
25. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов
26. Формулы для вычисления
27. Посредством математических выражений
28. Как зависит емкость от среды диэлектрика
29. Как измерить емкость
30. Мультиметром
31. Осциллографом
32. Тестером не имеющим прямой функции
33. Мостовыми измерителями
34. Единицы расчета
35. Математическое выражение фарада
36. Диэлектрическая проницаемость
37. Маркировка конденсаторов
38. Способы обозначения конденсатора
39. Код конденсаторов импортного производства
40. Кодовая для конденсаторов поверхностного монтажа

Что такое конденсатор

Конденсаторы — это компоненты в электронике, которые могут накапливать электрические заряды.

Эти детали используются в любом электронном устройстве.

Свойство конденсатора – это накопление заряда и последующая его отдача.

От чего зависит емкость и заряд конденсатора

Емкость конденсатора это физическая величина по которой производится оценка его возможностей выполнять свои функциональные задачи.

Практическое значение емкости выражается в способности электрического устройства к накоплению заряда.

Величина напряжения на пластинах в прямой пропорции влияет на количественные характеристики заряда на обкладках.
Формула определения емкости выглядит как

C = q/U,

где С — емкость конденсатора,

q — означает количество заряда на одной из пластин,

U — разница потенциалов на обкладках.
Приведенная формула расчета имеет в большей степени теоретический характер.

Существует иное определение емкости, которое полезнее в практическом смысле.

В формуле C = єS/d обозначена ее связь с площадью S обкладок, расстоянием между пластинами d и свойствами диэлектрика є.

Из формулы следует, что чем больше площадь обкладок, тем больший заряд может на них разместиться и чем больше расстояние между пластинами,
тем слабее заряженные частицы будут притягиваться друг к другу, увеличивая их шансы покинуть обкладку.

Максимальная диэлектрическая проницаемость материала, расположенного между пластинами, увеличивает емкость конденсатора без изменения габаритных характеристик.

Как устроен конденсатор

Конденсатор состоит из двух или нескольких металлических пластин, между которыми располагается диэлектрический материал.
Электроны начинают двигаться, но не в состоянии преодолеть диэлектрик, из-за этого между пластинами накапливается электрический заряд.

Хорошими диэлектрическими свойствами обладают бумага покрытая оксидом алюминия, слюда, электролит, керамика и подобные материалы.

Заряды на разных обкладках одинаковые по величине, но противоположные по знаку.

Виды конденсаторов

Конденсаторы различаются по целому ряду параметров: по конфигурации, по типу диэлектрика,
по материалу обкладок, по виду изменения емкости (постоянные, переменные, подстрочные),
по рабочему напряжению.
Ниже на рисунке рассмотрим основные виды электрических устройств различной конфигурации.

Плоский

Плоский вид устройства, – это две пластины, которые располагаются параллельно друг против друга.
Они отличаются компактностью, сохраняя при этом большую емкость.

Емкость плоского конденсатора возрастает по мере увеличения площади пластин и при уменьшении расстояния между ними.

Для расчета емкости плоского конденсатора следует пользоваться формулой C = ε₀ εS / d

Сферический

Сферический конденсатор это две концентрично расположенные сферы с находящимся между ними тонким диэлектриком.
Наружную поверхность внешней обкладки заземляют для создания электрического поля непосредственно между обкладками.
С учетом геометрии обкладок расчет емкости сферического конденсатора производится по формуле

C = 4πεε₀ Rr/ R — r, где R — радиус наружной обкладки, r — радиус внутренней.

Цилиндрический

Цилиндрический конденсатор выполнен из двух полых цилиндров с разными радиусами образующих их окружностей с общей осью.
Между наружной поверхностью малого цилиндра и внутренней поверхностью большого находится диэлектрик.
Для расчета емкости цилиндрического конденсатора можно воспользоваться формулой
C = 2πєє0L/ ln (R2/R1),

где L — длина цилиндрических обкладок,

R2 — радиус наружного цилиндра,

R1 — радиус внутреннего цилиндра,

ln — обозначение логарифмического действия.

Полярные

Полярные конденсаторы – это приборы, имеющие полярность, а именно плюс и минус.
Важно чтобы плюсовой контакт был соединен с «плюсом» источника питания, а минусовой с его «минусом».
Нарушение полярности может привести даже к взрыву конденсатора.
К полярным принадлежат танталовые, ионисторы, конденсаторы с электролитическим диэлектриком.

Танталовые

В танталовых конденсаторах, относящихся к электролитическому типу, в качестве диэлектрика используется спеченный танталовый порошок оксид тантала, отсюда происходит их название.
Такой диэлектрик сводит практически к нулю ток утечки.

Недостаток заключается в невозможности работать в электрических цепях с высоким напряжением.

Танталовый конденсатор включает в себя 4 элемента – анод, диэлектрик, электролит и катод.

В отличие от электролитических танталовые имеют меньшую собственную индуктивность, благодаря чему их можно применять на высоких частотах.

Компактность танталовых устройств позволяет их использовать в качестве составляющих монтажных схем.

Ионисторы

Ионисторы принадлежат к разряду электрохимических конденсаторов.
Особенность конструкции заключается в сочетании свойств обычного конденсатора и аккумуляторной батареи.
Пространство между электродами заполняется твердым электролитом на основе рубидия и аналогичных материалов.
Такая конструкция исключает самопроизвольный разряд ионистора.

Быстрая разрядка и зарядка делают возможным его использование в некоторых видах электрических схем вместо аккумулятора.

Аккумулятор, в отличие от ионистора, потребует значительное время для своей зарядки.
Емкость ионистора отличается повышенным значением среди всех электролитических устройств.

Работает ионистор только с источником постоянного напряжения.

Электролитические

Большое распространение получили электролитические конденсаторы, у которых одна из обкладок выполнена в виде алюминиевой фольги.
Другой обкладкой служит твердый или жидкий электролит обеспечивающий движение заряженных частиц для сохранения оксидной пленки.

Емкость электролитического конденсатора на сегодняшний день является наибольшей при соотношении емкости и объема элемента.

Электролитические элементы устанавливаются в фильтрах, но важно соблюдение полярности.

По сравнению с танталовыми конденсаторами в электролитических  идут значительный ток утечки.

Процессы переноса заряженных частиц происходят медленно, что увеличивает количество выделяемого тепла.
Отсюда перегрев и низкий срок службы.

Неполярные

Неполярные конденсаторы корректно работают при любых вариантах подключения их в электрическую схему.

Это связано с похожей структурой материалов образующих границу между обкладкой и диэлектриком.
Стороны одинаковы. Все это приводит к тому, что во время установки конденсатора нет необходимости соблюдать полярность.
В качестве неполярных электрических устройств в основном используются сухие, реже электролитические, изготовленные по измененной технологии.

Керамические

Керамические конденсаторы имеют высокие электрические показатели, маленькие габариты и приемлемую стоимость.

Устанавливаются элементы в контурах радиоаппаратуры.
Керамические конденсаторы подразделяются на

• с постоянной емкостью
• подстроечные.

Элементы с постоянной емкостью – устанавливают в контурах генераторов и гетеродинов.
Подстроечные – используются для подгонки параметров колебательных контуров.
Широкое распространение получили благодаря разнообразию емкостей, широкому диапазону рабочих напряжений,
стандартными типоразмерами аналогичными керамическим устройствам разных производителей.

Пленочные

Особенностью таких устройств будет диэлектрик в виде пленки.
Пленка изготавливается из фторопласта, металлизированной бумаги, полипропилена, поликарбоната и подобных материалов.
Металлическая пленка или фольга напыляются или напрессовываются на диэлектрик.

Благодаря большому количества слоев – получается увеличение площади, соответственно, существенно увеличивается емкость.

Из достоинств пленочного конденсатора следует отметить сравнительно высокую надежность, стабильность теплового состояния при действии нагрузок вызванных переменным током.

К недостаткам можно отнести невысокое значение диэлектрической проходимости.

Пленочные конденсаторы используются в цепях постоянного тока, всевозможных фильтрах и резонансных схемах.

Smd

В цепях управления некоторых видов плат используются небольшие по размерам Smd конденсаторы, имеющие форму маленьких кирпичиков.
На плату радиоэлемент устанавливается посредством правила поверхностного монтажа.
Smd устройства бывают следующих видов:

• электролитические
• керамические;
• танталовые.

Керамические SMD конденсаторы, имеющие диэлектрик с высокой проницаемостью, маркируются тремя буквами.
Первыми двумя буквами обозначается нижняя и верхняя предельно допустимая граница рабочего диапазона температур,
третья буква используется при обозначении отклонений изменения емкости для измеряемых диапазонов.

Маленькие размеры Smd конденсаторов не всегда позволяют нанести маркировку на корпус или она будет очень мелкая.

В таких случаях без специального измерительного прибора, например, мультиметра не обойтись.

Переменные

Конденсаторы переменной емкости (КПЕ) состоят из части секций металлических пластин.
Одна из них двигается плавно по отношению ко второй.
Во время передвижения получается, что подвижные пластины (ротора), попадают в зазоры неподвижной пластины (статора).
Благодаря процессу площадь перекрытия одних пластин другими изменяется, в результате чего изменяется у конденсатора емкость.
Слоем диэлектрика в этом случае является воздух.

В конденсаторах, установленных в небольших устройствах, используется твердый диэлектрик, например, фторопласт или полиэтилен.

В старых радиоприемниках устройство применялось для настройки на определенную частоту колебательного контура работающей радиостанции.

Максимальное рабочее напряжение на конденсаторе

Напряжение, подаваемое на конденсатор, не должно превышать максимальное, так как может произойти пробой диэлектрика и выход элемента из строя.

Для анализа работы конденсатора в цепи переменного тока критерием для сравнения со значением максимально возможного следует брать амплитудную величину напряжения.

Это значит, что если на нем обозначено какое то максимальное напряжение DC WV , то в действительности при включении в сеть оно должно быть на 1,4 меньше.

Величина и значение потери у конденсатора

Ток утечки конденсатора – критический фактор для использования, особенно если его применяют для силовой электроники.
Потеря напрямую завязана со свойствами диэлектрика.

Никакой диэлектрик не способен со 100% гарантией изолировать металлические обкладки.

Через изолятор всегда будет проходить ток, меньший или больший в зависимости от свойств диэлектрика и теряться энергия.
Кроме изолирующих способностей диэлектрика на ток утечки оказывают влияние следующие факторы:

• температура окружающего пространства;
• срок годности конденсатора без напряжения, температура;
• величина тока утечки прямо пропорциональна приложенному к обкладкам напряжению.

Восстановить работоспособность конденсатора после длительного хранения можно, приложив к нему рабочее напряжение с выдержкой в течение нескольких минут.

При этом этапе окислительный слой заново накапливается и восстанавливает работоспособность конденсатора.

Конденсатор в цепи электрического тока

Принцип работы конденсатора простой – подается напряжение и накапливается заряд.
Накопитель по-разному ведет себя в двух вариантах электрической цепи.

Постоянного

Если в цепь с присоединенным к ней конденсатором подать ток, то стрелка на амперметре придет в движение, после чего быстро вернется в предыдущее положение.
Это связано с тем, что прибор быстро заряжается и ток исчез.
Через обкладки разделенные диэлектриком постоянный ток проходить не может.
Практическое применение конденсатора в такой цепи вызывает много вопросов.
В условиях постоянного тока конденсатор функционирует, но непродолжительное время.
Переходные процессы в виде зарядки и разрядки снимают все сомнения.
В электронных схемах на постоянном токе конденсаторы один из самых распространенных компонентов.

Переменного

При подключении переменного напряжения полюса конденсатора меняют плюс на минус с частотой подачи напряжения.
В данном случае электроны передвигаются сначала в одну, а потом в другую.
На обкладках при такой смене остаются излишки заряда, которые собственно и создают ток во внешней цепи.

Конденсатор в цепи переменного тога выступает в качестве резистора.

Сопротивления конденсатора в зависимости от

Сопротивление конденсатора зависит от частоты подаваемого на него напряжения и показателя емкости.

Частоты и сдвига фаз

Устройство накопления зарядов одинаковой емкости на разных частотах оказывает различный уровень сопротивления.
Оно растет или уменьшается.

При повышении частоты входного напряжения сопротивление (его также называют емкостным) уменьшается.

На низких частотах имеется в наличии сдвиг по фазе входного напряжения и напряжения на нагрузке.

С увеличением частоты сдвиг по фазе уменьшается.

При достижении частоты определенного уровня фазовый сдвиг стремиться к нулю.

Хс = 1/ωС,

где ω — круговая частота, равная произведению 2πf,

С—емкость цепи в фарадах.

Номинала конденсатора

Емкость конденсатора влияет на процесс зарядки и разрядки при прохождении через него переменного тока.

Устройство с меньшей емкостью будет быстрее отдавать заряд и вновь заряжаться.

Сопротивление переменному току будет выше, чем при медленной зарядке и разрядке.

Отсюда вывод: емкостное сопротивление находится в обратной зависимости от номинала конденсатора.

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Наиболее популярным типом соединения конденсаторов является параллельное.
При этом подключении электроемкость повышается, а напряжение остается исходным.

К одной точке может подключаться несколько конденсаторов.

Так как электрическая емкость конденсаторов равна площади обкладок, общая емкость при таком виде соединения пропорциональна сумме емкостей всех конденсаторов в цепи.

Собщ.= C1+C2.

При последовательном соединении конденсаторов общая емкость снижается, а напряжение работы конденсатора возрастает.

Конденсаторы подключены так, что только первый и последний имеют доступ к источнику ЭДС/тока одной из своих пластин.
Заряд одинаковый на всех пластинах, но наружные получают заряд от источника, а внутренние образуются благодаря разделению зарядов ранее нейтрализовавших друг друга.
Емкость последовательного соединения двух конденсаторов мы можем вычислить по формуле

Собщ.= С1*С2/ C1+C2.

Формулы для вычисления

Измерения емкости осуществляется по специально выведенной формуле.
Электрическая емкость (С) — это отношение сообщенного заряда (Q) к образующему в результате этого потенциалу (U).
Формулу, которую используют, чтобы измерить емкость, выглядит следующим образом:
C=Q/V .
Единицей измерения служит фарада, которая обозначается буквой Ф.
Емкость величиной 1 фарада будет хранить заряд q = 1 кулон при напряжении на обкладках U =1 Вольт.
Так как конденсаторы имеют разные виды, формулы также используются разные.

Посредством математических выражений

Математическое выражение для определения емкости конденсатора С = q*U в единицах измерения в системе СИ каждой из входящих в формулу
физических величин определяет значение 1 фарады.

Как зависит емкость от среды диэлектрика

Влияние изолятора на емкость конденсатора зависит от проводящих свойств вещества внутри этой прокладки.
Способность межпластинного проводника на изоляцию называют диэлектрической проницаемостью.
С учетом характеристик диэлектрика формула емкости плоского устройства станет:
С = є0є S/d,
где под буквой є стоит значение диэлектрической проницаемости изолятора,
а є0 — постоянная величина равная диэлектрической проницаемости вакуума (воздуха).

На практике применяется коэффициент, обозначающий во сколько раз применяемый диэлектрик уменьшает электрическое поле по сравнению с воздухом.

Таблица:

Как измерить емкость

Существует некоторое количество способов измерения емкости конденсатора с помощью приборов и различных методик.
В статье описывается использование мультиметра, осциллографа, тестера и мостовых измерителей.

Мультиметром

В начале, прежде чем начать измерение емкости конденсатора, его необходимо разрядить до полного исчезновения тока.

Как пример: сделать это с путем замыкания выводов отверткой.

Если пренебречь этим нюансом, то мультиметр может поломаться.

Измерить емкость с помощью мультиметра можно следующим образом:
активируйте режим «Сх» и установите предел замера 2000 пФ, если он есть.
На стандартном устройстве он равный 20 мкФ;
Установите конденсатор в соответствующие гнезда в мультиметре или используйте щупы для подключения конденсатора.
На экране прибора будет отображено значение емкости.

Осциллографом

Для измерения понадобиться кроме осциллографа собрать схему из тестируемого конденсатора, резистора и генератора синусоидальных колебаний.

Точки подключения осциллографа к схеме находятся до резистора и после конденсатора.

Частота колебаний генератора изменяется до получения на экране осциллографа одинаковых по амплитуде синусоидальных кривых.
Это делается для точности измерений.
Представьте как рассчитать емкость конденсатора с помощью амплитудных значений напряжений?
Для этого  требуется воспользоваться формулой UR/UC*2πfR подставив в нее измеренные значения.
С его помощью также рассчитывается ток утечки конденсатора косвенным способом – через снижение напряжения на предварительно известном сопротивлении.
Осциллограф способен вычислить емкость конденсаторов от 20 pF до 200 mkF.

Тестером не имеющим прямой функции

Для нахождения варианта, как определить емкость с помощью тестера без функции замера емкости,
следует обратить внимание на формулу мгновенного значения тока во время его зарядки или разрядки i = С dU/dt.

Здесь дело в том, что кроме тестера и секундомера следует собрать схему с источником питания,

конденсатором и резистором с большим сопротивлением для увеличения длительности процесса зарядки или разрядки.
После снятия всех показаний с тестера и секундомера можно, достаточно приближенно вычислить и узнать емкость.
Зная, как определить емкость конденсатора современными приборами, будет несложно разобраться и с устройством со времен СССР.
На экране происходит вывод не цифр, а отклонения стрелки, за которой важно внимательно следить.
Измерение емкости осуществляется только на разряженном конденсаторе.
Щупы выведите к контактам конденсатора, если он рабочий, то стрелка изначально отклонится, после чего по мере заряда займет исходную позицию.
Скорость передвижения стрелки зависит от объема емкости.
Если стрелка тестера не сдвинулась с места, либо эта величина минимальная или отклонилась и зависла в одном положении – это показатель неисправности конденсатора.

Мостовыми измерителями

Емкость конденсатора измеряется методом сравнения с эталонной емкостью.
Для чего выполняется мостовая схема, где одно плечо работает с образцовым электрическим устройством, другое с тестируемым.
Показания моста могут быть реализованы на цифровых носителях.

Единицы расчета

Математическое выражение фарада

C=Q/V, где С – электрическая емкость, Q – сообщенный заряд, V – приложенное напряжение.

Диэлектрическая проницаемость

D = εF, где D – электрическая индукция в среде, ε — диэлектрическая проницаемость среды, F — сила взаимодействия между зарядами в вакууме.

Маркировка конденсаторов

На корпусе каждого конденсатора имеется специальная маркировка – буква и цифра.
По сравнению с резисторами, маркировка конденсатора, обозначающая емкость и код отклонения емкости, довольно-таки сложная и разнообразная.
Иногда обозначения наносятся прописными буквами – MF (микрофарады), fd – фарады.
Также на корпусе указаны положительные и отрицательные символы, помогающие определить полярность конденсатора.

Способы обозначения конденсатора

Единицей измерения емкости конденсатора является фарад, поэтому на корпусе элемента обязательно присутствует буква Ф или F:

• 1 миллифарад = 10-3 фарад = 1мФ;
• 1 микрофарад = 10-6 фарад = 1 мкФ;
• 1 нанофарад = 10-9 фарад = 1 нФ;
• 1 пикофарад = 10-12 фарад = 1 пФ.

Если на элементе не обозначен номинал, то целое значение свидетельствует о том, что емкость указана в пикофарадах.
На корпусе емкость указывается с отклонением, если указана буква J – то диапазон отклонения менее 5%, буква М – 20%.

Код конденсаторов импортного производства

Устройства импортного производства, так же как и российские, имеют маркировку согласно международных стандартов.
Данный нормативный документ предполагает нанесение кода из трех цифр. Первые две цифры обозначают емкость в пикофарадах.
Третья цифра говорит о количестве нулей, например, если емкость будет меньше 1 пикофарады, цифра будет выглядеть как «0».

Кодовая для конденсаторов поверхностного монтажа

Маркировка электролитических SMD конденсаторов состоит из емкости и рабочего напряжения.
Например,108V, где закодирована электроемкость 10 пф и рабочее напряжение 8 Вольт.
Знак плюс находится рядом с полоской.
Выделяют три основных способа кодировки:
код из двух или трех знаков (буквы или цифры), которые указывают на рабочее напряжение и номинальную емкость.
Показатели указываются буквой, а цифра является множителем;
четыре знака, обозначающие напряжение и номинальную емкость.
Первая буква – это рабочее напряжение, следующие символы – емкость в пикофарадах, последняя цифра – количество нулей;

если площадь корпуса большая, кода располагают на две строки.
Верхняя строка – номинал емкости, нижняя – рабочее напряжение.

 

Подробное объяснение роли конденсатора — Знание

Не стоит недооценивать маленькие конденсаторы. Его роль великолепна. Видите ли, он использовал свои электронные продукты? , Везде, где есть плохое использование, уродливо умирать, поэтому сначала представьте роль конденсатора

Конденсаторы, которые являются одним из пассивных компонентов, работают следующим образом:

1. Применяется к цепи питания для реализации функций конденсаторов в режиме байпаса, развязки, фильтрации и накопления энергии. Следующие детали классификации:

1) Фильтрация

Фильтрация является очень важной частью функции конденсатора. Он используется практически во всех цепях питания. Теоретически (то есть, предполагая, что конденсатор является чистым конденсатором), чем больше емкость, тем меньше сопротивление и тем выше частота прохождения. Однако на самом деле большинство конденсаторов, превышающих 1 мкФ, являются электролитическими конденсаторами, которые имеют большую составляющую индуктивности, поэтому импеданс будет увеличиваться после того, как частота будет высокой. Иногда вы увидите маленький конденсатор с большей емкостью и маленький конденсатор. В это время большой конденсатор проходит через низкую частоту, а маленький конденсатор проходит через высокую частоту. Функция конденсатора состоит в том, чтобы передать высокий импеданс и низкую частоту. Чем больше емкость, тем легче проходит низкая частота, и чем выше емкость, тем легче ее передать. Специально используется для фильтрации, фильтр с высокой частотой (1000 мкФ), фильтр низких частот, фильтр с малой емкостью (20 пФ), фильтр высокой частоты.

Некоторые пользователи сравнивают фильтрующие конденсаторы с «водяными прудами». Поскольку напряжение на конденсаторе не изменяется, видно, что чем выше частота сигнала, тем больше затухание. Можно сказать, что конденсатор похож на пруд, и количество воды не изменится из-за добавления или испарения нескольких капель воды. Он преобразует изменение напряжения в изменение тока. Чем выше частота, тем больше пиковый ток, который буферизует напряжение. Фильтрация — это процесс зарядки и разрядки.

2) Обход

Обходной конденсатор — это устройство накопления энергии, которое питает локальное устройство, которое выравнивает выходной сигнал регулятора и снижает требования к нагрузке. Как и небольшая аккумуляторная батарея, байпасный конденсатор можно заряжать и разряжать в устройство. Чтобы минимизировать сопротивление, обводной конденсатор должен быть как можно ближе к источникам питания и заземляющим контактам нагрузочного устройства. Это может хорошо предотвратить повышение потенциала земли и шум, вызванный чрезмерными входными значениями. Отскок земли — это падение напряжения, когда заземление проходит через большой скачок тока.

3) Собираюсь приседать

Собираюсь сидеть на корточках, также известный как клевета. Из схемы его всегда можно отличить как источник привода и нагрузка, которую он приводит. Если емкость нагрузки относительно велика, схема возбуждения должна зарядить и разрядить конденсатор, чтобы завершить переход сигнала. Когда передний фронт крутой, ток относительно большой, так что управляемый ток будет поглощать большой ток питания из-за схемы. Индуктивность, сопротивление (особенно индуктивность на контакте микросхемы будет вызывать отскок), этот ток на самом деле является своего рода шумом по сравнению с нормальной ситуацией, которая будет влиять на нормальную работу предыдущей ступени. Это муфта. Разъединяющий конденсатор действует как батарея, чтобы соответствовать изменениям тока цепи управления и избегать взаимных помех. Объединение обходного конденсатора с развязывающим конденсатором будет легче понять. Обходной конденсатор фактически отсоединен, за исключением того, что обводной конденсатор обычно относится к высокочастотному байпасу, который предназначен для увеличения пути предотвращения утечки низкой частоты для высокочастотного шума переключения. Высокочастотный байпасный конденсатор обычно небольшой. В соответствии с резонансной частотой, как правило, она составляет 0,1 ед., 0,01 ед. И т. Д., А конденсатор развязки, как правило, большой, 10 мкФ или более, что определяется в соответствии с распределенными параметрами в цепи и изменением тока возбуждения. Обход должен отфильтровать помехи во входном сигнале, а развязка — отфильтровать помехи выходного сигнала, чтобы предотвратить возврат сигнала помехи к источнику питания. Это должно быть их существенным отличием.

4) накопление энергии

Конденсатор накопления энергии собирает заряд через выпрямитель и передает накопленную энергию через вывод преобразователя на выход источника питания. Алюминиевые электролитические конденсаторы (такие как EPCOS B43504 или B43505) с номинальным напряжением от 40 до 450 В постоянного тока и емкостью от 220 до 150 000 мкФ используются чаще. В зависимости от требований к питанию устройства иногда подключаются последовательно, параллельно или их комбинацией. Для источников питания с уровнями мощности более 10 кВт обычно используются громоздкие винтовые клеммные конденсаторы.

2. Применяется к сигнальной цепи, в основном для выполнения роли связи, колебаний / синхронизации и постоянной времени:

1) Сцепление

Например, эмиттер транзисторного усилителя имеет резистор с самосмещением, который в то же время вызывает падение напряжения сигнала, возвращаемого обратно на вход, чтобы сформировать соединение сигналов ввода-вывода. Этот резистор является компонентом, который производит соединение. Параллельное подключение конденсатора, потому что конденсатор соответствующей емкости имеет небольшой импеданс к сигналу переменного тока, тем самым уменьшая эффект связи, вызванный резистором, поэтому конденсатор называется конденсатором развязки.

2) Колебания / синхронизация

К этой категории относятся нагрузочные конденсаторы, в том числе RC, LC-генераторы и кристаллы.

3) постоянная времени

Это общая схема интеграции R и C, соединенных последовательно. Когда на вход подается напряжение входного сигнала, напряжение на конденсаторе (C) постепенно увеличивается. Зарядный ток уменьшается с ростом напряжения. Характеристики тока через резистор (R) и конденсатор (C) описываются следующей формулой:

я = (V / R) е- (т / кр)

Мы знаем роль конденсатора, давайте поговорим о мерах предосторожности при использовании конденсатора.

А. Что такое хороший конденсатор.

1. Чем больше емкость, тем лучше.

Многие люди часто используют конденсаторы большой емкости для замены конденсаторов. Мы знаем, что чем больше емкость, тем сильнее возможность компенсации тока, предоставляемая ИС. Не говоря уже о том, что увеличение емкости увеличивает объем, что увеличивает стоимость, а также влияет на воздушный поток и рассеивание тепла. Ключ в том, что на конденсаторе имеется паразитная индуктивность, и контур разряда конденсатора будет резонировать с определенной частотой. В точке резонанса полное сопротивление конденсатора мало. Следовательно, полное сопротивление разрядного контура является наименьшим, и эффект пополнения энергии также является наилучшим. Однако когда частота превышает точку резонанса, полное сопротивление разрядного контура начинает увеличиваться, и емкость конденсатора для подачи тока начинает уменьшаться. Чем больше емкость конденсатора, тем ниже резонансная частота и тем меньше частотный диапазон, в котором конденсатор может эффективно компенсировать ток. С точки зрения обеспечения способности конденсатора подавать высокочастотный ток, чем больше конденсатор, тем лучше неправильная точка зрения. В общей конструкции схемы есть эталонное значение.

2. Конденсаторы одинаковой емкости, чем больше параллельных конденсаторов, тем лучше

Значение выдерживаемого напряжения, значение температурного сопротивления, значение емкости, ESR (эквивалентное сопротивление) и т. Д. Являются несколькими важными параметрами конденсатора, и чем ниже ESR, тем лучше. ESR относится к емкости, частоте, напряжению и температуре конденсатора. Когда напряжение зафиксировано, чем больше емкость, тем ниже ESR. В конструкции платы используется несколько маленьких конденсаторов, а пространство для подключения ограничено. Поэтому некоторые люди считают, что чем больше параллельных резисторов, тем меньше ESR и тем лучше эффект. Теоретически, это должно учитывать импеданс паяных соединений конденсатора, при использовании нескольких небольших конденсаторов параллельно, эффект не обязательно выдающийся.

3. Чем ниже СОЭ, тем лучше эффект.

В сочетании с нашей улучшенной цепью питания, приведенной выше, входной конденсатор имеет большую емкость для входного конденсатора. Относительно требований к мощности, требования к ESR могут быть соответствующим образом уменьшены. Поскольку входной конденсатор в основном выдерживает напряжение, за ним следует импульс переключения MOSFET. Для выходных конденсаторов требования выдерживаемого напряжения и емкость могут быть соответствующим образом уменьшены. Требования к ESR выше, поскольку для обеспечения достаточной пропускной способности по току. Однако здесь следует отметить, что ESR не настолько низко, как это возможно, и конденсатор с низким ESR вызовет колебание цепи переключения. Сложность вибропоглощающей схемы также приводит к увеличению стоимости. В дизайне платы, как правило, здесь есть эталонное значение. Это используется в качестве параметра выбора компонента, чтобы избежать увеличения стоимости, вызванного схемой демпфирования вибрации.

4. Хорошая емкость означает высокое качество.

«Теория только конденсаторов», когда-то процветавшая, некоторые производители и средства массовой информации также сознательно сделали это привлекательным. В дизайне платы уровень схемотехники является ключевым. И некоторые производители могут использовать двухфазный источник питания, чтобы сделать продукты более стабильными, чем продукты четырехфазного источника питания. Некоторые дорогостоящие конденсаторы не обязательно делают хорошие продукты. Чтобы измерить продукт, мы должны рассмотреть все аспекты и углы, и мы не должны преувеличивать роль конденсатора намеренно или непреднамеренно.

B. Конденсаторный взрыв

Тип варки:

Разделенный на две категории, пакет входного конденсатора и пакет выходного конденсатора.

Для входного конденсатора я имею в виду C1, C1 фильтрует ток, полученный источником питания. Входной конденсатор связан с качеством входного тока блока питания. Чрезмерное напряжение сбоев, высокое пиковое напряжение, нестабильный ток и т. Д. Делают конденсатор слишком заряженным и разряженным слишком часто. В течение долгого времени в такой рабочей среде внутренняя температура быстро повышается. Взрыв произойдет за пределами вентиляционного отверстия.

Для выходного конденсатора, как я сказал C2, ток, отрегулированный силовым модулем, фильтруется. Здесь ток фильтруется один раз и является относительно стабильным, а вероятность разрыва относительно мала. Однако, если температура окружающей среды слишком высокая, конденсатор также подвержен разрыву. Взрывоопасно, газета тоже. Использование мусора естественно взрывоопасно, возмездие. Для тех, кто хочет знать прошлое, посмотрите их результаты в настоящем; для тех, кто хочет знать будущее, посмотрите их текущие причины.

Причина взрыва электролитического конденсатора:

Существует много причин взрыва конденсатора, например, ток больше допустимого установившегося тока, рабочее напряжение превышает рабочее напряжение, обратное напряжение, а также частый заряд и разряд. Но самая прямая причина — высокая температура. Мы знаем, что важным параметром конденсатора является значение температурного сопротивления, которое относится к температуре кипения электролита внутри конденсатора. Когда внутренняя температура конденсатора достигает точки кипения электролита, электролит начинает кипеть, давление внутри конденсатора повышается, и когда давление превышает предел выпускного отверстия, взвесь взрывается. Поэтому температура является прямой причиной взрыва конденсатора. Конструкция конденсатора имеет срок службы около 20000 часов и также сильно зависит от температуры окружающей среды. Срок службы конденсатора уменьшается с ростом температуры. Эксперименты показали, что на каждые 10 ° C повышение температуры окружающей среды срок службы конденсатора уменьшается вдвое. Основная причина в том, что температура ускоряет химическую реакцию, а среда со временем ухудшается, поэтому срок службы конденсатора заканчивается. Чтобы обеспечить стабильность конденсатора, конденсатор должен пройти долгосрочное испытание в условиях высокой температуры перед установкой платы. Даже при 100 ° C высококачественные конденсаторы могут работать тысячи часов. В то же время срок службы конденсатора, который мы упомянули, относится к емкости конденсатора, не превышающей 10% от стандартного изменения диапазона во время использования. Срок службы емкости относится к проблеме емкости емкости, а не к разрыву после достижения расчетного срока службы. Просто нет гарантии стандарта емкости для конструкции конденсатора.

Следовательно, в течение короткого периода времени нормальное использование конденсатора платы будет взрываться, что является качеством конденсатора. Кроме того, в случае ненормального использования, также возможно взорвать конденсатор. Например, компьютерные аксессуары с возможностью горячей замены также могут вызвать резкие изменения тока и напряжения в локальных цепях платы, что приведет к выходу из строя конденсатора.

Заряд конденсатора ℹ️ формула расчета величины ёмкости, обозначение и единица измерения, принцип работы и назначение конденсатора в электрической цепи

Данный элемент используется как фильтр переменного тока, так как при большой ёмкости конденсатора сопротивление последнего подавляет его низкие частоты, а при малой высокие.

В постоянном токе конденсатор используется как сглаживающий элемент, так как в момент заряда пропускает ток, а в момент завершения заряда и далее нет, и по мере заполнения его ёмкости ток так же плавно перестаёт течь.

Ёмкость считается самым важным элементом в конденсаторе и измеряется в Фарадах.

1 Фарад (ф) = 1 000 000 Микрофарад (мкФ) 1 мкФ = 1 000 000 Пикофарад (пФ)

Вторым по важности параметром конденсаторов, после ёмкости, является его рабочее напряжение. Превышение этого параметра может привести к выходу конденсатора из строя, поэтому при построении реальных схем принято применять конденсаторы с удвоенным значением рабочего напряжения.

Для увеличения значений ёмкости или рабочего напряжения используют приём объединения конденсаторов в батареи. При последовательном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение удваивается, а суммарная ёмкость уменьшается в два раза. При параллельном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение остаётся прежним, а суммарная ёмкость увеличивается в два раза.

Третьим по важности параметром конденсаторов является температурный коэффициент изменения ёмкости (ТКЕ). Он даёт представление об изменении ёмкости в условиях изменения температур.

При подключении конденсатора к источнику постоянного тока под действием электрического поля на нижнюю обкладку движутся электроны. В следствии, явления электростатической индукции с верхней обкладки конденсатора заряды уходят к положительному выводу источника питания и в цепи возникает ток – ток заряда, по мере накопления зарядов в конденсаторе, растёт напряжение, а ток заряда уменьшается, и так, – конденсатор подключённый к источнику тока, заряжается до Uист

Конденсатор в цепи постоянного тока

​

Кратковременный ток в цепи называется ток заряда, а так как он существует короткое время, то говорят, конденсатор постоянный ток не пропускает.

Считается что конденсатор заряжается если напряжение на нём составляет 0,63 от Uист и это происходит за время равное Τ

Ес – ЭДС ёмкости Τ заряда – постоянная времени заряда конденсатора в секундах Одна секунда – 1с = 103мс = 106мкс = 1012нс Rзар – сопротивление в Омах С – ёмкость в Фарадах

Τ = Rзар × С

Плоский конденсатор

Существует множество типов конденсаторов различной формы и внутреннего устройства. Рассмотрим самый простой и принципиальный — плоский конденсатор. Плоский конденсатор состоит из двух параллельных пластин проводника (обкладок), электрически изолированных друг от друга воздухом, или специальным диэлектрическим материалом (например бумага, стекло или слюда).

Электростатика[ | ]

Основная статья: Электростатика

Электростатикой

называют раздел учения об электричестве, в котором изучаются взаимодействия и свойства систем электрических зарядов, неподвижных относительно выбранной инерциальной системы отсчета.

Величина электрического заряда (иначе, просто электрический заряд) может принимать и положительные, и отрицательные значения; она является численной характеристикой носителей заряда и заряженных тел. Эта величина определяется таким образом, что силовое взаимодействие, переносимое полем между зарядами, прямо пропорционально величине зарядов, взаимодействующих между собой частиц или тел, а направления сил, действующих на них со стороны электромагнитного поля, зависят от знака зарядов.

Электрический заряд любой системы тел состоит из целого числа элементарных зарядов, равных примерно 1,6⋅10−19 в системе СИ или 4,8⋅10−10ед. СГСЭ. Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы. Наименьшей по массе устойчивой в свободном состоянии частицей, имеющей один отрицательный элементарный электрический заряд, является электрон (его масса равна 9,11⋅10−31 кг). Наименьшая по массе устойчивая в свободном состоянии античастица с положительным элементарным зарядом — позитрон, имеющая такую же массу, как и электрон. Также существует устойчивая частица с одним положительным элементарным зарядом — протон (масса равна 1,67⋅10−27 кг) и другие, менее распространённые частицы. Выдвинута гипотеза (1964 г.), что существуют также частицы с меньшим зарядом (±⅓ и ±⅔ элементарного заряда) — кварки; однако они не выделены в свободном состоянии (и, по-видимому, могут существовать лишь в составе других частиц — адронов), в результате любая свободная частица несёт лишь целое число элементарных зарядов.

Электрический заряд любой элементарной частицы — величина релятивистски инвариантная. Он не зависит от системы отсчёта, а значит, не зависит от того, движется этот заряд или покоится, он присущ этой частице в течение всего времени её жизни, поэтому элементарные заряженные частицы зачастую отождествляют с их электрическими зарядами. В целом, в природе отрицательных зарядов столько же, сколько положительных. Электрические заряды атомов и молекул равны нулю, а заряды положительных и отрицательных ионов в каждой ячейке кристаллических решеток твёрдых тел скомпенсированы.

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.

Время между состояниями «пустого» конденсатора с максимальным значением тока, и «полного» конденсатора с минимальным значением тока (т.е. его отсутствием), называют переходным периодом заряда конденсатора.

Активное и реактивное сопротивления

Хотя активное и реактивное сопротивления очень похожи. Даже значения обоих параметров измеряются в Омах, но они не совсем одинаковы. В результате этого невозможно сложить их вместе непосредственно. Вместо этого их нужно суммировать «векторно». Другими словами, необходимо округлить каждое значение, а затем сложить их вместе и выделить квадратный корень из этого числа:

Xtot2 = Xc2 + R2

В данной статье были подробно описаны основные компоненты, устройство и принцип работы конденсаторов, а также приведены базовые формулы, предназначенные для того, чтобы посчитать полезный объём прибора. Для более глубокого ознакомления необходимо внимательно рассмотреть типы данных деталей и их практические особенности в различных схемах и устройствах.

Заряд конденсатора. Напряжение

В самом начале переходного периода зарядки, напряжение между обкладками конденсатора равняется нулю. Как только на обкладках начинают появляться заряженные частицы, между разноименными зарядами возникает напряжение. Причиной этому является диэлектрик между пластинами, который «мешает» стремящимся друг к другу зарядам с противоположным знаком перейти на другую сторону конденсатора.

На начальном этапе зарядки, напряжение быстро растет, потому что большой ток очень быстро увеличивает количество заряженных частиц на обкладках. Чем больше заряжается конденсатор, тем меньше ток, и тeм медленнее растет напряжение. В конце переходного периода, напряжение на конденсаторе полностью прекратит рост, и будет равняться напряжению на источнике питания.

Как видно на графике, сила тока конденсатора напрямую зависит от изменения напряжения.

Формула для нахождения тока конденсатора во время переходного периода:

• Ic — ток конденсатора

• C — Емкость конденсатора

• ΔVc/Δt – Изменение напряжения на конденсаторе за отрезок времени

Основные причины короткого замыкания

Все многообразие причин возникновения коротких замыканий можно свести к следующим:

• Нарушение изоляции
• Внешние воздействия
• Перегрузка сети

Нарушение изоляции вызывается как естественным износом, так и внешним вмешательством. Естественное старение элементов электросети ускоряется за счет длительного теплового воздействия тока (тепловое старение изоляции), агрессивных химических сред.

Внешние воздействия могут быть вызваны грызунами, насекомыми и другими животными. Сюда же относится и человеческий фактор. Это может быть “кривой” электромонтаж, либо несоблюдение техники электробезопасности.

Намного чаще короткое замыкание вызывается перегрузкой сети из-за подключения большого количества потребителей тока. Так, если совокупная мощность одновременно включенных в бытовую сеть электроприборов превышает допустимую нагрузку на проводку, с большой вероятностью произойдет короткое замыкание, так как сила тока в такой цепи начинает превышать допустимое значение. Такое явление можно часто наблюдать в домах со старой проводкой, где провода чаще всего алюминиевые и не рассчитаны на современные мощные электроприборы.

Разряд конденсатора

После того как конденсатор зарядился, отключим источник питания и подключим нагрузку R. Так как конденсатор уже заряжен, он сам превратился в источник питания. Нагрузка R образовала проход между пластинами. Отрицательно заряженные электроны, накопленные на одной пластине, согласно силе притяжения между разноименными зарядами, двинутся в сторону положительно заряженных ионов на другой пластине.

В момент подключения R, напряжение на конденсаторе то же, что и после окончания переходного периода зарядки. Начальный ток по закону Ома будет равняться напряжению на обкладках, разделенном на сопротивление нагрузки.

Как только в цепи пойдет ток, конденсатор начнет разряжаться. По мере потери заряда, напряжение начнет падать. Следовательно, ток тоже упадет. По мере понижения значений напряжения и тока, будет снижаться их скорость падения.

Время зарядки и разрядки конденсатора зависит от двух параметров – емкости конденсатора C и общего сопротивления в цепи R. Чем больше емкость конденсатора, тем большее количество заряда должно пройти по цепи, и тем больше времени потребует процесс зарядки/разрядки ( ток определяется как количество заряда, прошедшего по проводнику за единицу времени). Чем больше сопротивление R, тем меньше ток. Соответственно, больше времени потребуется на зарядку.

Продукт RC (сопротивление, умноженное на емкость) формирует временную константу τ (тау). За один τ конденсатор заряжается или разряжается на 63%. За пять τ конденсатор заряжается или разряжается полностью.

Для наглядности подставим значения: конденсатор емкостью в 20 микрофарад, сопротивление в 1 килоом и источник питания в 10В. Процесс заряда будет выглядеть следующим образом:

Практические измерения

Значение ёмкости конденсатора обозначается на корпусе в дробных фарадах или с помощью цветового кода. Но со временем компоненты способны потерять свои качества, поэтому для некоторых критических случаев последствия могут быть неприемлемыми. Существуют и другие обстоятельства, требующие измерений. Например, необходимость знать общую ёмкость цепи или части электрооборудования. Приборов, осуществляющих непосредственное считывание ёмкости, не существует, но значение может быть вычислено вручную или интегрированными в измерительные устройства процессорами.

Для обнаружения фактической ёмкости нередко используют осциллограф как средство измерения постоянной времени (т). Эта величина обозначает время в секундах, за которое конденсатор заряжается на 63%, и равна произведению сопротивления цепи в омах на ёмкость цепи в фарадах: т=RC. Осциллограф позволяет легко определить постоянную времени и даёт возможность с помощью расчётов найти искомую ёмкость.

Существует также немало моделей любительского и профессионального электронного измерительного оборудования, оснащённого функциями для тестирования конденсаторов. Многие цифровые мультиметры обладают возможностью определять ёмкость. Эти устройства способны контролируемо заряжать и разряжать конденсатор известным током и, анализируя нарастание результирующего напряжения, выдавать довольно точный результат. Единственный недостаток большинства таких приборов — сравнительно узкий диапазон измеряемых величин.

Вам это будет интересно Характеристика и схема подключения электросчётчика СО-505

Более сложные и специализированные инструменты — мостовые измерители, испытывающие конденсаторы в мостовой схеме. Этот метод косвенного измерения обеспечивает высокую точность. Современные устройства такого типа оснащены цифровыми дисплеями и возможностью автоматизированного использования в производственной среде, они могут быть сопряжены с компьютерами и экспортировать показания для внешнего контроля.

Расстояние между пластинами

Емкость конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Для того чтобы объяснить природу влияния этого фактора, необходимо вспомнить механику взаимодействия зарядов в пространстве (электростатику).

Если конденсатор не находится в электрической цепи, то на заряженные частицы, расположенные на его пластинах влияют две силы. Первая — это сила отталкивания между одноименными зарядами соседних частиц на одной пластине. Вторая – это сила притяжения разноименных зарядов между частицами, находящимися на противоположных пластинах. Получается, что чем ближе друг к другу находятся пластины, тем больше суммарная сила притяжения зарядов с противоположным знаком, и тем больше заряда может разместится на одной пластине.

Расчет тока короткого замыкания в сети 0,4 кВ

Введение

В соответствии с пунктом 3.1.8. ПУЭ электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения при этом указано что защита должна проверяться по отношению наименьшего расчетного тока короткого замыкания (далее — тока КЗ) к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя. (Подробнее о выборе защиты от токов короткого замыкания читайте статью: Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты)

Относительная диэлектрическая проницаемость

Не менее значимым фактором, влияющим на емкость конденсатора, является такое свойство материала между обкладками как относительная диэлектрическая проницаемость ɛ. Это безразмерная физическая величина, которая показывает во сколько раз сила взаимодействия двух свободных зарядов в диэлектрике меньше, чем в вакууме.

Материалы с более высокой диэлектрической проницаемостью позволяют обеспечить большую емкость. Объясняется это эффектом поляризации – смещением электронов атомов диэлектрика в сторону положительно заряженной пластины конденсатора.

Поляризация создает внутренне электрическое поле диэлектрика, которое ослабляет общую разность потенциала (напряжения) конденсатора. Напряжение U препятствует притоку заряда Q на конденсатор. Следовательно, понижение напряжения способствует размещению на конденсаторе большего количества электрического заряда.

Ниже приведены примеры значений диэлектрической проницаемости для некоторых изоляционных материалов, используемых в конденсаторах.

• Воздух – 1.0005

• Бумага – от 2.5 до 3.5

• Стекло – от 3 до 10

• Слюда – от 5 до 7

• Порошки оксидов металлов – от 6 до 20

Дифференцирующая RC цепь

Ао «чебоксарский электроаппаратный завод», чебоксары

Еще одно ругательное слово, которое пришло с математики – дифференцирующий. Башка начинает сразу же болеть от одного только их произношения. Но, куда деваться? Электроника и математика неразлучные друзья.

А вот и сама дифференциальная цепочка

В схеме мы только переставили резистор и конденсатор местами

Ну а теперь проведем также все опыты, как мы делали с интегрирующей цепью. Для начала подаем на вход дифференциальной цепи низкочастотный двухполярный меандр с частотой в 1,5 Герца и с размахом в 5 Вольт. Желтый сигнал – это сигнал с генератора частоты, красный – с выхода дифференциальной цепочки:

Как вы видите, конденсатор успевает почти полностью разрядится, поэтому у нас получилась вот такая красивая осциллограмма.

Давайте увеличим частоту до 10 Герц

Как видите, конденсатор не успевает разрядиться, как уже приходит новый импульс.

Сигнал в 100 Герц сделал кривую разряда еще менее заметной.

Ну и добавим частоту до 1 Килогерца

Какой на входе, такой и на выходе

С такой частотой конденсатор вообще не успевает разряжаться, поэтому вершинки выходных импульсов гладкие и ровные.

Но и на этом тоже ништяки не заканчиваются.

Давайте я подниму входной сигнал над “уровнем моря”, то есть выведу его в положительную часть полностью. Смотрим, что получается на выходе (красный сигнал)

Ничего себе, красный сигнал по форме и по положению остался таким же, посмотрите – в нем нет постоянной составляющей, как в желтом сигнале, который мы подавали из нашего генератора функций.

Могу даже желтый сигнал вывести в отрицательную область, но на выходе мы все равно получим переменную составляющую сигнала без всяких хлопот:

Да и вообще пусть сигнал будет с небольшой отрицательной постоянной составляющей, все равно на выходе мы получим переменную составляющую:

Все то же самое касается и любых других сигналов:

В результате опытов мы видим, что основная функция дифференциальной цепи – это выделение переменной составляющей из сигнала, который содержит в себе как переменную, так и постоянную составляющую. Иными словами – выделение переменного тока из сигнала, который состоит из суммы переменного тока и постоянного тока.

Почему так происходит? Давайте разберемся. Рассмотрим нашу дифференциальную цепь:

Если внимательно рассмотреть эту схему, то мы можем увидеть тот же самый делитель напряжения, как и в интегрирующей цепи. Конденсатор – частотно-зависимый радиоэлемент. Итак, если подать сигнал с частотой в 0 Герц (постоянный ток), то у нас конденсатор тупо зарядится и потом вообще перестанет пропускать через себя ток. Цепь будет в обрыве. Но если мы будем подавать переменный ток, то и через конденсатор он тоже начнет проходить. Чем больше частота – тем меньше сопротивление конденсатора. Следовательно, весь переменный сигнал будет падать на резисторе, с которого мы как раз и снимаем сигнал.

Но если мы будем подавать смешанный сигнал, то есть переменный ток + постоянный ток, то на выходе мы получим просто переменный ток. В этом мы с вами уже убеждались на опыте. Почему так произошло? Да потому что конденсатор не пропускает через себя постоянный ток!

Номинальное напряжение

Второй по значимости характеристикой после емкости является максимальное номинальное напряжение конденсатора. Данный параметр обозначает максимальное напряжение, которое может выдержать конденсатор. Превышение этого значения приводит к «пробиванию» изолятора между пластинами и короткому замыканию. Номинальное напряжение зависит от материала изолятора и его толщины (расстояния между обкладками).

Следует отметить, что при работе с переменным напряжением нужно учитывать именно пиковое значение (наибольшее мгновенное значение напряжения за период). Например, если эффективное напряжение источника питания будет 50В, то его пиковое значение будет свыше 70В. Соответственно необходимо использовать конденсатор с номинальным напряжением более 70В. Однако на практике, рекомендуется использовать конденсатор с номинальным напряжением не менее в два раза превышающим максимально возможное напряжение, которое будет к нему приложено.

Последствия короткого замыкания

Во время КЗ температура в зоне контакта возрастает до нескольких тысяч градусов. Помимо воспламенения изоляции, расплавления и механических повреждений выключателей и розеток и возгорания проводки, следствием замыкания может стать выход из строя компьютерного и телекоммуникационного оборудования и линий связи, которые находятся рядом, вследствие сильного электромагнитного воздействия.

Но падение напряжения и выход из строя оборудования — не самое опасное последствие. Нередко короткие замыкания становятся причиной разрушительных пожаров, зачастую с человеческими жертвами и огромными экономическими потерями.

Из-за удаленности и большого сопротивления до места замыкания защитное оборудование может не сработать. Бывают ситуации, когда ток недостаточен для срабатывания защиты и отключения напряжения, но в месте КЗ его вполне хватает для расплавления проводов и возникновения источников возгорания. Поэтому, токи коротких замыканий очень важны для расчетов аварийных режимов работы.

Электрическая ёмкость

Способность устройства накапливать заряд прежде всего зависит от его ёмкости. Найти её величину можно разделив заряд, сосредоточенный на пластинах, на разность потенциалов между ними: C = q / U. Полученный результат измеряется в фарадах [F]. Так, ёмкость в 1 фарад будет равняться значению заряда в 1 кулон создавшему напряжение на выводах конденсатора 1 вольт. Кулон — это довольно большая величина. Поэтому на практике при различных расчётах приходится иметь дело с микрофарадами (µF), нанофарадами (nF) и пикофарадами (pF).

Энергия устройства

Зарядить конденсатор мгновенно невозможно. Для этого процесса требуется определённое время. Это явление используется в радиотехнике. Так, с помощью конденсатора сглаживаются импульсные всплески. В первом приближении конденсатор похож на аккумулятор. Но при этом он отличается от него принципом накопления энергии, ёмкостью и скоростью заряда разряда. При подключении источника питания к выводам обкладок устройства конденсатор накапливает на них заряд.

Работу устройства можно объяснить по аналогии с протеканием воды. Пусть имеется сосуд с жидкостью площадью поперечного сечения S. По сути, это эквивалент ёмкости. Тогда вода это будет заряд, а высота водяного столба — напряжение. Получается, что энергия — это произведение зарядов на высоту. Но если аккумулятор можно представить как сосуд, в котором имеется тонкий шланг (вывод) и по которому вытекает вода (заряд), то в конденсаторе его диаметр трубки будет равен размеру всей банки. То есть устройство может мгновенно отдать весь накопленный заряд.

При подаче напряжения на обкладки происходит электризация диэлектрика. В результате происходит смещение и на пластины передаётся энергия. На одной из них возникнет избыток электронов, и она условно зарядится отрицательно, а на второй недостаток — проводник станет положительным. Поэтому в формуле, определяющей заряд на обкладках конденсатора, большое значение имеет диэлектрическая проницаемость непроводящего ток вещества.

Между обкладками возникает сила. Величина действующей со стороны первой равняется F = ε1 * q, а со стороны второй F = ε2 * q. Таким образом, можно записать: F = ε1 * q = ε2 * q = E / 2 * q. При увеличении расстояние между обкладками от нулевого до d, будет выполняться работа: A = F * d. Она направлена на преодоление силы взаимодействия между заряженными проводниками.

То есть: A = E / 2 * q * d. Исходя из того, что ε = U/d будет верно записать: А = 1 / 2 q * U. Значит, механическая работа A в соответствии с законом сохранения энергии будет равна количеству зарядов, запасённых в электрическом поле конденсатора: Wэ = C * U 2 / 2.

Следует отметить, что при подаче переменного сигнала внутри диэлектрика происходит постоянная смена знаков заряда. В итоге происходит нагревание, что приводит конденсатор к выходу из строя. Характеризуется это явление тангенсом угла диэлектрических потерь. Определяется он как отношение затраченной мощности к реактивной.

4. Электрическая емкость

1. Если проводник, удаленный от других тел, зарядить, то потенциал проводника будет пропорционален перенесенному заряду:

. 4.1

Коэффициент пропорциональности между зарядом проводника и его потенциалом характеризует способность проводника накапливать заряд и называется емкостью . Единица электрической емкости фарад . Емкость проводника зависит от размеров его поверхности и диэлектрической проницаемости окружающей среды, но не зависит от рода металла, внутренних пустот.

Например, шар. Потенциал шара определяется формулой . Сопоставляя с формулой 4.1, получим формулу емкости шара .

Емкость проводников зависит от расположения окружающих тел. Если поднести к заряженному проводнику другое тело, то на поверхности тела вследствие явления электростатической индукции возникнут поверхностные заряды. Поле индуцированных зарядов ослабит поле заряженного проводника и его потенциал уменьшится. Значит, емкость увеличится тем больше, чем ближе расположены проводники.

2. Система из двух близко расположенных проводников, заряженных разноименно одинаковым по величине зарядом, называется конденсатором. Проводники конденсатора называются обкладками. Возможно три способа расположения обкладок, при котором внешние электрические заряды не искажают электрическое поле между обкладками, а собственное электрическое поле локализовано в пространстве между обкладками. Это сферический, цилиндрический и плоский конденсаторы.

Электрическая емкость конденсатора определяется как отношение заряда одной из обкладок к разности потенциалов между обкладками:

4. 2

3. Плоский конденсатор представляет собой две плоские пластины, расстояние между которыми много меньше размеров пластин (рис. 4.1) . Если одну из обкладок зарядить, например, положительно, а вторую заземлить, то на её внутренней стороне индуцируется отрицательный заряд, а положительный заряд оттолкнется и стечет на заземление. Процесс зарядки происходит до тех пор, пока разноименные заряды пластин не станут одинаковыми по величине, это соответствует минимуму электрической энергии.. При этом электрическое поле будет сосредоточено практически между пластинами, где заряды расположены наиболее близко. Снаружи пластин длина силовых линий большая, п оле слабое и на него могут влиять внешние поля, но этим можно пренебречь.

Определим емкость плоского конденсатора. Пусть на пластинах заряд +q и – q. Напряженность электростатического поля двух разноименно заряженных пластин равна , где – поверхностная плотность заряда на пластинах, равная отношению заряда одной из пластин к площади поверхности пластины. Напряжение между пластинами для однородного поля равно . Подставив в определяющую формулу емкости конденсатора 4.2, получим

. 4.3

Емкость конденсатора пропорциональна относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика между обкладками, так как поле связанных зарядов ослабляет поле свободных зарядов на обкладках . При том же заряде на обкладках разность потенциалов уменьшается. Для увеличения емкости конденсаторов вместо обычной слюды, парафинированной бумаги применяют сегнетоэлектрики, диэлектрическая проницаемость которых в сотни и более раз выше, но зависит от напряжения. Применяются так называемые электролитические конденсаторы, в которых диэлектриком служит тончайший слой окислов алюминия. Их емкость сравнительно велика, но включать их можно только в цепь постоянного тока в соответствии с полярностью. Иначе слой окислов разрушается и происходит пробой.

4. Конденсаторы соединяют в батарею параллельно или последовательно. Для увеличения емкости и накапливаемого заряда применяют параллельное соединение (рис. 4.2), при котором замкнуты одноименно заряженные обкладки. Заряд батареи равен сумме зарядов обкладок , а падение напряжения на всех конденсаторах одинаково. Поделим сумму зарядов на напряжение батареи . По определению, отношение заряда конденсатора к напряжению есть емкость

. 4.4

Последовательное соединение конденсаторов применяют для повышения предельного напряжения, чтобы избежать электрического пробоя диэлектрика конденсатора (рис. 4.3). При последовательном соединении заряды конденсаторов одинаковы, потому что при зарядке батареи обкладки двух соседних конденсаторов, замкнутые проводником, в сумме имеют нулевой заряд. Общее напряжение батареи равно сумме напряжений на отдельных конденсаторах: . Поделим сумму напряжений на величину заряда батареи . Эти отношения равны обратной величине емкости:

. 4.5

П ри последовательном соединении емкость батареи меньше емкости конденсатора с самой малой емкостью.

5. Заряженный конденсатор обладает энергией. В этом можно убедиться, разрядив конденсатор на проводник. При этом возникает искра и даже электрическая дуга, выделяется теплота в подводящих проводниках.

Энергию конденсатор получает от источника в процессе зарядки. Будем производить зарядку конденсатора, забирая, например, положительные заряды на отрицательной обкладке и перенося их на положительную обкладку. Работа по переносу зарядов против сил возникающего электростатического поля идет на приращение потенциальной энергии конденсатора . Суммируя порции энергии с учетом, что , получим после взятия интеграла три формулы энергии

. 4.5

Определим объёмную плотность энергии. Для однородного поля плоского конденсатора разделим величину энергии на объем поля , в результате по средней из формул 4.5, получим формулы объемной плотности энергии электрического поля

. 4.6

Электрическая энергия сосредоточена не на зарядах, она распределена в пространстве, где имеется электрическое поле. Но в электростатике невозможно провести эксперименты для определения источника энергии. Только рассматривая переменные поля, например, электромагнитные волны, которые обладают энергией, но существуют без электрических зарядов, можно убедиться, что энергия распределена в поле.

6. Конденсаторы широко применяются в радиотехнике, электротехнике. На тяговых подстанциях электрической железной дороги они используются в электрических фильтрах для сглаживания пульсаций, выпрямленного блоком выпрямителей, тока. Это обусловлено тем, что для переменной составляющей тока конденсаторы представляют малое сопротивление и замыкают переменный ток, но не пропускают постоянную составляющую тока.

Конденсаторы используются при точечной электросварке. Накопив энергию в процессе зарядки от источника тока, в момент замыкания на электроды они отдают энергию на процесс нагревания металла в месте сварки.

Конденсаторы, подключенные к катушке индуктивности, составляют цепь, называемую колебательный контур. Это важнейший элемент радиоприемников и генераторов электрических колебаний. В индукционных плавильных печах конденсаторы вместе с индуктором представляют колебательный контур. При резонансе в контуре текут токи во много раз превышающий ток, потребляемый от питающего генератора.

Контрольные вопросы

1. Проведем контур, пересекающий плоский конденсатор и замкнутый снаружи. Кажется, что интеграл циркуляции напряженности равен только внутри конденсатора. Но для электростатического поля циркуляция напряженности должна быть равной нулю. Парадокс?

2. При зарядке конденсатора источник совершает работу qU , а энергия заряженного конденсатора в два раза меньше . Куда пропала половина работы источника тока?

3. Как изменится емкость конде6нсатора, если между его обкладками поместить металлическую пластину? Где следует расположить пластину?

4. Как изменится емкость конденсатора, если между его обкладками поместить диэлектрическую пластину?

5. Каким способом изменяют емкость плоского конденсатора переменной емкости? Если трения нет, то легко ли изменять емкость?

6. Плоский конденсатор заряжен и отключен от источника тока. Как изменится напряжение и энергия конденсатора, если пластины конденсатора развести?

7. Плоский конденсатор подключен к источнику тока. Как изменится напряжение, заряд и энергия конденсатора, если пластины конденсатора развести? Какие превращения происходят с энергией тел системы?

8. Заряженные одноименно капельки ртути сливаются в одну большую каплю. За счет какой энергии происходит слияние, ведь капельки отталкиваются?

9. Когда больше выделится теплоты в соединительных проводах при соединении заряженных конденсаторов одноименными или разноименными полюсами?

10. В генераторе Маркса одинаковые конденсаторы сначала были включены параллельно и заряжены. После отключения источника тока конденсаторы соединили последовательно. Как изменится напряжение на выводах батареи и энергия батареи, емкость батареи?

11. Пластины заряженного плоского конденсатора притягиваются друг к другу. Как сделать весы из конденсатора?

12. В заряженном плоском конденсаторе, отключенном то источника тока, находится диэлектрическая пластинка. Если попытаться вынуть пластинку, то она сопротивляется, или нет? Как изменяется энергия конденсатора при вытаскивании пластинки?

13. В заряженном плоском конденсаторе, подключенном к источнику тока, находится диэлектрическая пластинка. Как течет электрический ток при вытаскивании пластинки? Как изменяется энергия конденсатора и источника тока при вытаскивании пластинки?

14. Почему при зарядке батареи конденсаторов, соединенных последовательно, заряды обкладок всех конденсаторов одинаковы?

15. На одну обкладку конденсатора заряженным шариком переносят положительные заряды. Вторая обкладка заземлена. Почему заряд второй обкладки отрицательный и точно такой же величины?

16. Как определить электрическую емкость шара, находящегося около металлической заземленной плоскости, применяя метод зеркальных изображений?

17. Два одинаковых конденсаторов, соединены последовательно. В одном из них диэлектрик обладает небольшой проводимостью. Будут ли одинаковы падения напряжения на конденсаторах, если подключить источник тока? Который конденсатор будет пробит, если пробивное напряжение чуть больше половины ЭДС источника?

18. Два конденсатора соединены параллельно. В одном из них диэлектрик обладает небольшой проводимостью. Какое будет напряжение на каждом конденсаторе при подключении источника тока?

19. Пластины плоского конденсатора замкнуты на гальванометр. В конденсатор быстро вдвигают пластину диэлектрика и вынимают. Будет ли течь электрический ток через гальванометр?

20. К обкладке воздушного плоского конденсатора прижали диэлектрическую пластину, толщина которой два раза меньше расстояния между обкладками. Можно ли представить этот двухслойный конденсатор как два последовательно соединенных конденсатора? Определите емкость.

21. Емкость одного метра длины коаксиального кабеля 2∙10^-10 Ф. Чему равна емкость кабеля длиной 5 м?

22. Обкладки заряженного конденсатора по очереди соединяют проводником с землей. Как изменится напряжение и энергия конденсатора?

23. Полый металлический шар с небольшим отверстием заряжен. Когда можно пробным шариком на ручке снять заряд с шара: касаясь внутренней поверхности или наружной?

факторов, влияющих на емкость | Диэлектрическая проницаемость

Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.

Существуют три основных фактора, влияющих на емкость конденсаторов, которые будут подробно рассмотрены в этом руководстве.

Единицей измерения емкости в системе СИ является фарад, названный в честь английского физика и химика Майкла Фарадея. Обозначение единицы фарады — Ф. Емкость — это способность компонента удерживать заряд. Количество накопленного заряда Q пропорционально приложенному напряжению. Заряд также определяется емкостью конденсатора. Соотношение этих терминов можно выразить следующим образом:

$Q=CV$

Где

Q= электрический заряд, измеряемый в кулонах

C= емкость в фарадах

V= электрический потенциал на конденсаторе в вольтах

В пересчете на постоянный ток это уравнение может можно выразить следующим образом:

Конденсатор имеет емкость в один фарад, если один вольт, приложенный к пластинам, создает в конденсаторе заряд в один кулон.

• Вы также можете прочитать: Емкостное реактивное сопротивление

9{-6}}\text{ F}$

Единица емкости также может быть описана в терминах переменного тока (постоянно изменяющегося). Если V изменяется со скоростью один вольт в секунду и заставляет течь один кулон заряда в секунду, емкость равна одному фараду. Поскольку 1 Кл/с равен 1 А, мы можем сказать, что емкость устройства равна одной фараде, если через цепь течет один ампер, когда приложенная ЭДС изменяется со скоростью один вольт в секунду.

Фарад — очень большая единица измерения емкости. На практике удобнее использовать маленькую единицу измерения фарад, такую ​​как микрофарад (мкФ), которая равна 1*10 ^-6 . Фактически, для очень высокочастотных приложений чаще используются нанофарад (нФ) и пикофарад (пФ). Эти единицы равны 1*10 ^-9 F и 1*10 ^-12 F соответственно.

Пример

Определенный конденсатор рассчитан на 0,0068 Ф. {\text{6}}}=6800\text{ }\mu \text{F}$ 9{\text{3}}}=6 800 000\text{ нФ}$

Диэлектрическая проницаемость (k)

Отношение емкости конденсатора с данным диэлектриком к емкости в остальном идентичного конденсатора с воздухом или вакуум для его диэлектрика.

Одним из основных факторов, влияющих на емкость конденсатора, является тип диэлектрического материала, используемого между пластинами. Эти материалы, изоляторы, оцениваются по их способности создавать диэлектрический поток с точки зрения параметра, называемого диэлектрической проницаемостью (k). Материалы с высокой диэлектрической проницаемостью могут создавать большую емкость, чем материалы с низким значением k при той же площади пластины и расстоянии друг от друга.

Стандарт необходим для сравнения диэлектрической проницаемости одного материала с другим. Вакуум служит этим эталоном, и ему присваивается значение единицы. Воздух имеет практически такую ​​же ценность. Диэлектрическая проницаемость всех материалов сравнивается с диэлектрической проницаемостью вакуума. Таким образом, если определенный диэлектрический материал имеет значение k, равное 6,5, он будет производить в 6,5 раз большую емкость, чем если бы в конденсаторе того же размера использовался вакуум. Электрическая прочность ряда материалов приведена в таблице 1.

Material	Dielectric Constant k
Air or Vacuum	1
Paper	2.0-6.0
Plastic	2.1-6.0
Mineral Oil	2.2-2.3
Polystyrene	2.6
Silicon Oil	2.7-2.8
Quartz	3.8-4.4
Glass	4.8-8.0
Porcelain	5.1-5.9
Mica	5.4-8.7
Askarel Oil	5.6-5.9
Aluminum oxide	8. 4
Тантал пентоксид	26
Ceramic	12-400 000

Таблица.0028

На способность конденсатора накапливать электрический заряд влияют несколько факторов. Они следующие:

1. Площадь пластин
2. Расстояние между пластинами
3. Диэлектрическая проницаемость материала между пластинами

Взаимосвязь этих параметров может быть понята применительно к элементному плоскопараллельному конденсатору. показано на рис. 1.

Рис. 1: Конденсатор с параллельными пластинами

Следующая формула также выражает соотношение:

$C=0,224\frac{kA}{d}$

Где

K=диэлектрическая проницаемость материала между пластинами

A= площадь одной пластины в квадратных дюймах

D=расстояние между пластинами в дюймах

0,224=коэффициент пересчета при использовании дюймов

Если размеры указаны в сантиметрах (см), используйте следующую формулу:

$C=0,08842\frac{kA}{d}$

материал между пластинами

A= площадь одной пластины в квадратных см

D=расстояние между пластинами в см

0,224=коэффициент преобразования при использовании сантиметров

Изучение этих формул показывает, что емкость прямо пропорциональна площади пластин и обратно пропорционально расстоянию между пластинами. Диэлектрическая проницаемость также напрямую влияет на емкость. Например, если в качестве диэлектрика заменить воздух слюдой, емкость увеличится с 5,4 до 8,7 раз.

Если конденсатор состоит из более чем двух параллельных пластин, его емкость в пикофарадах рассчитывается по следующей формуле:

$C=0,08842\frac{kA}{d}(n-1)$

Где n — количество тарелок.

Пример

Простой конденсатор состоит из двух параллельных пластин, отстоящих друг от друга на 2 см. если площадь одной пластины 100 см ² и диалектика полистирол, то какова емкость в пикофарадах?

Раствор

$C=0,08842*\frac{2,6*100}{2}=11,49\text{ пФ}$

В приведенном выше растворе 2,6 — диэлектрическая проницаемость полистирола, указанная в таблице 1.

Вы нашли apk для Android? Вы можете найти новые бесплатные игры и приложения для Android.

Факторы, влияющие на емкость плоского конденсатора

В этом посте мы обсудим различные факторы, влияющие на емкость плоского конденсатора.

Чем больше емкость конденсатора, тем больший заряд он удерживает при том же приложенном напряжении.

Факторы, влияющие на емкость плоского конденсатора :

1. Площадь пластины
2. Расстояние между пластинами (расстояние между пластинами)
3. Материал диэлектрика

Содержание

1. Как площадь пластины конденсатора влияет на емкость конденсатора?
   • При параллельном соединении двух конденсаторов площадь пластины увеличивается, а значит, увеличивается и емкость.
2. Как расстояние между пластинами конденсатора влияет на емкость конденсатора?
3. Как диэлектрический материал влияет на емкость конденсатора?
   • Почему меняется емкость конденсатора при наличии диэлектрического материала между пластинами?
   • Как изменяется емкость конденсатора в зависимости от типа диэлектрического материала между пластинами?

---

Как площадь пластины конденсатора влияет на емкость конденсатора?

Если площадь пластин конденсатора увеличивается, соответственно увеличивается и емкость, при условии, что расстояние между пластинами или диэлектрический материал не изменяются.

Емкость прямо пропорциональна площади пластины. Рисунок 1 и Рисунок 2 демонстрируют это.
C α A , где A – площадь пластин в м ²

Рисунок 1: Емкость в зависимости от площади пластин

Когда два конденсатора размещены параллельно, площадь пластин увеличивается, и, следовательно, увеличивается емкость.

Рисунок 2: Емкость в зависимости от площади пластины показана при параллельном подключении конденсаторов

Когда 2 конденсатора с одинаковой емкостью (C для каждого) подключены параллельно, то чистая емкость C _{параллель} находится так:
C _{параллель} = C + C = 2C. Это показывает, что . Когда два конденсатора размещены параллельно, площадь пластины увеличивается, и поэтому емкость также увеличивается.

В случае конденсаторов разной емкости: Например, два конденсатора емкостью 10 мкФ и 6 мкФ соединены параллельно. Узнайте чистую или эквивалентную емкость.
Раствор
C _T = C ₁ + C ₂
C _T = 10 мкФ + 6 мкФ = 16 мкФ

Этот результат показывает, что Когда два конденсатора расположены параллельно, площадь пластины увеличивается, и, следовательно, увеличивается емкость.

Как расстояние между пластинами конденсатора влияет на емкость конденсатора?

Емкость конденсатора изменяется при изменении расстояния между пластинами. Она увеличивается, когда пластины сближаются, и уменьшается, когда они отдаляются друг от друга.

См. рис. 3. Пластины A имеют большую емкость, чем пластины B.

Рис. 3: расстояние между пластинами конденсатора влияет на емкость конденсатора

Емкость обратно пропорциональна расстоянию между пластинами;
C α 1/d, где d = расстояние между пластинами в метрах.

Как диэлектрический материал влияет на емкость конденсатора?

При использовании одинаковых пластин, закрепленных на определенном расстоянии друг от друга, емкость будет изменяться, если для диэлектрика используются разные изоляционные материалы. Эффект различных материалов сравнивается с эффектом воздуха — то есть, если конденсатор имеет заданную емкость, когда воздух используется в качестве диэлектрика, другие материалы, используемые вместо воздуха, умножат емкость на определенную величину, называемую «диэлектриком».0311 постоянная».

Изменение диэлектрического материала изменяет емкость, как показано на рис. 4.

рис. 4: Диэлектрический эффект

Например, некоторые типы промасленной бумаги имеют диэлектрическую проницаемость 3; и если такую ​​промасленную или вощеную бумагу поместить между пластинами, емкость будет в три раза больше, чем если бы диэлектриком был воздух.

Разные материалы имеют разную диэлектрическую проницаемость, поэтому их емкость будет изменяться, если они будут помещены между пластинами в качестве диэлектрика. Ниже перечислены диэлектрические постоянные для типичных материалов.

[ Читать: Формулы емкости для конденсаторов с параллельными пластинами ]

Почему емкость конденсатора изменяется при наличии диэлектрического материала между пластинами?

Когда диэлектрик вставлен между пластинами конденсатора, он поляризуется, крайняя поверхность диэлектрика возле отрицательной пластины становится положительно заряженной, а крайняя поверхность диэлектрика возле положительной пластины становится отрицательно заряженной.

Затем возникает электрическое поле, противодействующее электрическому полю конденсатора, делая его слабым, и разность потенциалов также уменьшается согласно (V=Ed).

В результате емкость увеличивается, поскольку C обратно пропорциональна разности потенциалов (В) (рис. 5)

рис. 5: Диэлектрический эффект

Как изменяется емкость конденсатора в зависимости от типа диэлектрического материала между пластинами?

По мере увеличения значения диэлектрической проницаемости (K) емкость плоского конденсатора также увеличивается.

Поскольку более высокое значение K означает более высокую поляризацию диэлектрика и более высокое значение противодействующего электрического поля.

В результате электрическое поле конденсатора ослабевает. Это, в свою очередь, уменьшает разность потенциалов. В конечном итоге это приводит к большей емкости плоскопараллельных конденсаторов.

Анупам М

Конденсаторы и емкость

Различные типы конденсаторов

Конденсатор представляет собой электронное устройство для накопления заряда. Конденсаторы можно найти практически во всех электронных схемах, кроме самых простых. Существует множество различных типов конденсаторов, но все они работают по одному и тому же принципу. Упрощенный вид конденсатора представляет собой пару металлических пластин, разделенных зазором, в котором находится изолирующий материал, известный как диэлектрик. Этот упрощенный конденсатор также выбран, так как символ электронной схемы для конденсатора представляет собой пару параллельных пластин, как показано на рисунке 1.

Рис. 1. Символ неполяризованного конденсатора.

Обычно электроны не могут войти в проводник, если нет пути для выхода такого же количества электронов. Однако дополнительные электроны могут быть «втиснуты» в проводник без пути к выходу, если позволить электрическому полю развиваться в пространстве относительно другого проводника. Количество дополнительных свободных электронов, добавляемых к проводнику (или удаляемых свободных электронов), прямо пропорционально величине потока поля между двумя проводниками.

В этом упрощенном конденсаторе диэлектриком является воздух. Когда к выводам конденсатора приложено напряжение В , электроны перетекают на одну из пластин и отрываются от другой пластины. Общее число электронов в конденсаторе остается прежним. Их просто больше на одной отрицательной пластине и меньше на положительной пластине.

Рис. 2. Зарядка конденсатора с помощью батареи

Если увеличить напряжение, увеличившаяся разность потенциалов между пластинами вытолкнет больше электронов на отрицательно заряженную пластину. Мы могли бы измерить заряд, хранящийся на пластине, как функцию различных приложенных напряжений.

При нулевом напряжении пластины конденсатора нейтральны, поэтому заряд не накапливается. (предполагаем, что начали с полностью разряженного конденсатора), при напряжении V заряд на обкладках равен Q, а при удвоенном напряжении заряд удваивается. Мы находим, что с увеличением напряжения заряд увеличивается линейно. Мы можем изобразить это как прямую линию.

Предположим, что мы уходим и проводим некоторые исследования и возвращаемся с лучшим конденсатором, который сохраняет больше заряда для данного напряжения, мы можем построить результат накопленного заряда как функцию приложенного напряжения

Это будет представлено в виде еще одной линии с более крутым наклоном. Если бы мы построили много графиков для разных конденсаторов, то получили бы много прямых линий. Можно сказать, что мерой емкости является то, сколько заряда хранится при данном напряжении. Иногда это выражается как Q = CV .

Конечно, при зарядке конденсатора необходимо совершить работу по перемещению заряда. Поэтому энергия должна подаваться, и эта энергия доступна, когда конденсатор разряжен.

Совершенная работа определяется выражением Вт = кв . Первоначально заряд легко перемещается на пластины конденсатора, однако по мере того, как все больше заряда перемещается на пластины конденсатора, сила отталкивания между зарядами затрудняет добавление заряда, когда сила отталкивания зарядов равна мощности батареи. больше заряд не может быть перемещен на пластины. Следовательно, средняя работа равна 1/2 кв . Если мы посмотрим на наш график зависимости заряда от напряжения, то увидим, что это то же самое, что и площадь под кривой. В общем случае совершенная работа равна переданной энергии. Математически,

Факторы, влияющие на емкость

Как увеличить емкость плоского конденсатора? На емкость плоского конденсатора влияют три фактора.

Площадь

Конденсатор переменной емкости

Увеличивая площадь пластин, мы можем увеличить заряд пластин до того, как силы отталкивания станут проблемой. Следовательно, емкость пропорциональна площади перекрытия пластин. В переменном конденсаторе площадь перекрытия может быть увеличена или уменьшена за счет вращения взаимопроникающих пластин, что увеличивает или уменьшает емкость. Пластины электролитических конденсаторов травятся для получения шероховатой поверхности, что еще больше увеличивает площадь поверхности.

Расстояние между пластинами

Уменьшение расстояния между пластинами снижает напряжение конденсатора, поскольку расстояние между пластинами не влияет на электрическое поле. Напряжение на конденсаторе В=Ed . Поэтому напряжение увеличивается. Для постоянного заряда Q , C=Q/V =Q/Ed.

Диэлектрическая проницаемость

Емкость плоского конденсатора определяется как C=ε _r A/d , где A – площадь пластин, d — расстояние между пластинами и ε _r — относительная проницаемость диэлектрика между пластинами. Относительная проницаемость представляет собой некоторый коэффициент, K , умноженный на проницаемость свободного пространства ε ₀ . ε ₀ имеет значение 8,85×10 ^-12 F.m ^-1 .

Полный список относительных проницаемостей можно найти почти для любого диэлектрического материала. Чем больше относительная проницаемость, тем больше емкость конденсатора. Некоторые хорошие материалы: слюда, полистирол, масло.

ε _r =K ε ₀

Цепи конденсаторов

Рисунок 3. Цепи конденсаторов последовательно и параллельно

Серия

Рассмотрим последовательную цепь конденсаторов, как показано на рисунке 3. где положительная пластина соединяется с отрицательной пластиной следующей. Какова эквивалентная емкость сети? Посмотрите на пластины в середине, эти пластины физически отключены от цепи, поэтому общий заряд на них должен оставаться постоянным. Отсюда следует, что при приложении напряжения к обоим конденсаторам заряд + Q на положительной пластине конденсатора C ₁ должен быть уравновешен зарядом — Q на отрицательной пластине конденсатора C ₂ . В результате оба конденсатора обладают одинаковым зарядом Q. Падение потенциала В ₁ и В ₂ на двух конденсаторах в целом различно. Однако сумма этих падений равна общему падению потенциала В , приложенного к входному и выходному проводам. В = В ₁ + В ₂ . Эквивалентная емкость пары снова равна Кл _Тл = Ом / В . Thus, 1/ C _T = V / Q = ( V ₁ + V ₂ )/ Q = V ₁ / Q + V ₂ / Q подача

В целом, для конденсаторов N , соединенных последовательно, составляет

Подключая конденсаторы последовательно, вы накапливаете меньше заряда, поэтому есть ли смысл соединять конденсаторы последовательно? Иногда это делается потому, что конденсаторы имеют максимальное рабочее напряжение, а с двумя последовательными конденсаторами максимум на 900 вольт можно увеличить рабочее напряжение до 1800 вольт.

Параллельный

Для параллельной схемы, такой как на рис. 3b. напряжения одинаковы на всех компонентах. Однако общий заряд делится между двумя конденсаторами, поскольку он должен распределяться таким образом, чтобы напряжение на них было одинаковым. Также, поскольку конденсаторы могут иметь разную емкость C ₁ и C ₂ заряды Q ₁ и Q ₂ также должны быть разными. Эквивалентная емкость C _T пары конденсаторов представляет собой просто отношение Q/V , где Q = Q ₁ + Q _{2 903 заряд2. Отсюда следует, что С Т = Q / V = (Q 1 +Q 2 )/ В = Q 1 / В + Q 2 / В давая}

Из предыдущего обсуждения совершенно очевидно, что для конденсаторов N , включенных параллельно, общая емкость равна

Общая емкость увеличивается за счет параллельного соединения конденсаторов, поэтому мы получаем большую емкость, чем это возможно при использовании одного конденсатора. Лаборатории физики высоких энергий часто имеют большие батареи конденсаторов, которые могут хранить большое количество энергии, которая высвобождается за очень короткое время. Самая большая батарея конденсаторов в 2006 году могла хранить 50 МДж энергии.

Конденсаторы для зарядки и разрядки

Цепь, состоящая из батареи, переключателя, резистора и конденсатора, соединенных последовательно, называется RC-цепью. Закон напряжения Кирхгофа для этой цепи:

В = ИК + Q / С . Если выразить это исключительно с точки зрения заряда, это становится

В = dQ / dt R + Q / С .

Это дифференциальное уравнение, решение которого представляет собой показательную функцию. Когда ключ замкнут, конденсатор заряжается с течением времени:

Q = Q _f (1 — e ^-t/RC ),

, где Q — заряд в момент времени t , а Q _f — окончательный заряд конденсатора. Обратите внимание, что Q никогда не равняется Q _f , но поскольку t становится чрезвычайно большим, Q становится произвольно близким к Q _f . Произведение RC называется постоянной времени RC и является характеристической величиной RC-цепи. Когда t = RC , конденсатор заряжен до доли (1 — 1 / e , около 63%) от своего конечного значения. Необходимо использовать постоянную времени, а не какое-то терминальное время, так как процесс асимптотический. Его значение является произвольным выбором; мы, естественно, выбираем значение с точки зрения показательной базы (когда показатель степени отрицательный).

Мгновенная анимация 1. Измените значения резистора и конденсатора, чтобы увидеть влияние на время достижения конденсатором пикового напряжения.

Мгновенная анимация 2. Зарядите конденсатор до максимального значения, а затем разрядите его. Как значения R и C влияют на процессы?

Типы конденсаторов

Электролитические конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы изготавливаются путем наложения электролитической бумаги между анодной и катодной фольгой и последующего скручивания полученного результата. Процесс подготовки электрода, обращенного к протравленной поверхности анодной фольги, чрезвычайно сложен. Поэтому противоэлектрод создается путем заполнения конструкции электролитом. Благодаря этому процессу электролит по существу выполняет функцию катода.

Электролитические конденсаторы пропитывают жидкостью или бумагой, пропитанной жидкостью, которая не является диэлектриком, но при приложении напряжения создает слой оксида алюминия, который действует как диэлектрик. Реакция зависит от полярности приложенного напряжения. Если изменить полярность, конденсатор будет выделять газ и, вероятно, взорвется или лопнет из-за давления внутри, поэтому они не подходят для приложений с переменным током.

МЭМ Конденсаторы

Микроэлектромеханические системы (МЭМ) — это небольшие устройства, изготовленные из кремния. Могут быть изготовлены пластинчатые конденсаторы, которые демонстрируют небольшие изменения емкости при увеличении или уменьшении расстояния между пластинами. Небольшие устройства могут использоваться как датчики и гироскопы.

Распространенными типами устройств являются конденсаторы с плоскими пластинами для измерения положения. А также взаимопроникающие гребенчатые структуры, в которых емкость можно изменять с помощью перемещения одной гребенки относительно другой либо в поперечном, либо в продольном направлении. Из-за их небольшого размера изменение емкости очень мало, порядка 10 ^-15 Ф. (фемто-Фарады).

Танталовые конденсаторы

Танталовые конденсаторы поляризованы и имеют низкое номинальное напряжение, как и электролитические конденсаторы. Они дорогие, но очень маленькие, поэтому они используются там, где требуется большая емкость при небольшом размере, например, в мобильных телефонах или портативных компьютерах. Эти конденсаторы приобретают все большее значение по мере роста спроса на все более мелкие электронные гаджеты. Колумбит-танталит — колтан , сокращенно руда, из которой рафинируют тантал, добывается в Австралии, Египте. Высокий спрос на руду также способствовал финансированию гражданских войн в Демократической Республике Конго. В отчете Совета безопасности ООН говорится, что большая часть руды добывается незаконно и переправляется контрабандой через восточные границы страны ополченцами из соседних Уганды, Бурунди и Руанды, обеспечивая доходы для финансирования военной оккупации Конго.

Суперконденсаторы

Суперконденсаторы — это конденсаторы, способные накапливать большое количество заряда и, следовательно, энергии в очень малом объеме. Аккумулирование энергии происходит за счет статического заряда, а не за счет электрохимического процесса, присущего батарее. Применение перепада напряжения на положительной и отрицательной пластинах заряжает суперконденсатор. Эта концепция похожа на электрический заряд, который накапливается при ходьбе по ковру. Суперконденсатор был впервые задуман в 1957, но в настоящее время исследования сосредоточены на использовании их в качестве легких источников питания в качестве альтернативы батареям. суперконденсатор переходит в аккумуляторную технологию с использованием специальных электродов и некоторого количества электролита. Суперконденсаторы могут найти применение, например, в качестве временного резервного источника питания в электросети или для обеспечения первоначального выброса энергии для движения электромобилей.

Резюме

Конденсаторы обладают способностью очень быстро заряжать и высвобождать накопленный заряд, что позволяет им функционировать разными способами. Они занимают важное место во всем: от цепей стабилизации напряжения в чувствительной электронике до помощи в преобразовании мощности переменного тока в постоянный для зарядки аккумуляторов во всем, от мобильных скутеров до портативного компьютера.

Конденсаторы — это устройства, накапливающие заряд. Емкость определяется как отношение запаса заряда на единицу напряжения. К=К/В

Емкость плоского конденсатора определяется как C =ε _r A / d .

Энергия, накопленная в конденсаторе, рассчитывается по работе, выполненной при перемещении заряда на пластины. dW = В dq . Запас энергии — это область под графиком заряд/напряжение. 1/2QV или из C=Q/V, 1/2CV ² = 2Q ² /C.

Какие факторы влияют на емкость конденсатора?

На емкость конденсатора влияют площадь пластин, расстояние между пластинами и способность диэлектрика выдерживать электростатические силы . Какие факторы влияют на канал сбыта? факторов, влияющих на каналы сбыта ppt .

От каких факторов зависит емкость конденсатора класса 10?

Это зависит от геометрии пластин, расстояния между ними и природы диэлектрической среды, пронизывающей пластины .

Как заряд влияет на емкость конденсатора?

Когда конденсатор полностью заряжен, существует разность потенциалов (p.d.) между его пластинами, и чем больше площадь пластин и/или меньше расстояние между ними (известное как разделение) , тем больше будет разность потенциалов заряд, который может удержать конденсатор, и тем больше будет его емкость.

Какие факторы определяют емкость электролитических конденсаторов?

Какие факторы определяют емкость? Основными факторами, определяющими емкость, являются площади самих металлических пластин и любого диэлектрика (непроводящего материала) между ними .

На что влияет конденсатор?

Эффект конденсатора известен как емкость . Хотя между любыми двумя соседними электрическими проводниками в цепи существует некоторая емкость, конденсатор — это компонент, предназначенный для добавления емкости в цепь. Конденсатор первоначально был известен как конденсатор или конденсатор.

От каких факторов зависит емкость плоского конденсатора и укажите его формулу?

Следовательно, емкость плоского конденсатора зависит от диэлектрической проницаемости среды между пластинами, площади каждой пластины и расстояния между пластинами .

Что из нижеперечисленного не является фактором, влияющим на емкость?

Кривизна пластин означает, что пластины представляют собой сферические пластины или цилиндрические пластины. Итак, что Тип материала пластин — единственный фактор, не влияющий на емкость конденсатора. Следовательно, вариант (Б) является правильным ответом.

Что вызывает емкость?

Это результат контакта тела с электрическим зарядом и нагрузкой, что приводит к замыканию цепи . Заряды, несущие ток в проводниках, создают емкость между собой, а также с другими близлежащими объектами.

Какими тремя способами можно увеличить емкость конденсатора?

Если вы хотите увеличить емкость параллельного пластинчатого конденсатора, увеличьте площадь поверхности, уменьшите расстояние между пластинами и используйте материал с более высокой прочностью на разрыв .

Как напряжение влияет на емкость?

Чем большее напряжение (электрическое давление) вы прикладываете к конденсатору, тем больше заряда поступает в конденсатор . Кроме того, чем большей емкостью обладает конденсатор, тем больше заряда будет вызвано данным напряжением.

Почему площадь влияет на емкость?

Пластины большего размера обеспечивают большую емкость для накопления электрического заряда. Следовательно, по мере увеличения площади пластин емкость увеличивается. Емкость прямо пропорциональна электростатическому силовому полю между пластинами. … Следовательно, по мере уменьшения расстояния между пластинами емкость увеличивается.

Какой должна быть емкость конденсатора?

Энергия, хранящаяся в конденсаторе, определяется как 1/2 CV², где C — емкость конденсатора, а V — напряжение, приложенное к конденсатору. Значит емкость конденсатора 9-4 Ф .

Как температура влияет на емкость?

Как правило, тепло снижает емкость конденсаторов класса 2, однако вблизи точки Кюри (примерно 120°C для BaTiO3) емкость увеличивается. Это связано с увеличением диэлектрической проницаемости по мере того, как кристаллическая структура керамики изменяется с тетрагональной на кубическую.

Как емкость влияет на цепь?

Таким образом, конденсатор пропускает больший ток по мере увеличения частоты источника напряжения. Как мы видели, переменный ток может течь по цепи с емкостью. … Это кажущееся сопротивление переменному току называется емкостным реактивным сопротивлением, и его значение уменьшается по мере увеличения приложенной частоты.

На что влияет емкость цепи?

Конденсаторы выполняют несколько различных важных функций в цепи. Их способность накапливать заряд постоянного тока и обеспечивать относительно низкий импеданс для сигналов переменной частоты делает их полезными в цепях питания и шунтирующих приложениях.

Что происходит, когда емкость увеличивается?

В емкостной цепи, когда емкость увеличивается, емкостное реактивное сопротивление XC уменьшается, что приводит к увеличению тока цепи и наоборот . … При увеличении сопротивления ток в цепи уменьшается и наоборот. Емкость обратно пропорциональна емкостному реактивному сопротивлению.

Как на емкость плоского конденсатора влияет площадь каждой пластины?

Емкость конденсатора с плоскими пластинами пропорциональна площади А в метрах2 наименьшей из двух пластин и обратно пропорциональна расстоянию или разделению d (т. е. толщине диэлектрика), указанному в метрах между этими двумя проводящими тарелки.

Зависит ли емкость от материала?

Емкость зависит от геометрии конденсатора и материала между пластинами. … В большинстве конденсаторов между пластинами вставлен электроизоляционный материал, называемый диэлектриком. Это уменьшает электрическое поле внутри конденсатора.

Как увеличить емкость плоского конденсатора?

Увеличение расстояния между пластинами увеличит емкость плоского конденсатора. 2. Уменьшение расстояния между пластинами увеличивает емкость плоского конденсатора.

Как диэлектрик влияет на емкость?

Введение диэлектрика в конденсатор уменьшает электрическое поле , что снижает напряжение, что увеличивает емкость. Конденсатор с диэлектриком сохраняет тот же заряд, что и без диэлектрика, но при более низком напряжении. Поэтому конденсатор с диэлектриком более эффективен.

От какого из следующих факторов не зависит емкость плоского конденсатора?

форма пластин . размер пластин . разделение между пластинами .

Как два основных фактора влияют на количество заряда, которое может хранить конденсатор?

Конденсатор — это устройство, используемое для накопления заряда. Количество заряда Q, которое может хранить конденсатор, зависит от двух основных факторов: приложенного напряжения и физических характеристик конденсатора, таких как его размер .

Как формируется емкость?

Источники емкости. Два проводника, разделенных изоляционным материалом или диэлектриком, образуют конденсатор. Приложение электрического заряда к проводникам создаст электрическое поле, перпендикулярное проводникам через диэлектрик. Емкость измеряется в фарадах (Ф) или в количестве накопленного заряда на вольт.

Как конденсатор увеличивает емкость?

Параллельное соединение конденсаторов При параллельном соединении конденсаторов вы фактически соединяете пластины отдельных конденсаторов. Таким образом, параллельное соединение двух одинаковых конденсаторов существенно удваивает размер пластин, что фактически удваивает емкость.

Какие способы увеличения емкости конденсатора выбрать все подходящие?

• Увеличение расстояния между пластинами увеличивает емкость плоского конденсатора.
• Уменьшение расстояния между пластинами увеличивает емкость плоского конденсатора.
• Уменьшение площади пластин увеличивает емкость плоского конденсатора.

Что из следующего увеличивает емкость конденсатора?

Емкость обратно пропорциональна расстоянию между пластинами, d. Поэтому: а) Увеличение площади пластин увеличит емкость плоского конденсатора.

Почему емкость не зависит от напряжения?

Емкость не зависит от заряда или напряжения, потому что заряд прямо пропорционален напряжению , это прямо означает, что при увеличении определенного количества заряда на проводнике или конденсаторе его напряжение также увеличивается, следовательно, емкость, т.е. c=(q/v), остается постоянна, поэтому емкость не зависит от увеличения q или v.

Как уменьшить емкость?

Размещение материала, который не является электрическим изолятором, между пластинами уменьшит емкость, поскольку электроны будут двигаться от одной пластины к другой. И наоборот, размещение материала с более высокими изоляционными свойствами, чем у воздуха, увеличит емкость.

Почему напряжение уменьшает емкость?

Наличие диэлектрика между обкладками конденсатора уменьшает электрическое поле между обкладками это, в свою очередь, снижает напряжение. … При увеличении напряжения емкость будет меньше, так как напряжение и емкость обратно пропорциональны.

Почему емкость уменьшается с увеличением расстояния?

Когда пластины далеко друг от друга, разность потенциалов максимальна (поскольку между пластинами вы проходите через большее расстояние поля, и поле также не компенсируется полем другой пластины), поэтому емкость меньше.

Почему параллельно увеличивается емкость?

Емкость, среди прочего, пропорциональна площади пластин. Таким образом, когда вы соединяете два конденсатора параллельно, вы просто увеличиваете площадь каждой пластины , поэтому емкость увеличивается.

Зависит ли емкость от толщины?

На емкость влияет толщина диэлектрика , поэтому чем тоньше, тем лучше, но он должен быть достаточно толстым, чтобы блокировать/выдерживать номинальное напряжение. Больше металла (и диэлектрика) в обмотках также увеличивает емкость.

Какова единица измерения емкости?

Единицей электрической емкости является фарад (сокращенно F) , названный в честь английского физика и химика Майкла Фарадея. Емкость конденсатора C представляет собой отношение накопленного в конденсаторе заряда Q к приложенному постоянному напряжению U: C = Q/U.

Каково влияние диэлектрической среды на емкость плоского конденсатора?

Напряженность электрического поля снижается из-за наличия из диэлектрика. Если общий заряд на обкладках остается постоянным, то разность потенциалов на обкладках конденсатора уменьшается. Таким образом, диэлектрик увеличивает емкость конденсатора.

Что такое параллельное соединение конденсаторов?

Конденсаторы, включенные параллельно, относятся к конденсаторам, которые соединены вместе параллельно, когда происходит соединение обоих его выводов с каждым выводом другого конденсатора . Кроме того, напряжение (Vc), подключенное ко всем конденсаторам, соединенным параллельно, одинаково.

В каком состоянии конденсатор?

Начальные условия конденсатора Конденсатор реагирует на изменения энергии, мгновенно превращаясь в короткий или идеальный провод без сопротивления . Конденсатор не заботится о токе, протекающем через него. Конденсатор не хочет, чтобы энергия, накопленная в электрическом поле между его пластинами, изменялась.

Почему температура уменьшается с увеличением емкости?

Это означает, что электроны с большей вероятностью оторвутся от одного конца и переместятся на другой конец. Это означает, что СПОСОБНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКА СОПРОТИВЛЯТЬ ПОТОКУ ЗАРЯДОВ [что на самом деле емкость диэлектрика в данной установке] ДОЛЖНА УМЕНЬШАТЬСЯ С ПОВЫШЕНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ.

Изменяет ли температура емкость?

Емкость керамических конденсаторов изменяется в зависимости от температуры окружающей среды . Это изменение называется емкостно-температурной характеристикой. Это вызвано материалом, используемым в керамических конденсаторах, и обычно происходит с керамическими конденсаторами других компаний.

Как емкость влияет на частоту?

Емкостное реактивное сопротивление конденсатора уменьшается по мере увеличения частоты на его обкладках . Следовательно, емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте.

Что делает емкость?

Емкость — это способность компонента или цепи собирать и хранить энергию в форме электрического заряда .

Что означает более высокая емкость?

Емкость (обозначение C) — это мера способности конденсатора накапливать заряд. Большая емкость означает что можно хранить больше заряда .

[ИКС]

Емкость конденсатора | Электронные компоненты. Дистрибьютор, интернет-магазин – Transfer Multisort Elektronik

Емкость конденсатора

2022-03-11

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это компонент, способный накапливать энергию в виде электрического заряда. Конденсаторы бывают самых разных форм, от керамических конденсаторов субмиллиметрового размера до полипропиленовых конденсаторов для промышленных применений, которые могут весить десятки килограммов. Конденсатор состоит из электродов, между которыми находится диэлектрик, т. е. изолирующий материал, такой как вощеная бумага, слюда, керамика, пластик или, в случае электролитических конденсаторов, жидкий гель. Несмотря на наличие изолирующего слоя между обкладками конденсатора, может протекать ничтожный ток, что расценивается как несовершенство конденсатора.

Конденсатор при подключении к источнику постоянного тока накапливает внутри электрический заряд и сохраняет этот заряд даже при отключении от источника. Таким образом, он может действовать как «резервуар» для электрической энергии, очень похожий на перезаряжаемую батарею. Процесс разрядки и перезарядки здесь очень быстрый, он ограничивается только внутренними параметрами конденсатора и сопротивлением, через которое конденсатор разряжается. Конденсаторы позволяют отделить сигналы переменного тока от сигналов постоянного тока. Они также используются для блокировки внезапных пиков, которые могут привести к неконтролируемому срабатыванию цифровых цепей.

Символы конденсаторов, используемые на схемах, показаны ниже.

Первый — это символ неполяризованного конденсатора.

Следующий символ указывает на поляризованный конденсатор, который следует подключить в цепь с полярностью клемм, указанной на схеме.

Иногда на схеме также можно увидеть символ неполяризованного конденсатора со знаком плюс. Тогда его следует рассматривать как символ поляризованного конденсатора.

Встречаются и обратные ситуации, когда обозначения поляризованных конденсаторов без плюса, что не означает, что поляризация этих элементов не применяется.

Как работает конденсатор?

Электроны втекают в пластину, соединенную с отрицательным полюсом батареи, и затем отталкивают электроны, принадлежащие другой пластине. Это приводит к образованию «электронных дырок» в другой пластине, которые можно трактовать как положительные заряды. Когда мы отключаем конденсатор от батареи, электроны захватываются электрическим полем, что является следствием накопления электронов на одном электроде и их дефицита на другом. Однако следует помнить, что со временем разность потенциалов между пластинами будет уменьшаться из-за утечки, которая представляет собой очень медленный поток зарядов с одной пластины на другую, возможно, из-за несовершенства диэлектрического материала и других веществ, окружающих пластину. тарелки.

Конденсаторы доступны в TME

Емкость конденсатора

Емкость представляет собой электрическое свойство конденсатора. Это отношение накопленного заряда к напряжению. Единицей измерения емкости является фарад (Ф), названный в честь британского физика Майкла Фарадея. Чаще всего мы сталкиваемся с конденсаторами с емкостью намного меньше 1Ф, хотя в некоторых отраслях промышленности используются суперконденсаторы с емкостью в тысячи фарад. Как правило, мы определяем дольные (меньшие) единицы: миллифарад (1 мФ = 10 ^-3 Ф), микрофарад (1 мкФ = 10 ^-6 Ф), нанофарад (1 нФ = 10 ^-9 Ф) и пикофарад (1 пФ = 10 ^-12 Ф). В Интернете есть много веб-сайтов, которые конвертируют единицы измерения, в том числе емкость конденсаторов. Также стоит помнить, что в США иногда (хотя и редко) можно встретить «мФ» как альтернативную форму обозначения микрофарад (мкФ). Это может привести к серьезным недоразумениям, поскольку мФ на самом деле является правильным обозначением единицы миллифарад. Чем больше поверхность пластин конденсатора и чем меньше расстояние между ними и чем выше электрическая проницаемость используемого диэлектрического материала, тем больше емкость конденсатора.

Как рассчитать емкость конденсатора? Основные формулы.

Емкость

Такие свойства, как размер и форма пластин, влияют на величину накопленного заряда, даже если приложено точно такое же напряжение (U). Таким образом, емкость конденсатора определяется как отношение максимального заряда (Q), который может быть накоплен в конденсаторе, к напряжению (U), приложенному к пластинам. Другими словами, емкость — это максимальный заряд на 1 В напряжения.

Емкость плоского вакуумного конденсатора

В случае плоского конденсатора емкость зависит от площади поверхности (S) двух одинаковых пластин, находящихся на расстоянии (d) друг от друга. Константа ε — проницаемость вакуума, равная 8,85⋅10−12F∕m.

Емкость цилиндрического вакуумного конденсатора

Цилиндрический конденсатор состоит из двух коаксиальных проводящих цилиндров, т. е. внутреннего цилиндра радиусом (R1), который может быть полым или сплошным в центре, и внешнего цилиндра, представляющего собой оболочку с внутренним радиусом (R2). Определим длину каждого цилиндра как l.

Емкость последовательно соединенных конденсаторов

Для системы последовательно соединенных конденсаторов обратная величина эквивалентной емкости представляет собой сумму обратной величины емкостей составляющих конденсаторов.

Емкость конденсаторов, соединенных параллельно

Для системы конденсаторов, соединенных параллельно, эквивалентная емкость представляет собой сумму емкостей составляющих конденсаторов.

Интересуетесь электроникой? VisitTech Master Event

Если вы делаете свои первые шаги в мире электроники и создаете свои первые схемы, Tech Master Event — это услуга, которую вы искали. Вы можете размещать собственные проекты и искать вдохновение в работах других пользователей платформы.

Tech Master Event также является местом проведения множества соревнований для молодых инженеров-электронщиков со всего мира.

 

Посетите мероприятие Tech Master

Поделитесь этой статьей

Разница между конденсатором и емкостью

Везде, где проводящий материал отделен изоляционным материалом, существует емкость. Емкостные структуры могут накапливать энергию в виде электрического поля; конденсатор представляет собой емкостную структуру, которая была построена как электрический компонент с определенной величиной емкости. Конденсаторы — это простое пассивное устройство, которое используется для хранения электрического заряда. Его изобрел Эвальд Георг фон Клейст в 1745 г.

Что такое конденсатор?

Конденсатор представляет собой электронное устройство с двумя выводами, способное накапливать электрическую энергию в виде электрического заряда в электрическом поле. Это физический объект.

Состоит из двухжильных пластин и изолятора, разделенных расстоянием. Пространство между проводниками заполнено вакуумом или изолятором, известным как диэлектрик. Он накапливает энергию, принимая пары противоположных зарядов. Диэлектрический материал позволяет каждой пластине удерживать равный и противоположный заряд. Его еще называют электрические конденсаторы .

Конденсаторы в последовательном и параллельном соединении:

• Когда конденсаторы соединены последовательно, т.е. один за другим, общая емкость конденсаторов составляет

1/C _{всего 903 C 1 + 1/C 2}

C _total  = (C ₁ C ₂ )/(C ₁ +C ₂ )

• Когда конденсаторы соединены параллельно, т. е. рядом друг с другом 

C _всего = C ₁ +C ₂

6

6 Что такое емкость?

Емкостью конденсатора называется емкость, способная накапливать в нем заряд. Это электрическое измерение. Это свойство конденсатора.

Когда две проводящие пластины разделены изолятором (диэлектриком) в электрическом поле. Количество накопленного заряда прямо пропорционально приложенному напряжению и емкости конденсатора.

Q ∝ V

или

Q = CV

, где

• Q = накопленный заряд.
• C = емкость конденсатора.
• В = приложенное напряжение.

Емкость плоского конденсатора:

Емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади (A) двух параллельных пластин и обратно пропорциональна расстоянию между двумя пластинами (d)

C ∝ AD

или

C = ∈ _O AD

, где

• ∈ _o = Пространство свободного пространства = 8,854 × _o = Пространство свободного пространства = 8,854 × _o = Пространство свободного пространства = 8,854 × _o . Конденсатор и емкость

  Конденсатор	Конденсация
  . Электрический уникальный в форме Электричной Устройства. Способность к Электрической Устройству. Способность к Электрической Устройству. Способность к Электрической Устройству. Способность к Электрической Установке. Способность к Электрической Устройству. Способность. Способность к Электрической Устройству. Способность. Способность к Электрической Устройству. Способность. Способность к Электрической Устройству. Способность. Способность к Электрической Устройству. Способность. Обозначение. Обозначение. Обозначение. Обозначение. Собственная Устройство. электрическое поле.	Способность конденсатора сохранять в себе заряд называется емкостью
  Это физический объект или устройство	Это электрическое измерение.
  Конденсатор является пассивным устройством.	Это не устройство. Это свойство конденсатора.
  Его также называют электрическим конденсатором.	Это только называется емкостью.
  Не зависит от размера, формы и расстояния.	Емкость конденсатора зависит от геометрической конфигурации, такой как размер, форма и расстояние между пластинами проводника.
  Не зависит от природы изоляционного материала.	Зависит от природы изоляционного материала.
  Зависит от природы материала проводника.	Не зависит от природы материала проводника.

  Примеры вопросов

  Вопрос 1: Каковы области применения конденсаторов?

  Ответ:

  Использование конденсаторов:

  • Они используются для хранения энергии.
  • Используется в схемах преобразователя переменного тока в постоянный.
  • Используется в тюнерах.
  • Используется в фильтрах нижних и верхних частот.

  Вопрос 2: Сколько заряда откладывается на каждой пластине 6пФ при подключении к ней 24В батареи.

  Answer:

  Given ,

  V = 24V

  C =6pF

  Formula Q = CV

  Q = 6  × 10 ^-12 × 24

  = 144  ×  10 ^-12 C

  Следовательно, необходимая зарядка равна 144 × 10 ^-12 C.

  Вопрос 3: Между конденсаторами, имеющими заряд 3 мкКл, приложено напряжение 15 В. Найдите емкость?

  Ответ:

  ,

  V = 15 В

  Q = 3 мкК

  Формула: Q = CV

  3 × 10 ^-6 = C × 15

  C = 3 × 10 ^-6 /15

  C = 3 × 100053 -6 /15

  = 0,2 × 10 ^-6 Ф

  Следовательно, емкость конденсатора равна 0,2 × 10 ^-6 Ф

  2 и разделены расстоянием 5 м друг от друга. Рассчитать емкость конденсатора?

  Answer:

  Given 

  Area A = 6m ²

  Distance d = 5 m

  Formula, C = ∈ _o Ad

  C = 8.854 × 10 ^-12 × 6/5

  Кл = 10,62 × 10 ^-12 Ф

  Следовательно, емкость конденсатора 10,62 × 10 ^-12 Ф .