+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Электрическая емкость • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Сенсорный экран этого планшета выполнен с использованием проекционно-емкостной технологии.

Общие сведения

Измерение емкости конденсатора номинальной емкостью 10 мкФ с помощью осциллографа-мультиметра

Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:

C = Q/∆φ

Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах (Кл), — разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах (Ф). Данная единица измерения названа в честь английского физика Майкла Фарадея.

Фарад является очень большой емкостью для изолированного проводника. Так, металлический уединенный шар радиусом в 13 радиусов Солнца имел бы емкость равную 1 фарад. А емкость металлического шара размером с Землю была бы примерно 710 микрофарад (мкФ).

Так как 1 фарад — очень большая емкость, поэтому используются меньшие значения, такие как: микрофарад (мкФ), равный одной миллионной фарада; нанофарад (нФ), равный одной миллиардной; пикофарад (пФ), равный одной триллионной фарада.

В системе СГСЭ основной единицей емкости является сантиметр (см). 1 сантиметр емкости — это электрическая емкость шара с радиусом 1 сантиметр, помещенного в вакуум. СГСЭ — это расширенная система СГС для электродинамики, то есть, система единиц в которой сантиметр, грам, и секунда приняты за базовые единицы для вычисления длины, массы и времени соответственно. В расширенных СГС, включая СГСЭ, некоторые физические константы приняты за единицу, чтобы упростить формулы и облегчить вычисления.

Использование емкости

Конденсаторы — устройства для накопления заряда в электронном оборудовании

Условные обозначения конденсаторов на принципиальных схемах

Понятие электрической емкости относится не только к проводнику, но и к конденсатору. Конденсатор — система двух проводников, разделенных диэлектриком или вакуумом. В простейшем варианте конструкция конденсатора состоит из двух электродов в виде пластин (обкладок). Конденсатор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухэлектродный прибор для накопления заряда и энергии электромагнитного поля, в простейшем случае представляет собой два проводника, разделённые каким-либо изолятором. Например, иногда радиолюбители при отсутствии готовых деталей изготавливают подстроечные конденсаторы для своих схем из отрезков проводов разного диаметра, изолированных лаковым покрытием, при этом более тонкий провод наматывается на более толстый. Регулируя число витков, радиолюбители точно настраивают контура аппаратуры на нужную частоту. Примеры изображения конденсаторов на электрических схемах приведены на рисунке.

Параллельная RLC-цепь, состоящая из резистора, конденсатора и катушки индуктивности

Историческая справка

Еще 275 лет назад были известны принципы создания конденсаторов. Так, в 1745 г. в Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и нидерландский физик Питер ван Мушенбрук создали первый конденсатор — «лейденскую банку» — в ней диэлектриком были стенки стеклянной банки, а обкладками служили вода в сосуде и ладонь экспериментатора, державшая сосуд. Такая «банка» позволяла накапливать заряд порядка микрокулона (мкКл). После того, как ее изобрели, с ней часто проводили эксперименты и публичные представления. Для этого банку сначала заряжали статическим электричеством, натирая ее. После этого один из участников прикасался к банке рукой, и получал небольшой удар током. Известно, что 700 парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах прикоснулся к головке банки, все 700 монахов, сведенные одной судорогой, с ужасом вскрикнули.

В Россию «лейденская банка» пришла благодаря русскому царю Петру I, который познакомился с Мушенбруком во время путешествий по Европе, и подробнее узнал об экспериментах с «лейденской банкой». Петр I учредил в России Академию наук, и заказал Мушенбруку разнообразные приборы для Академии наук.

В дальнейшем конденсаторы усовершенствовались и становились меньше, а их емкость — больше. Конденсаторы широко применяются в электронике. Например, конденсатор и катушка индуктивности образуют колебательный контур, который может быть использован для настройки приемника на нужную частоту.

Существует несколько типов конденсаторов, отличающихся постоянной или переменной емкостью и материалом диэлектрика.

Примеры конденсаторов

Оксидные конденсаторы в блоке питания сервера.

Промышленность выпускает большое количество типов конденсаторов различного назначения, но главными их характеристиками являются ёмкость и рабочее напряжение.

Типичные значение ёмкости конденсаторов изменяются от единиц пикофарад до сотен микрофарад, исключение составляют ионисторы, которые имеют несколько иной характер формирования ёмкости – за счёт двойного слоя у электродов – в этом они подобны электрохимическим аккумуляторам. Суперконденсаторы на основе нанотрубок имеют чрезвычайно развитую поверхность электродов. У этих типов конденсаторов типичные значения ёмкости составляют десятки фарад, и в некоторых случаях они способны заменить в качестве источников тока традиционные электрохимические аккумуляторы.

Вторым по важности параметром конденсаторов 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.

В зависимости от назначения использования, конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения, требования к параметрам которых некритичны, и на конденсаторы специального назначения (высоковольтные, прецизионные и с различными ТКЕ).

Маркировка конденсаторов

Подобно резисторам, в зависимости от габаритов изделия, может применяться полная маркировка с указанием номинальной ёмкости, класса отклонения от номинала и рабочего напряжения. Для малогабаритных исполнений конденсаторов применяют кодовую маркировку из трёх или четырёх цифр, смешанную цифро-буквенную маркировку и цветовую маркировку.

Соответствующие таблицы пересчёта маркировок по номиналу, рабочему напряжению и ТКЕ можно найти в Интернете, но самым действенным и практичным методом проверки номинала и исправности элемента реальной схемы остаётся непосредственное измерение параметров выпаянного конденсатора с помощью мультиметра.

Оксидный конденсатор собран из двух алюминиевых лент и бумажной прокладки с электролитом. Одна из алюминиевых лент покрыта слоем оксида алюминия и служит анодом. Катодом служит вторая алюминиевая лента и бумажная лента с электролитом. На алюминиевых лентах видны следы электрохимического травления, позволяющего увеличить их площадь поверхности, а значит и емкость конденсатора.

Предупреждение: поскольку конденсаторы могут накапливать большой заряд при весьма высоком напряжении, во избежание поражения электрическим током необходимо перед измерением параметров конденсатора разряжать его, закоротив его выводы проводом с высоким сопротивлением внешней изоляции. Лучше всего для этого подходят штатные провода измерительного прибора.

Оксидные конденсаторы: данный тип конденсатора обладает большой удельной емкостью, то есть, емкостью на единицу веса конденсатора. Одна обкладка таких конденсаторов представляет собой обычно алюминиевую ленту, покрытую слоем оксида алюминия. Второй обкладкой служит электролит. Так как оксидные конденсаторы имеют полярность, то принципиально важно включать такой конденсатор в схему строго в соответствии с полярностью напряжения.

Твердотельные конденсаторы: в них вместо традиционного электролита в качестве обкладки используется органический полимер, проводящий ток, или полупроводник.

Трехсекционный воздушный конденсатор переменной емкости

Переменные конденсаторы: емкость может меняться механическим способом, электрическим напряжением или с помощью температуры.

Пленочные конденсаторы: диапазон емкости данного типа конденсаторов составляет примерно от 5 пФ до 100 мкФ.

Имеются и другие типы конденсаторов.

Ионисторы

В наши дни популярность набирают ионисторы. Ионистор (суперконденсатор) — это гибрид конденсатора и химического источника тока, заряд которого накапливается на границе раздела двух сред — электрода и электролита. Начало созданию ионисторов было положено в 1957 году, когда был запатентован конденсатор с двойным электрическим слоем на пористых угольных электродах. Двойной слой, а также пористый материал помогли увеличить емкость такого конденсатора за счет увеличения площади поверхности. В дальнейшем эта технология дополнялась и улучшалась. На рынок ионисторы вышли в начале восьмидесятых годов прошлого века.

С появлением ионисторов появилась возможность использовать их в электрических цепях в качестве источников напряжения. Такие суперконденсаторы имеют долгий срок службы, малый вес, высокие скорости зарядки-разрядки. В перспективе данный вид конденсаторов может заменить обычные аккумуляторы. Основными недостатками ионисторов является меньшая, чем у электрохимических аккумуляторов удельная энергия (энергия на единицу веса), низкое рабочее напряжение и значительный саморазряд.

Ионисторы применяются в автомобилях Формулы-1. В системах рекуперации энергии, при торможении вырабатывается электроэнергия, которая накапливается в маховике, аккумуляторах или ионисторах для дальнейшего использования.

Электромобиль А2В Университета Торонто. Общий вид

В бытовой электронике ионисторы применяются для стабилизации основного питания и в качестве резервного источника питания таких приборов как плееры, фонари, в автоматических коммунальных счетчиках и в других устройствах с батарейным питанием и изменяющейся нагрузкой, обеспечивая питание при повышенной нагрузке.

В общественном транспорте применение ионисторов особенно перспективно для троллейбусов, так как становится возможна реализация автономного хода и увеличения маневренности; также ионисторы используются в некоторых автобусах и электромобилях.

Электромобиль А2В Университета Торонто. Под капотом

Электрические автомобили в настоящем времени выпускают многие компании, например: General Motors, Nissan, Tesla Motors, Toronto Electric. Университет Торонто совместно с компанией Toronto Electric разработали полностью канадский электромобиль A2B. В нем используются ионисторы вместе с химическими источниками питания, так называемое гибридное электрическое хранение энергии. Двигатели данного автомобиля питаются от аккумуляторов весом 380 килограмм. Также для подзарядки используются солнечные батареи, установленные на крыше электромобиля.

Емкостные сенсорные экраны

В современных устройствах все чаще применяются сенсорные экраны, которые позволяют управлять устройствами путем прикосновения к панелям с индикаторами или экранам. Сенсорные экраны бывают разных типов: резистивные, емкостные и другие. Они могут реагировать на одно или несколько одновременных касаний. Принцип работы емкостных экранов основывается на том, что предмет большой емкости проводит переменный ток. В данном случае этим предметом является тело человека.

Поверхностно-емкостные экраны

Cенсорный экран iPhone выполнен по проекционно-емкостной технологии.

Таким образом, поверхностно-емкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом. В качестве резистивного материала обычно применяется имеющий высокую прозрачность и малое поверхностное сопротивление сплав оксида индия и оксида олова. Электроды, подающие на проводящий слой небольшое переменное напряжение, располагаются по углам экрана. При касании к такому экрану пальцем появляется утечка тока, которая регистрируется в четырех углах датчиками и передается в контроллер, который определяет координаты точки касания.

Преимущество таких экранов заключается в долговечности (около 6,5 лет нажатий с промежутком в одну секунду или порядка 200 млн. нажатий). Они обладают высокой прозрачностью (примерно 90%). Благодаря этим преимуществам, емкостные экраны уже с 2009 года активно начали вытеснять резистивные экраны.

Недостаток емкостных экранов заключается в том, что они плохо работают при отрицательных температурах, есть трудности с использованием таких экранов в перчатках. Если проводящее покрытие расположено на внешней поверхности, то экран является достаточно уязвимым, поэтому емкостные экраны применяются лишь в тех устройствах, которые защищены от непогоды.

Проекционно-емкостные экраны

Помимо поверхностно-емкостных экранов, существуют проекционно-емкостные экраны. Их отличие заключается в том, что на внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод, к которому прикасаются, вместе с телом человека образует конденсатор. Благодаря сетке, можно получить точные координаты касания. Проекционно-емкостный экран реагирует на касания в тонких перчатках.

Проекционно-емкостные экраны также обладают высокой прозрачностью (около 90%). Они долговечны и достаточно прочные, поэтому их широко применяют не только в персональной электронике, но и в автоматах, в том числе установленных на улице.

Автор статьи: Sergey Akishkin, Tatiana Kondratieva

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

В честь физика из какой страны названа единица измерения электрической ёмкости?

В честь физика из какой страны названа единица измерения электрической ёмкости? Сегодня у нас на календарях суббота 6 февраля 2021 года, на Первом канале идет телевикторина Кто хочет стать миллионером? В студии находятся игроки и ведущий Дмитрий Дибров.

Очень интересно:

В статье мы рассмотрим один из интересных и сложных вопросов сегодняшней игры. На сайте Спринт-Ответ уже готовится к публикации общая, традиционная, статья с полным обзором телеигры «Кто хочет стать миллионером?» ответы за сегодня 6.02.21.

В честь физика из какой страны названа единица измерения электрической ёмкости?

Электрическая ёмкость — характеристика проводника, мера его способности накапливать электрический заряд. В теории электрических цепей ёмкостью называют взаимную ёмкость между двумя проводниками; параметр ёмкостного элемента электрической схемы, представленного в виде двухполюсника.

Такая ёмкость определяется как отношение величины электрического заряда к разности потенциалов между этими проводниками. Фарад – единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Майкла Фарадея. Прежнее название – фарада.

Майкл Фарадей (22 сентября 1791, Лондон — 25 августа 1867, Лондон) — английский физик-экспериментатор и химик. Член Лондонского королевского общества (1824) и множества других научных организаций, в том числе иностранный почётный член Петербургской академии наук (1830).

Также интересно:

  • Франция
  • Италия
  • Россия
  • Англия

Майкл Фарадей – выходец из трущоб. Он не закончил даже средней школы, но внес вклад в науку куда больший, чем многие его современники вроде Ампера или Вольта.

Ответ: Англия.

В честь физика из Англии названа единица измерения электрической ёмкости. Это правильный ответ на вопрос телевикторины. К сожалению, игроки дали неправильный ответ на вопрос, сообщает сайт Спринт-Ответ, поэтому ушли из студии без выигрыша.

Вам понравилось?

Фарад, единица емкости — Энциклопедия по машиностроению XXL

Единица емкости фарад (Ф) — емкость такого проводника, потенциал которого увеличивается на один вольт при сообщении ему заряда в один кулон. Соотношение между единицами СИ и СГС  [c.267]

Коэффициент Еэ называется электрической постоянной. Из формулы (7.32) вытекает для ео единица у 2-с7(м2-Н). Однако обычно это наименование записывают в виде Ф/м, где Ф — обозначение единицы емкости— фарады. Следовательно,  [c.197]

Если в (9.25) под С понимать емкость конденсатора, то единице емкости можно дать следующее определение фарада равна электрической емкости конденсатора, при которой заряд 1 Кл создает на конденсаторе разность потенциалов 1 В. Размерность электрической емкости  [c.74]


Иногда единицу емкости называют сантиметр (см). Однако официального признания это название не получило. Соотношение этой единицы с фарадой  [c.172]

Ф фарада. (единица электрической емкости)  [c.540]

Фарада — единица измерения емкости проводника. Проводник обладает емкостью, равной одной фараде, если при сообщении ему одного кулона электричества его потенциал изменился на один вольт. Микрофарада — одна тысячная фарады,  [c.150]

Свойство конденсатора накапливать электрические заряды называют емкостью. Единицей емкости является фарада, представляющая собой емкость конденсатора, заряженного до напряжения в 1 В одним кулоном электричества. Емкость конденсаторов, применяемых в системах зажигания автомобилей, измеряется в миллионных долях фарады — микрофарадах (мкФ).  [c.102]

В СГСЭ единица емкости — сантиметр (см) соотношения этой единицы с фарадой и пикофарадой (1пФ = 10  [c.20]

Емкость конденсаторов зависит от геометрических размеров металлических обкладок, диэлектрика и его диэлектрической проницаемости (табл. 38). В системе единиц СИ за единицу емкости принята фарада (Ф). Это емкость такого конденсатора, у которого заряд в 1 кулон (Кл) вызывает разность потенциалов на его обкладках, равную 1 В. Дольные единицы фарады микрофарада (мкФ) и пикофарада (пФ) 1 мкФ=10- Ф 1 пФ=10- Ф.  [c.132]

В СИ за единицу емкости принята фарада (ф), т. е. емкость такого конденсатора, у которого заряд в 1 к вызывает разность потенциалов на его обкладках, равную 1 в. Дольные единицы фарады микрофарада (мкф) и пикофарада (пф). 1 мкф=10 ф 1 пф= 0 ф. В системе единиц СГС за единицу емкости принят сантиметр (см). Соотношение между единицами СИ и СГС следующее  [c.194]

Свойство конденсатора накапливать электрические заряды называется электрической емкостью. Единицей емкости является фарада. Емкость небольших конденсаторов измеряется в миллионных долях фарады — микрофарадах (мкф).  [c.96]

Электроемкость. Важным свойством проводников является их электроемкость С, под которой подразумевается физическая величина, измеряемая отношением заряда проводника к его потенциалу. В международной системе единиц за единицу емкости принята емкость такого проводника, увеличение на котором заряда на 1к ведет к повышению его потенциала на 1 в. Такая единица называется фарадой ф. Для практических целей применяется меньшая единица емкости—микрофарада, равная одной миллионной доле фарады мкф.  [c.11]


ФАРАДА, единица электроемкости (см. Емкость) в практической системе мер (см.), равная емкости электрического конденсатора (см.), заряженного одним кулоном (см.) при разности  [c.383]

За единицу электроемкости в системе МКСА принята фарада (ф). 1 фарада — это емкость такого конденсатора, у которого при наличии заряда в 1 кулон (на одной из обкладок) разность потенциалов между обкладками равна 1 а. В системе СГСЕ единицей электроемкости является сантиметр (см).  [c.96]

Фарад — единица электрической емкости. Наименование единицы дано по имени английского ученого М. Фарадея (1791—1867).  [c.88]

Фарад является настолько большой единицей емкости, что в практике обычно применяют дольные единицы микрофарад (10-6 пикофарад (10 Ф).  [c.88]

Из этих данных по способу наименьших квадратов определяют значение емкости каждого конденсатора. Размер единицы емкости— фарада — определяется с погрешностью 3-К)- , исходя из сред-  [c.88]

Экспериментально установлено, что для любой конфигурации электродов отношение заряда к потенциалу между электродами всегда постоянно. Это постоянное отношение удобно использовать для характеристик зарядного устройства оно получило название емкости, а само устройство — конденсатора. Единицей электрической емкости является фарада, которая представляет Собой отношение кулона к вольту  [c.251]

Коэффициент бо называется электрической постоянной. Из формулы (7.32) для электрической постоянной вытекает обозначение единицы А с /(м Н). Однако обычно это обозначение записывают в виде Ф/м, где Ф -обозначение единицы электрической емкости — фарад. Следовательно,  [c.240]

Емкость (С) — отношение величины заряда конденсатора к величине напряжения между его электродами. Единица электрической ёмкости — фарада (ф) представляет собой такую ёмкость, напряжение которой повышается на 1 в при сообщении ей заряда в 1 . В практических расчётах пользуются меньшей единицей — микрофарадой, равной 1 мкф =  [c.514]

Эта единица называется фарада (Ф). Фарада равна электрической емкости уединенного проводника, при которой заряд 1 Кл повышает потенциал проводника на 1 В.  [c.74]

Изменение числового значения электрической постоянной позволяет при рационализации сохранить неизменным, кроме кулона, следующие важнейшие электрические единицы силы тока — ампер, напряжения — вольт, электрической емкости — фараду, напряженности электрического поля — вольт на метр, а таклмагнитные единицы магнитной индукции — тесла, магнитного потока — вебер,  [c.151]

Пример 7. Выразить единицу электрической емкости СГС в фарадах. Как известно,  [c.217]

Емкостью называется свойство проводников накапливать и удерживать электрический заряд. Емкость проводников обозначается буквой С. Единицей измерения емкости принята фарада, обозначаемая буквами Ф или Р мкф и[c.35]

За единицу емкости в международной системе СИ принимают фараду (Ф) — емкость такого конденсатора, у которого потенциал возрастает на один вольт при сообщении ему заряда в один кулон (Кл). Это очень большая величина, поэтому для практических целей используют более мелкие единицы емкости микрофараду (мкФ), нанофараду (нФ) и пикофараду (пФ)  [c.272]

Фарада, единица электрической емкости, определена условием, что 1 кулон в 1 фараде дает 1 вольт. Она равна 10 ед. СГСМ.  [c.13]

В системе МКСА за единицу емкости принята фарада (ф).Она представляет емкость конденсатора, у которого заряд в 1 кулон к) вызывает разность потенциалов на его обкладках, равную 1 вольту (в). В системе СГС за единицу емкости принят сантиметр (см). Более мелкими единицами электрической емкости является микрофарада (мкф) и пикофарада (пф), или, иначе, микромикрофарада мкмкф). Соотнощение между этими единицами следующее  [c.186]

Большой шаг вперед в области установления общепризнанных единиц был сделан в 1861 г. Британской ассоциацией для содействия развитию наук, создавшей специальный Комитет для разработки вопроса эб эталоне единицы электрического сопротивления. В состав Комитета входили такие видные учены, как У. Томсон (Кельвин), Дж. К- Максвелл и др. Комитет расширил программу своих работ и, не ограничив-иись проблемой единицы и эталона сопротивления, представил в 1670 г. Ассоциации проект, в котором рекомендовалась система электрических Единиц, основанная на абсолютной электромагнитной системе. Комитет предложил на рассмотрение следующие практические единицы сопротивления — омада или- ом , э. д. с. — вольт , электрической емкости— фарада . Единицы тока и количества электричества были производными от предыдущих, и для них особых названий предложено не было.  [c.273]


Коэфициент пропорциональности С называется емкостью конденсатора и измеряется в фарадах (Р). Фарада соответствует 9-10 см в единицах С05. Емкость в 1 фараду имеет такой конденсатор, который получает заряд в 1 кулон при разности потенциалов (напряжений) в 1 V. На практике большей частью пользуются более мелкой единицей емкости, равной одной миллионной доле фарады и называемой микрофарадой (цр). Еще более мелкой единицей емкости является микромикрофарада ( 1 1.Р) или пикофарада (рР), равная одной мил-  [c.202]

В нерационализованной системе МКСА jio=10 Гн/м. Единицы индуктивности и емкости — генри и фарад — при рационализации не могут измениться. Поэтому рационализуются сами понятия и во. В рационализованной системе МКСА и Международной системе абсолютная магнитная и абсолютная диэлектрическая проницаемости вакуума, называемые магнитной и электрической постоянными, равны  [c.116]

Фарада (ф) — единица измерения емкости проводника. Проводник обладает емкостью, равной ф, если при сообщении ему 1 к электричества его потенциал изменился на 1 в. Л икрофарада (мкф)—одна миллионная доля фарады.  [c.141]

Международные электрические единицы. После изготовления эталонов для абсолютных практических электрических единиц было обнаружено расхождение с теоретически установленными абс. практ. ед. По этой причине в 1893 г. МКЭ взамен абсолютных принял международные электрические единицы. В качестве основных ед. были приняты ом, ампер, вольт. В 1908 г. МКЭ вольт был отнесен к числу производных ед. в СССР М, э. е. были введены постановлением ВСНХ РСФСР от 7 февраля 1919 г. Об электрических единицах», а в 1929 г. были включены в ОСТ 515. Определялись М. э. е. след, образом. Ом — сопротивление ртутного столба (при неизменяющемся электр. токе и при тем-ре тающего льда — О °С) длиной 106,300 см, имеющего одинаковое по всей длине сечение и массу 14,4521 г. Точное значение ед. определялось ртутными образцами ома, изготовленными согласно междунар. постановлениям и спецификациям. Ампер — сила неизменяющегося электр. тока, к-рый при прохождении через водный раствор азотнокислого серебра отлагает 0,00111800 г серебра в секунду. Точная величина ампера опред. по серебряному вольтметру, согласно междунар. постановлениям и спецификациям. Вольт — эпектр. напряжение или электродвижущая сила, к-рые в проводнике, имеющем сопротивление в один ом, производит ток силой в один ампер. Точное значение вольта устанавливалась посредством нормальных элементов, проверяемых с помощью серебряного вольт-метра и ртутных образцов ома. Ватт — мощность неизменяющегося электр. тока силой в один ампер при напряжении в один вольт, Купон или ампер-секунда — количество электричества, протекающего через поперечное сечение проводника в течение одной секунды при токе силой в один ампер. Ватт-секунда или джоуль — работа, совершаемая электр, током в течение одной секунды при мощности тока в один ватт. Фарада — емкость конденсатора, заряженного до напряжения в один вольт зарядом в один кулон. Гянри опред. двояко 1) Г, — индуктивность электр. цепи, в к-рой при равномерном изменении силы тока на один ампер в секунду индуктируется ЭДС в один вольт 2) Г. — взаимная индуктивность в системе двух электр. цепей, в одной из к-рых индуктируется ЭДС в один вольт при равномерном изменении тока в др. цепи со скоростью одного ампера в секунду.  [c.292]

Сантиметр [см ст 1) единица длины в СГС, СГСЭ, СГСМ и т. п. относится к числу основных ед. систем размерн. обознач. символом L. Сантиметр равен 0,01 метра. С. рекоменд. ГОСТ 8.417—81 (СТ СЭВ 1052—78) к применению в качестве дольной ед. СИ. См. метр и п. 1 табл. 15 2) ед. коэфф. трения качения в СГС (см. метр), 3) ед. емкости в СГС, СГСЭ (см. фарад), индуктивности и магн. проводимости в СГС, СГСМ (см. генри).  [c.318]


В честь физика из какой страны названа единица измерения электрической ёмкости?

Автор Екатерина Васильева На чтение 2 мин Опубликовано Обновлено

В честь физика из какой страны названа единица измерения электрической ёмкости?

  • Франция
  • Италия
  • Россия
  • Англия

Чтобы ответить, из какой страны физик, в честь которого названа эта электрическая единица измерения, нужно вспомнить, как вообще эта единица называется. Из электрических единиц нам знакомы вольт, ватт, ампер. Но это всё не то. Электрическая ёмкость измеряется в фарадах. А названа она в честь английского физика Майкла Фарадея.

История жизни Майкла Фарадея — одна из самых романтических историй в анналах науки. Он будет продолжать вдохновлять бесчисленными способами. Фарадей вырос из ученика переплетчика и стал одним из величайших ученых всех времен. Он признан одним из величайших мыслителей своего времени. Он был настоящим пионером научных открытий. Его открытия оказали впечатляющее влияние на последовательные научные и технологические разработки.

Вклад Фарадея в человеческое общество был выдающимся. И физики, и химики вспоминают Фарадея как достойного пионера. Тем не менее, он наиболее известен своим вкладом в физику в понимание электричества и магнетизма. Среди его многих новаторских открытий были индуцированное электричество (1831 г.), электростатическая индукция (1838 г.), взаимосвязь между электричеством и магнетизмом (1838 г.) и между электричеством и гравитацией (1851 г.), гидроэлектричество (1843 г.) и атмосферный магнетизм (1851 г.) . Фарадей стал одним из величайших ученых всех времен из-за своего интереса к науке, сильной мотивации и удивительной настойчивости.

Он был великим мастером инструментов. Фарадей был большим популяризатором науки. Он инициировал научно-популярные лекции для детей и широкой аудитории в Королевском институте. Фарадей был одним из величайших лекторов своего времени. Его рождественские лекции для детей в Королевском институте стали легендарными. Эти лекции, как предполагал Фарадей, «развлекают и развлекают, а также просвещают, назначают и, прежде всего, вдохновляют».

Ну в данном случае в пояснении стоит именно Англия, а не Великобритания.

Правильный ответ — Англия

Измерение — электрическая емкость — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Измерение — электрическая емкость

Cтраница 1


Измерение электрической емкости обычно производится с помощью резонансных и мостовых схем.  [2]

Измерение электрической емкости отдельных жил по отношению ко всем остальным, соединенным со свинцовой оболочкой, производится методом сравнения после приложения напряжения постоянного тока 100 — 240 s в течение 1 мин.  [3]

Для измерения электрической емкости конденсаторных датчиков и построения емкостных уровнемеров применяют мостовые, частотные, импульсные и другие методы.  [4]

Результаты измерения электрической емкости цепей отрезков кабелей КСПП-1Х4Х 1 2, в оболочке которых с интервалом 3 м сделаны вырезы до жил ( изоляция-жил не повреждена), показали, что изменение емкости.  [5]

Мостовой метод измерения электрической емкости конденсаторного датчика целесообразно применять, когда датчики имеют большую начальную емкость и когда большая масса топливомера не имеет значения по сравнению с общей массой самолета, на котором он установлен. Поэтому топливомеры с конденсаторными датчиками в схеме самобалансирующего моста широко применяются на средних и тяжелых транспортных самолетах.  [6]

Пикофарада — единица измерения электрической емкости.  [8]

В емкостных уровнемерах для измерения электрической емкости преобразователя, пропорциональной контролируемому уровню жидкости, используют резонансные и мостовые схемы.  [9]

В емкостных уровнемерах для измерения электрической емкости преобразователя используются резонансные v мостовые схемы.  [11]

Принцип работы основан на измерении электрической емкости датчика 3 ( рис. 40), изменяющейся при различных значениях уровня контролируемой среды. Электрическая емкость датчика измеряется методом неуравновешенного индуктивно-емкостного моста.  [13]

Принцип действия основан на измерении электрической емкости датчика, зависящей от положения уровня среды. Датчик представляет собой конденсатор, погружаемый в сосуд с измеряемой средой.  [14]

Емкостный индикатор основан на измерении электрической емкости датчика, представляющего небольшой конденсатор ( 20 — 50 мкмкф), емкость которого изменяется в определенной зависимости от величины действующего на него давления, силы или перемещения его пластин.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Электрическая емкость — Основы электроники

Электрическая емкость характеризует способность проводника сохранять электрический заряд в электростатическом поле. Рассмотрим более подробно понятие электрической емкости.

При электризации диэлектрика заряжается только та часть его поверхности, которая подвергалась натиранию или сопри­касалась с другим заряженным телом. Электрический заряд, возбужденный на части поверхности диэлектрика, не может распространиться по всей его поверхности, так как в диэлек­триках все электрические заряды прочно связаны с молеку­лами вещества, лишенными свободы передвижения. Можно, например, зарядить один конец эбонитовой палочки отрица­тельным электричеством, а другой конец — положительным электричеством, и оба этих противоположных по знаку заряда не смогут соединиться друг с другом (Рис. 1).

Рисунок 1. Распределение зарядов в диэлектрике.

Электрические заряды на проводниках ведут себя совер­шенно иначе. Если мы поместим на проводник некоторое ко­личество электронов, они немедленно, отталкиваясь друг от друга, распространятся по всей поверхности проводника, при­чем именно по поверхности, а не по толще проводника.

Если зарядить электричеством проводник удлиненной фор­мы, например металлическую палочку, то наибольшее количе­ство зарядов сосредоточится на ее концах (рис. 2.).

Рисунок 2. Распределение зарядов в проводнике.

При за­ряде металлического шара электрические заряды распределятся по его поверхности равномерно (рис. 3.). Если этот шар будет пустотелым, то это нисколько не повлияет на распреде­ление зарядов; они также равномерно «расселятся» по наруж­ной поверхности шара, так как каждый из них будет стре­миться уйти подальше от своих одноименных соседей — заря­дов. Это в равной степени относится как к отрицательным зарядам, так и к положительным.

Рисунок 3. Распределение зарядов на прверхности металлического шара.

Свободные электрические заряды, помещенные в каком-либо месте на проводнике, расходятся по его поверхности по­добно воде, растекающейся, например, по дну какого-либо со­суда. Подобно тому, как вода будет растекаться по дну сосуда до тех пор, пока уровень ее не сделается всюду одинако­вым, так и электрические заряды будут «растекаться» по поверхности проводника до тех пор, пока электрический по­тенциал всех точек поверхности не станет одинаковым. Прак­тически этот процесс происходит мгновенно.

Легко сообразить, что потенциал положительно заряжен­ного проводника будет тем выше, чем больше заряд, сообщен­ный проводнику. Это видно хотя бы из такого рассуждения. Представим себе, что мы заряжаем положительным электри­чеством какой-либо уединенный металлический предмет (про­водник), перенося на его поверхность один за другим отдель­ные электрические заряды. По мере накопления на нем элек­тричества на перенесение новых зарядов придется затрачивать все больше и больше работы, так как при переносе каждого следующего заряда нам придется преодолевать силы отталки­вания, действующие со стороны всех предыдущих зарядов, помещенных ранее на проводник. А так как потенциал про­водника характеризуется работой, затраченной на перенесение единичного положительного заряда из бесконечно удаленной точки в какую-либо точку проводника, то с увеличением поло­жительного заряда проводника потенциал его будет повышать­ся (ясно, что потенциал проводника, заряженного отрицатель­ным зарядом, будет отрицателен и с увеличением заряда бу­дет понижаться).

Количественная связь между величиной заряда проводника и его потенциалом очень проста: потенциал проводника прямо пропорционален величине его заряда, т. е. при увеличении за­ряда проводника, например, вдвое потенциал его повышается также вдвое.

Однако, соотношение между зарядом и потенциалом раз­лично для разных проводников. Например, один проводник достаточно зарядить количеством электричества в одну милли­ардную долю кулона, чтобы довести его потенциал до одного вольта, а другому проводнику для этого потребуется заряд, например, в одну стомиллионную долю кулона. Следователь­но, для разных проводников нужны разные количества элек­тричества, чтобы довести их заряд до одного и того же «элек­трического уровня». Поэтому принято считать, что различные проводники обладают различной электрической емкостью.

Электрическая емкость проводника зависит, прежде всего, от его разме­ров, — чем больше размеры проводника, тем больше его ем­кость. Емкость проводника зависит и от других причин, о ко­торых мы еще будем говорить. За единицу электрической ем­кости принимают емкость такого проводника, которому надо сообщить заряд, равный единице количества электричества — одному кулону, чтобы потенциал его повысился также на одну единицу, т. е. на 1 вольт.

Поскольку мы сравнивали электрический потенциал с уров­нем жидкости в сосуде, можно попытаться и далее искать аналогию между емкостью проводника и свойствами сосуда.

Однако, электрическую емкость нельзя отождествлять с ем­костью (вместимостью) сосуда. Действительно, емкость сосу­да указывает, какое наибольшее количество жидкости он мо­жет вместить, между тем как электрическая емкость провод­ника ничего не говорит о том, какое количество электриче­ства может «вместить» проводник. Всякий проводник принци­пиально может вместить любое количество электричества, только с увеличением количества электричества будет повы­шаться потенциал (электрический уровень) проводника и по­вышаться тем быстрее, чем меньше емкость проводника.

Поэтому электрическую емкость проводника можно было бы сравнить с площадью дна сосуда (мы считаем, что сосуд имеет вертикальные стенки) Действительно, чем больше пло­щадь дна сосуда, тем больше нужно налить в него жидкости для того, чтобы она достигла определенного уровня (рис. 4.).

Рисунок 4. Отличие электрической емкости от обычного понятия емкости.

Итак, электрическая емкость уединенного проводника определяется как отношение количества электричества, сообщенного проводнику, к потенциалу, который при этом приобретает проводник, т. е.

C=Q/U

Если Q выражено в кулонах, а U в вольтах, то единица электрической емкости С получится в фарадах (обозначение Ф.).

Фарада представляет собой слишком крупную величину, никогда не встречающуюся на практике. Поэтому для измере­ния емкости приняты более мелкие единицы — микрофарада (мкФ), нанофарады (нФ) и пикофарады (пФ).

Микрофарада составляет одну миллионную долю фарады, нанофарада одну тысячную микрофарады, а пикофарада — одну миллионную долю микрофарады (или одну тысячную долю нанофарады).

То есть:

1 мкф = 10-6 Ф;

1 нф = 10-9 Ф;

1 пф =10-12 Ф.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

 

Добавить комментарий

Электрическая емкость

Дата публикации: .
Категория: Статьи.

Сообщение электрического разряда проводнику называется электризацией. Чем больший заряд принял проводник, тем больше его электризация, или, иначе говоря, тем выше его электрический потенциал.

Между количеством электричества и потенциалом данного уединенного проводника существует линейная зависимость: отношение заряда проводника к его потенциалу есть величина постоянная:

Для какого-либо другого проводника отношение заряда к потенциалу есть также величина постоянная, но отличная от этого отношения для первого проводника.

Одной из причин, влияющих на эту разницу, являются размеры самого проводника. Один и тот же заряд, сообщенный различным проводникам, может создать различные потенциалы. Чтобы повысить потенциал какого-либо проводника на одну единицу потенциала, необходим определенный заряд.

Электрическая емкость и ее единица измерения

Свойство проводящих тел накапливать и удерживать электрический заряд, измеряемое отношением заряда уединенного проводника к его потенциалу, называется электрической емкостью, или просто емкостью, и обозначается буквой С.

Приведенная формула электрической емкости позволяет установить единицу электрической емкости.

Практически заряд измеряется в кулонах, потенциал в вольтах, а емкость в фарадах:

Емкостью в 1 фараду обладает проводник, которому сообщают заряд в 1 кулон и при этом потенциал проводника увеличивается на 1 вольт.

Единица измерения электрической емкости – фарада (обозначается ф или F) очень велика. Поэтому чаще пользуются более мелкими единицами – микрофарадой (мкф или μF), составляющей миллионную часть фарады:

1 мкф = 10-6ф ,

и пикофарадой (пф), составляющей миллионную часть микрофарады:

1 пф = 10-6мкф = 10-12ф .

Найдем выражение практической единицы – фарады в абсолютных единицах:

Электрический конденсатор

Устройство, предназначенное для накопления электрических зарядов, называется электрическим конденсатором.

Рисунок 1. Модель простейшего конденсатора

Конденсатор состоит из двух металлических пластин (обкладок), разделенных между собой слоем диэлектрика. Чтобы зарядить конденсатор, нужно его обкладки соединить с полюсами электрической машины. Разноименные заряды, скопившиеся на обкладках конденсатора, связаны между собой электрическим полем. Близко расположенные пластины конденсатора, влияя одна на другую, позволяют получить на обкладках большой электрический заряд при относительно невысокой разности потенциалов между обкладками. Электрическая емкость конденсатора есть отношение заряда конденсатора к разности потенциалов между его обкладками:

Как показывают измерения, емкость конденсатора увеличится, если увеличить поверхность обкладок или приблизить их одну к другой. На емкость конденсатора оказывает влияние также материал диэлектрика. Чем больше электрическая проницаемость диэлектрика, тем больше емкость конденсатора по сравнению с емкостью того же конденсатора, диэлектриком в котором служит пустота (воздух). Выбирая диэлектрик для конденсатора, нужно стремиться к тому, чтобы диэлектрик обладал большой электрической прочностью (хорошими изолирующими качествами). Плохой диэлектрик приводит к пробою его и разряду конденсатора. Несовершенный диэлектрик повлечет за собой утечку тока через него и постепенный разряд конденсатора.

Длинные линии передачи высокого напряжения можно рассматривать как своеобразные обкладки конденсатора. Емкость провода нужно рассматривать не только относительно другого провода, но также относительно земли, стен помещений и окружающих предметов. Значительной емкостью обладают подводные и подземные кабели ввиду близкого расположения токоведущих жил между собой.

Конденсатор постоянной емкости

Конденсаторы, емкость которых изменять нельзя, называются конденсаторами постоянной емкости.

Рисунок 2. Схема устройства конденсатора
постоянной емкости

Наиболее распространенные в настоящее время конденсаторы постоянной емкости состоят из очень тонких металлических (станиолевых) листов с парафинированной бумажной или слюдяной прослойкой между ними.

Для увеличения емкости (увеличения площади пластин конденсатора) чаще всего берут по нескольку станиолевых листов и соединяют их в две группы, входящие одна в другую и разделенные диэлектриком, как схематически показано на рисунке 2. Иногда также берут две длинные станиолевые пластины, прокладывают между ними и снаружи парафинированную бумагу и затем свертывают все в компактный пакет или трубку. Конденсаторы большой емкости во многих случаях помещают в металлическую коробку и заливают парафином.

Рисунок 3. Внешний вид современных конденсаторов постоянной емкости

Определим емкость плоского конденсатора. Возьмем произвольную замкнутую поверхность вокруг одной из пластин конденсатора. Тогда по теореме Гаусса поток вектора напряженности, проходящий через любую замкнутую поверхность, внутри которой находится электрический заряд, равен:

(1)

Предполагая, что поле конденсатора однородно (пренебрегая искажением поля у краев пластин), получаем напряженность электрического поля в конденсаторе:

(2)

где d – расстояние между пластинами или толщина диэлектрика. Подставив значение E из формулы (2) в формулу (1), получим:

откуда

Так как

то выражение емкости плоского конденсатора примет вид:

где S – площадь пластин в м²; d – толщина диэлектрика в м; ε – относительная электрическая проницаемость диэлектрика (диэлектрическая проницаемость).

Таким образом, для увеличения емкости плоского конденсатора нужно увеличить площадь его пластин (обкладок) S, уменьшить расстояние между ними d и в качестве диэлектрика поставить материал с большой относительной электрической проницаемостью (ε).

Видео об устройстве конденсатора постоянной емкости:

Конденсатор переменной емкости

Конденсаторы, емкость которых можно менять, называются конденсаторами переменной емкости.

Наиболее простой конденсатор переменной емкости имеет несколько (реже один) медных или алюминиевых полудисков, соединенных между собой электрически и укрепленных неподвижно. Другой ряд таких же полудисков собран на общей оси. При повороте этой оси каждый из укрепленных на ней полудисков входит меду двумя неподвижными полудисками. Поворачивая ось и меняя таким образом взаимное расположение подвижных и неподвижных полудисков, мы можем менять емкость конденсатора. На рисунке 3 показана схема устройства и на рисунке 4 – общий вид воздушного конденсатора переменной емкости.

Рисунок 3. Схема устройства конденсатора переменной емкости

Рисунок 4. Общий вид конденсатора переменной емкости

Видео об устройстве серийного конденсатора переменной емкости:

Видео о том, как можно сделать самодельный конденсатор переменной емкости своими руками:

Видео о том, как можно сделать самодельный конденсатор переменной емкости своими руками:

Электролитические конденсаторы

В радиотехнике применяются также электролитические конденсаторы. Эти конденсаторы изготовляются двух типов: жидкостные и сухие. В обоих типах конденсаторов употребляется оксидированный алюминий. Путем специальной электрохимической обработки на поверхности алюминия получают тонкий (порядка нескольких десятков микрон) слой оксида алюминия Al2O3, представляющий так называемую оксидную изоляцию алюминия. Оксидная изоляция обладает электроизолирующими свойствами, а также является механически прочной, нагревостойкой, но гигроскопичной.

В жидкостных электролитических конденсаторах алюминиевую оксидированную пластину помещают внутрь металлического корпуса, который служит второй пластиной. В корпус заливают электролит, состоящий из раствора борной кислоты с некоторыми примесями.

Сухие электролитические конденсаторы изготовляют путем сворачивания трех лент. Одна лента представляет собой алюминиевую оксидированную фольгу (тонко раскатанный лист металла). Другой пластиной является лента из алюминиевой фольги. Между двумя металлическими лентами помещается бумажная или марлевая лента, пропитанная вязким электролитом. Плотно свернутые ленты помещаются в алюминиевый корпус и заливаются битумом. Тонкий оксидный изолирующий слой с высокой электрической проницаемостью (ε = 9) позволяет получить дешевые конденсаторы с большой удельной емкостью.

Видео об устройстве электролитического конденсатора:

Параллельное соединение конденсаторов

Рисунок 5. Параллельное
соединение конденсаторов

Когда емкость конденсатора мала, то соединяют несколько конденсаторов параллельно (рисунок 5).

При параллельном соединении конденсаторов напряжение на обкладках каждого конденсатора одно и то же. Поэтому можно написать:

U1 = U2 = U3 = U .

Количество электричества (заряд) каждого конденсатора:

q1 = C1 × U; q2 = C2 × U; q3 = C3 × U .

Общий заряд батареи конденсаторов:

q = q1 + q2 + q3 ;

q = C1 × U + C2 × U + C3 × U = U (C1 + C2 + C3) .

Обозначая емкость батареи конденсаторов через C, получаем:

q = C × U ,

тогда

C × U = U × (C1 + C2 + C3)

или окончательно формула емкости при параллельном соединении конденсаторов примет вид:

C = C1 + C2 + C3 .

Следовательно, при параллельном соединении конденсаторов общая емкость равна сумме емкостей отдельных конденсаторов. При параллельном соединении каждый конденсатор окажется включенным на полное напряжение сети.

Последовательное соединение конденсаторов

Рисунок 6. Последовательное
соединение конденсаторов

Рассмотрим последовательное соединение конденсаторов (рисунок 6).

Если левая обкладка первого конденсатора заряжена положительно (+), то вследствие электростатической индукции правая обкладка этого конденсатора получит отрицательный заряд (–), перешедший с левой обкладки второго конденсатора, которая сама зарядится положительно, и так далее. Значит, при последовательном соединении каждый конденсатор независимо от величины его емкости получит один и тот же заряд, то есть

q1 = q2 = q3 = q .

Напряжение, приложенное ко всей батареи конденсаторов, равно сумме напряжений на обкладках каждого конденсатора:

U = U1 + U2 + U3 .

Так как

для всей батареи

теперь можно написать

или, сокращая на q, получим окончательно, что емкость конденсаторов при последовательном соединении равна:

Таким образом, при последовательном соединении конденсаторов обратная величина общей емкости равна сумме обратных величин емкостей отдельных конденсаторов. Каждый из конденсаторов включен на меньшее напряжение, чем напряжение сети.

Конденсаторы широко применяются в радиотехнике, рентгенотехнике, высокочастотной промышленной электротехнике, для увеличения коэффициента мощности электроустановок и так далее.

Источник: Кузнецов М.И., «Основы электротехники» — 9-е издание, исправленное — Москва: Высшая школа, 1964 — 560с.

Электрические единицы измерения — Electronics-Lab.com

Введение

В этой статье будут представлены различные физические величины, которые можно встретить в области электричества.

Прежде всего, мы представляем наиболее распространенные электрические величины в виде таблицы, в которой суммированы все различные параметры, связанные с их единицей измерения, символом и измерительным устройством. Кроме того, мы предлагаем большой выбор кратных и дольных кратных для упрощения записи.

Во втором разделе мы представляем Международную систему единиц , которая важна для понимания некоторых особенностей, относящихся к электрическим величинам. Мы фокусируемся на том, как система построена вокруг определяющих констант и базовых единиц.

В третьем разделе мы сосредоточимся на электрическом токе , который, по сути, является базовой физической величиной, используемой для описания всех других электрических величин.

Электрические параметры

Следующие В таблице 1 представлены наиболее важные электрические величины:

вкладка 1: электрические величины с соответствующими единицами измерения, символом и устройством измерения

Эти величины могут варьироваться в широком диапазоне значений, особенно ток, сопротивление и емкость.По этой причине важно связать с ними кратные и подмножественные.

В следующей таблице Таблица 2 дает большой диапазон подмножителей и кратных с подробным описанием их имен, символов и значений:

вкладка 2: Множители и субмножители, используемые в электронике

Международная система единиц

SI Определение констант

SI — это французская аббревиатура, обозначающая Международная система единиц , это современная научная метрическая система измерения.Эта система основана на определяющих константах, которые являются фундаментальными свойствами материи.

Имеется семь определяющих констант SI:

  1. Частота сверхтонкого перехода Cs
  2. Скорость света
  3. Постоянная Планка
  4. Элементарный заряд
  5. Постоянная Больцмана
  6. Постоянная Авогадро
  7. Световая отдача излучения 540 ТГц
Базовые блоки SI

Для каждой фундаментальной константы, представленной ранее, базовая единица СИ связана с:

  1. Секунды представляют время
  2. Метр (м) соответствует длине
  3. Килограмм (кг) соответствует массе
  4. Ампер (А) представляет собой электрический ток
  5. Кельвин (K) представляет температуру
  6. Моль (моль) представляет количество вещества
  7. Кандела (кд) представляет силу света
Производные единицы SI

Производные единицы СИ построены на основе базовых единиц СИ, по этой причине существует большое количество производных единиц, но мы не будем перечислять их все.

Однако существует 22 названных производных единицы, таких как Ньютон (Н), Паскаль (Па), или единицы, представленные ранее в Таблице 1 , такие как Вольт (В) и Мощность (P).

Любые производные единицы представляют собой комбинацию базовых единиц, мы представляем эту ссылку в Таблице 3 для соответствующих производных единиц данного руководства:

вкладка 3: Производные электрические единицы с их эквивалентом в базовой единице

Приложение к электричеству

Определяющая константа: элементарный заряд

Определяющей константой, которая имеет отношение к этой статье, является элементарный заряд, числовое значение которого составляет e = 1.602176634 × 10 −19 C (или A.s) . Это значение соответствует наименьшему количеству заряда, которое может быть найдено в природе: протон имеет положительно заряженных + e , а электрон отрицательно заряженных -e .

Электрический заряд — это внутреннее свойство элементарных частиц, которое, например массу, легко ощутить, но трудно определить должным образом. Заряды противоположного знака притягиваются друг к другу, что объясняет, почему электроны продолжают вращаться вокруг ядер, а заряды одного знака отталкиваются друг от друга, как с магнитами.

Базовый блок: Ампер

Базовый блок Ампер представляет собой перенос определенного количества электрического заряда в единицу времени через определенный участок материала. Фактически, определение Ампера в системе СИ: «ток в один ампер — это один кулон заряда, проходящий через заданную точку в секунду» .

Этот перенос зарядов в точности известен как электрический ток . Можно отметить, что из-за малой величины элементарного заряда даже небольшой ток фактически соответствует очень большому количеству переносимых зарядов.Например, ток 1 мА приблизительно соответствует переносу удивительного числа 6,2 × 10 15 зарядов в секунду.

Производные единицы в электроэнергии

Важно отметить, что каждая величина, представленная в Таблице 1 , за исключением частоты и периода, является производной от тока, как мы указали в Таблице 3 . Единица ампер действительно является фундаментальной единицей, полученной из определения элементарного заряда .

Вольт определяется как разность потенциалов, которая приводит к рассеиванию мощности 1 Вт на резисторе 1 Ом при электрическом токе 1 А. Из этого описания можно дать определения Ом и Вт , перефразируя предыдущее предложение.

Фарад определяется как увеличение заряда на 1 К в проводнике, когда к нему добавляются 6,241 × 10 18 электронов .Это производная единица емкости, которая представляет способность проводника накапливать заряды при воздействии разности потенциалов.

Генри — производная единица для индуктивности, она определяется как создание разности потенциалов 1 В, когда на цепь / компонент подается переменный электрический ток 1 А / с.

Заключение

В этом кратком руководстве основное внимание уделяется наиболее важным единицам измерения параметров, связанных с электричеством.Прежде всего, мы предоставили таблицу, в которой представлены наиболее распространенные и важные электрические величины с соответствующими единицами измерения, символом и устройством измерения.

Во втором разделе мы сосредоточились на Международной системе единиц , которая дает нам основу для понимания различия между единицами измерения и количествами. Мы также подчеркиваем тот факт, что ампер, , которая является единицей СИ для электрического тока, является базовой единицей и используется для обозначения любых других электрических единиц, которые называются производными единицами .

Наконец, последний раздел подробно определяет константу, определяющую элементарный заряд, базовую единицу в амперах и некоторые производные единицы для области электричества, такие как вольт, ом, ватт, фарад и генри.

Фарад единица измерения конденсатора, сколько

Фарад.

Фарад — единица емкости в Международной системе единиц (СИ). Имеет российское обозначение — f и международное обозначение — F.

Фарад как единица измерения

Использование Фарада

Просмотр Фарада другим юнитам — формула

Кратные и подмножественные единицы Фарада

Прочие единицы измерения

Фарад как единица измерения:

Фарад — единица электрической емкости в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Майкла Фарадея. Раньше фары и Да.

Фарад в качестве единицы измерения — российское обозначение — f, международное обозначение — F.

.

1 Фарад равно емкости конденсатора, в котором создается заряд в 1 кулон (Кл) между пластинами конденсатора с напряжением 1 вольт (В).

F = C / V.

1 F = 1 C / 1 В.

Фарад — очень большая емкость. Емкостью 1F будет интимная сфера, радиус которой в 13 раз больше радиуса Солнца.Для сравнения, проводимость Земли (шар размером с Землю, как у одиночного Исследователя) составляет всего примерно 700 мкФ.

В Международную систему единиц Фарад введен решением XI Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 г. одновременно с принятием СИ в целом. В соответствии с правилами СИ и относящимися к ним производными единицами названы по имени ученых, название единицы «Фарад» пишется строчной буквой, а ее название — заглавной (f).Такое написание обозначения сохраняется в символах производных единиц, образованных с помощью фарада.

Заявление Фарада:

В фарадах измеряют емкость проводов, кабелей, межэлектродную емкость различных устройств и конденсаторов, то есть их способность накапливать электрический заряд.

Различная электрическая емкость и электрохимическая емкость. Электрохимическая емкость относится к обычным батареям и аккумуляторам. Он имеет разную природу и измеряется в разных единицах: ампер-часы, пропорциональный электрический заряд (1 ампер-час равен 3600 кулонам).

Просмотр Фарада другим отрядам — ​​формулы:

Через основные и производные единицы СИ Фарад выражается следующим образом:

F = C / V

F = А · с / дюйм

F = J / B2

F = W · s / B2

F = Н · м / В2

F = KL · м / дж

F = Кл2 / Н · м

F = C2 · Кл2 / кг · м2

F = A2 · S4 / кг · м2

F = с / Ом

F = 1 / Ом · Гц

F = S2 / Ом · GN

где f — фарад и ампер, в вольтах, KL — кулон, j — джоуль, m = метр, N — ньютон s — секунда, Вт — ватт, кг — килограмм, Ом, Ом, Гц — Гц, H — Генри.

Кратные и подмножественные единицы Фарада:

Множественные и подмножественные единицы формируются с использованием стандартных префиксов SI.

Несколько Дольны
значение наименование маркировка значение наименование маркировка
101 из декафарад DAF даФ 10-1 ф расшифровано DF dF
102 ф Геккофрог GF hF 10-2 ф Сэндифорд SF cF
103 f килофарад KF кФ 10-3 ф миллифарад MF мФ
106 из мегафарад MF MF 10-6 ф мкФ UF мкФ
109 f жирафариг GF GF 10-9 ф нанофарад нФ нФ
1012 из терафарад TF TF 10-12 ф пикофарад пФ пФ
1015 из петафарад ПФ ПФ 10-15 ф фемтофарад FF fF
1018 из эксафарад EF EF 10-18 ф аттофарад AF aF
1021 из ситтафорд ZF ZF 10-21 ф отделено ZF zF
1024 f обновлено Если YF 10-24 ф октопарт , если yF

Источник: https: // ru.wikipedia.org/wiki/Фарад

Примечание: © Фото,

Конвертер емкости

• Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер сухого объема и общих измерений при варке , Расход топлива и Конвертер экономии топливаКонвертер чиселПреобразователь единиц информации и хранения данныхКурсы валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и размеры обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияПреобразователь плотностиКонвертер удельного объемаМомент инерции Конвертер энергии на массу) Преобразователь Удельная энергия, теплота сгорания (на объем) Преобразователь Температурный интервал КонвертерПреобразователь коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкостиПлотность тепла, плотность пожарной нагрузкиКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициентов теплопередачиКонвертер объемного расходаКонвертер массового расходаКонвертер массового расходаКонвертер массового потокаМолярный преобразователь концентрацииПреобразователь плотности раствора , Конвертер проницаемости, паропроницаемости Конвертер скорости передачи водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемКонвертер яркостиПреобразователь световой интенсивностиПреобразователь яркостиПреобразователь разрешения цифрового изображенияПреобразователь частоты и длины волныОптическая мощность (диоптрий) в диоптрийную мощность в преобразователь увеличения (X) ge КонвертерЛинейный преобразователь плотности зарядаПоверхностный преобразователь плотности зарядаПреобразователь объёмной плотности зарядаПреобразователь электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряжённости электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь удельного электрического сопротивленияПреобразователь удельной электрической проводимости в ваттах Конвертер магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Преобразователь радиоактивного распада Преобразователь радиационного воздействияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксов Конвертер передачи данных Конвертер единиц типографии и цифровой визуализации , используя осциллограф мультиметра.

Емкость — это физическая величина, которая представляет способность проводника накапливать заряд.Он находится путем деления величины электрического заряда на разность потенциалов между проводниками:

C = Q / ∆φ

Здесь Q — электрический заряд, который измеряется в кулонах (Кл), а ∆φ — разность потенциалов, измеряемая в вольтах (В).

Емкость измеряется в фарадах (Ф) в СИ. Этот блок назван в честь британского физика Майкла Фарадея.

Один фарад представляет собой чрезвычайно большую емкость для изолированного проводника.Например, изолированный металлический шар с радиусом в 13 раз большим, чем у Солнца, будет иметь емкость в одну фарад, в то время как емкость металлического шара с радиусом Земли будет около 710 микрофарад (мкФ).

Поскольку один фарад является такой большой величиной, используются меньшие единицы, такие как микрофарад (мкФ), что равно одной миллионной фарада, нанофарад (нФ), равный одной миллиардной фарада, и пикофарад (пФ). , что составляет одну триллионную фарада.

В расширенной CGS для электромагнитных устройств основная единица емкости описывается в сантиметрах (см).Один сантиметр электромагнитной емкости представляет собой емкость шара в вакууме с радиусом 1 см. Система CGS расшифровывается как система сантиметр-грамм-секунда — в ней сантиметры, граммы и секунды используются в качестве основных единиц длины, массы и времени. Расширения CGS также устанавливают одну или несколько констант на 1, что позволяет упростить определенные формулы и вычисления.

Использование емкости

Конденсаторы — электронные компоненты для накопления электрических зарядов

Электронные символы

Емкость — это величина, имеющая значение не только для электрических проводников, но и для конденсаторов (первоначально называемых конденсаторами).Конденсаторы состоят из двух проводников, разделенных диэлектриком или вакуумом. Самый простой вариант конденсатора имеет две пластины, которые действуют как электроды. Конденсатор (от латинского condender — конденсировать) — это двухслойный электронный компонент, используемый для хранения электрического заряда и энергии электромагнитного поля. Самый простой конденсатор состоит из двух электрических проводников, между которыми находится диэлектрик. Энтузиасты радиоэлектроники, как известно, делают подстроечные конденсаторы для своих схем с эмалированными проводами разного диаметра.Более тонкая проволока наматывается на более толстую. Схема RLC настраивается на желаемую частоту путем изменения количества витков провода. На изображении есть несколько примеров того, как конденсатор может быть представлен на принципиальной схеме.

Параллельная RLC-цепь: резистор, катушка индуктивности и конденсатор

Немного истории

Ученые смогли создать конденсаторы еще 275 лет назад. В 1745 году в Лейдене немецкий физик Эвальд Георг фон Клейст и физик из Нидерландов Питер ван Мушенбрук создали первое конденсаторное устройство, получившее название «лейденская банка».Стенки сосуда служили диэлектриком, а вода в кувшине и рука экспериментатора — проводящими пластинами. В такой банке может накапливаться заряд порядка одного микрокулона (мкКл). В то время были популярны эксперименты и демонстрации с лейденскими кувшинами. В них банку заряжали статическим электричеством за счет трения. Затем участник эксперимента касался банки и подвергался поражению электрическим током. Однажды 700 монахов в Париже провели Лейденский эксперимент. Они взялись за руки, и один из них прикоснулся к банке.В этот момент все 700 человек воскликнули от ужаса, почувствовав толчок.

«Лейденская банка» попала в Россию благодаря русскому царю Петру Великому. Он встретился с Питером ван Мушенбруком во время своего путешествия по Европе и познакомился с его творчеством. Когда Петр Великий основал Российскую академию наук, он поручил Мушенбруку изготовить для Академии различное оборудование.

Со временем конденсаторы были усовершенствованы, и их размер уменьшался по мере увеличения емкости.Сегодня конденсаторы широко используются в электронике. Например, конденсатор и катушка индуктивности образуют цепь резистора, катушки индуктивности и конденсатора, также известную как цепь RLC, LCR или CRL. Эта схема используется для установки частоты приема на радио.

Существует несколько типов конденсаторов, которые различаются постоянной или переменной емкостью, а также типом используемого диэлектрического материала.

Примеры конденсаторов

Электролитические конденсаторы в блоке питания.

Сегодня существует множество различных типов конденсаторов для различных целей, но их основная классификация основана на их емкости и номинальном напряжении.

Обычно емкость конденсаторов находится в диапазоне от нескольких пикофарад до нескольких сотен микрофарад. Исключением являются суперконденсаторы, потому что их емкость формируется иначе, чем у других конденсаторов — это, по сути, двухслойная емкость. Это похоже на принцип действия электрохимических ячеек.Суперконденсаторы, построенные из углеродных нанотрубок, имеют повышенную емкость из-за большей поверхности электродов. Емкость суперконденсаторов составляет десятки фарад, и иногда они могут заменить электрохимические ячейки в качестве источника электрического тока.

Вторым по важности свойством конденсатора является его номинальное напряжение . Превышение этого значения может сделать конденсатор непригодным для использования. Вот почему при построении цепей обычно используются конденсаторы со значением номинального напряжения, которое вдвое превышает напряжение, приложенное к ним в цепи.Таким образом, даже если напряжение в цепи немного превышает норму, с конденсатором все будет в порядке, если увеличение не станет вдвое больше нормы.

Конденсаторы могут быть объединены в батареи для увеличения общего номинального напряжения или емкости системы. При последовательном соединении двух конденсаторов одного типа номинальное напряжение увеличивается вдвое, а общая емкость уменьшается вдвое. При параллельном подключении конденсаторов общая емкость удваивается, а номинальное напряжение остается прежним.

Третьим по важности свойством конденсаторов является их температурный коэффициент емкости . Он отражает взаимосвязь между емкостью и температурой.

В зависимости от назначения конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения, которые не должны соответствовать требованиям высокого уровня, и специальные конденсаторы. К последней группе относятся высоковольтные конденсаторы, прецизионные конденсаторы и конденсаторы с различным температурным коэффициентом емкости.

Маркировка конденсаторов

Подобно резисторам, конденсаторы маркируются в соответствии с их емкостью и другими свойствами. Маркировка может включать информацию о номинальной емкости, степени отклонения от номинального значения и номинальном напряжении. Малогабаритные конденсаторы маркируются трех- или четырехзначным или буквенно-цифровым кодом, а также могут иметь цветовую маркировку.

Таблицы с кодами и соответствующими им значениями номинального напряжения, номинальной емкости и температурного коэффициента емкости доступны в Интернете, но самый надежный способ проверить емкость и выяснить, правильно ли работает конденсатор, — это удалить конденсатор из цепи. и производить измерения с помощью мультиметра.

Конденсатор электролитический в разобранном виде. Он изготовлен из двух алюминиевых фольг. Один из них покрыт изолирующим оксидным слоем и действует как анод. Бумага, пропитанная электролитом, вместе с другой фольгой действует как катод. Алюминиевая фольга протравливается для увеличения площади поверхности.

Предупреждение: конденсаторы могут хранить очень большой заряд при очень высоком напряжении. Во избежание поражения электрическим током перед выполнением измерений необходимо принять меры предосторожности.В частности, важно разряжать конденсаторы путем короткого замыкания их выводов проводом, изолированным из высокопрочного материала. В этой ситуации хорошо подойдут обычные провода измерительного прибора.

Электролитические конденсаторы: эти конденсаторы имеют большой объемный КПД. Это означает, что они имеют большую емкость для данной единицы веса конденсатора. Одна из пластин такого конденсатора обычно представляет собой алюминиевую ленту, покрытую тонким слоем оксида алюминия.Электролитическая жидкость действует как вторая пластина. Эта жидкость имеет электрическую полярность, поэтому крайне важно обеспечить правильное добавление такого конденсатора в схему в соответствии с его полярностью.

Полимерные конденсаторы: В конденсаторах этих типов в качестве второй пластины используется полупроводник или органический полимер, проводящий электричество, а не электролитическая жидкость. Их анод обычно изготавливается из металла, такого как алюминий или тантал.

Трехсекционный конденсатор переменной емкости

Переменные конденсаторы: емкость этих конденсаторов можно изменять механически, регулируя электрическое напряжение или изменяя температуру.

Пленочные конденсаторы: их емкость может составлять от 5 пФ до 100 мкФ.

Есть и другие типы конденсаторов.

Суперконденсаторы

Суперконденсаторы в наши дни становятся популярными. Суперконденсатор — это гибрид конденсатора и химического источника питания. Заряд сохраняется на границе, где встречаются две среды, электрод и электролит. Первый электрический компонент, который был предшественником суперконденсатора, был запатентован в 1957 году.Это был конденсатор с двойным электрическим слоем и пористым материалом, который помог увеличить емкость из-за увеличенной площади поверхности. Этот подход известен теперь как двухслойная емкость. Электроды пористые, угольные. С тех пор конструкция постоянно улучшалась, и первые суперконденсаторы появились на рынке в начале 1980-х годов.

Суперконденсаторы используются в электрических цепях как источник электроэнергии. У них много преимуществ перед традиционными батареями, включая их долговечность, малый вес и быструю зарядку.Вполне вероятно, что благодаря этим преимуществам суперконденсаторы в будущем заменят батареи. Основным недостатком использования суперконденсаторов является то, что они производят меньшее количество удельной энергии (энергии на единицу веса), а также имеют низкое номинальное напряжение и большой саморазряд.

В гонках Формулы 1 суперконденсаторы используются в системах рекуперации энергии. Энергия вырабатывается, когда автомобиль замедляется. Он хранится в маховике, батарее или суперконденсаторах для дальнейшего использования.

Электромобиль A2B производства Университета Торонто. Общий вид

В бытовой электронике суперконденсаторы используются для обеспечения стабильного электрического тока или в качестве резервного источника питания. Они часто обеспечивают питание во время пиков потребления энергии в устройствах, которые используют питание от батареи и имеют переменную потребность в электроэнергии, например MP3-плееры, фонарики, автоматические счетчики электроэнергии и другие устройства.

Суперконденсаторы также используются в общественном транспорте, особенно в троллейбусах, поскольку они обеспечивают более высокую маневренность и автономное движение при проблемах с внешним источником питания.Суперконденсаторы также используются в некоторых автобусах и электромобилях.

Электромобиль A2B производства Университета Торонто. Под капотом

В наши дни многие компании производят электромобили, в том числе General Motors, Nissan, Tesla Motors и Toronto Electric. Исследовательская группа Университета Торонто совместно с компанией Toronto Electric, занимающейся дистрибьюцией электродвигателей, разработала канадскую модель электромобиля A2B. В нем используются как химические источники энергии, так и суперконденсаторы — такой способ хранения энергии называется гибридным накопителем электроэнергии.Двигатели этого электромобиля питаются от аккумуляторов массой 380 кг. Солнечные батареи также используются за дополнительную плату — они устанавливаются на крыше автомобиля.

Емкостные сенсорные экраны

В современных устройствах все чаще используются сенсорные экраны, которые управляют устройствами с помощью сенсорных панелей или экранов. Существуют различные типы сенсорных экранов, включая емкостные и резистивные, а также многие другие. Некоторые могут реагировать только на одно прикосновение, а другие реагируют на несколько прикосновений.Принцип работы емкостных экранов основан на том, что большое тело проводит электричество. Это большое тело в нашем случае и есть человеческое тело.

Поверхностные емкостные сенсорные экраны

Сенсорный экран для iPhone выполнен по технологии проецируемой емкости.

Поверхностный емкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом. Как правило, этот материал отличается высокой прозрачностью и низким поверхностным сопротивлением. Часто используется сплав оксида индия и оксида олова.Электроды в углах экрана подают на резистивный материал низкое колеблющееся напряжение. Когда палец касается этого экрана, возникает небольшая утечка электрического заряда. Эта утечка обнаруживается датчиками в четырех углах, и информация отправляется контроллеру, который определяет координаты касания.

Преимущество этих экранов в их долговечности. Они могут выдерживать прикосновения с частотой до одного раза в секунду в течение до 6,5 лет. Это составляет около 200 миллионов касаний.Эти экраны имеют высокий уровень прозрачности — до 90%. Из-за своих преимуществ емкостные сенсорные экраны заменяют резистивные сенсорные экраны на рынке с 2009 года.

Недостатки емкостных экранов заключаются в том, что они плохо работают при минусовых температурах и их трудно использовать в перчатках, потому что перчатки действовать как изолятор. Сенсорный экран чувствителен к воздействию элементов, поэтому, если он расположен на внешней панели устройства, он используется только в устройствах, защищающих экран от воздействия.

Проекционные емкостные сенсорные экраны

Помимо поверхностных емкостных экранов, существуют также проекционные емкостные сенсорные экраны. Они отличаются тем, что на внутренней стороне экрана находится сетка электродов. Когда пользователь касается электрода, тело и электрод работают вместе как конденсатор. Благодаря сетке электродов легко получить координаты той области экрана, к которой прикоснулись. Этот тип экрана реагирует на прикосновения даже в тонких перчатках.

Проецируемые емкостные сенсорные экраны также обладают высокой прозрачностью до 90%. Они прочные и долговечные, что делает их популярными не только в личных электронных устройствах, но и в устройствах, предназначенных для общественного использования, таких как торговые автоматы, электронные платежные системы и другие.

Эту статью написали Сергей Акишкин, Татьяна Кондратьева

У вас возникли трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

Единиц электрических измерений — Inst Tools

Используя закон Ома и метрическую систему Международной системы единиц (СИ), можно определить электрические единицы измерения.

Следующие электрические параметры, включая единицы измерения и связь с другими параметрами.

  • Напряжение
  • Текущий
  • Сопротивление
  • Проводимость
  • Мощность
  • Индуктивность
  • Емкость
Международная система (SI) Метрическая система

Электрические единицы измерения основаны на Международной (метрической) системе, также известной как система СИ.Единицы электрического измерения включают следующие:

  • Ампер
  • Вольт
  • Ом
  • Сименс
  • Ватт
  • Генри
  • Фарад и др.
Напряжение

Напряжение, электродвижущая сила (ЭДС) или разность потенциалов описываются как давление или сила, заставляющая электроны двигаться в проводнике. В электрических формулах и уравнениях вы увидите напряжение, обозначенное заглавной буквой E, в то время как на лабораторном оборудовании или схематических диаграммах напряжение часто обозначается заглавной буквой V.

Текущий

Электронный ток или сила тока описывается как движение свободных электронов по проводнику. В электрических формулах ток обозначается заглавной буквой I, в то время как в лаборатории или на схематических диаграммах обычно используется заглавная буква A для обозначения ампер или силы тока (ампер).

Сопротивление

Теперь, когда мы обсудили концепции напряжения и тока, мы готовы обсудить третью ключевую концепцию, называемую сопротивлением. Сопротивление определяется как противодействие текущему потоку.Величина сопротивления току, создаваемому материалом, зависит от количества доступных свободных электронов, которые он содержит, и типов препятствий, с которыми электроны сталкиваются, пытаясь пройти через материал.

Сопротивление измеряется в омах и обозначается в уравнениях символом (R). Один ом определяется как величина сопротивления, которая ограничивает ток в проводнике до одного ампера, когда разность потенциалов (напряжение), приложенная к проводнику, составляет один вольт.Сокращенное обозначение ом — греческая заглавная буква омега (Ω). Если к проводнику приложено напряжение, течет ток. Величина протекающего тока зависит от сопротивления проводника. Чем ниже сопротивление, тем выше ток при заданном напряжении. Чем выше сопротивление, тем меньше ток.

Закон Ома

В 1827 году Джордж Саймон Ом обнаружил определенную взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи.

Закон Ома определяет эту взаимосвязь и может быть сформулирован тремя способами.

1. Приложенное напряжение равно току цепи, умноженному на сопротивление цепи.

Приведенное ниже уравнение является математическим представлением этой концепции.

E = IxR или E = IR

2. Ток равен приложенному напряжению, деленному на сопротивление цепи.

Приведенное ниже уравнение является математическим представлением этой концепции.

I = E / R

3.Сопротивление цепи равно приложенному напряжению, деленному на ток цепи.

Приведенное ниже уравнение является математическим представлением этой концепции.

R (или Ом) = E / I

где

I = ток (А), E = напряжение (В), R = сопротивление (Ом)

Если известны любые два значения компонентов, можно рассчитать третье.

Пример 1:

Учитывая, что I = 2 A, E = 12 В, найти сопротивление цепи.

Решение:

Поскольку приложенное напряжение и ток в цепи известны, для определения сопротивления используйте закон Ома.

R = E / I

R = 12 В / 2 A = 6 Ом

Пример 2:

Какой ток будет проходить через цепь при E = 260 В и R = 240 Ом?

Решение:

Поскольку приложенное напряжение и сопротивление известны, для определения тока используйте закон Ома.

I = E / R

I = 260 В / 240 Ом = 1,083 А

Пример 3:

Найдите приложенное напряжение при заданном сопротивлении цепи 100 Ом и токе цепи 0.5 ампер.

Решение:

Поскольку сопротивление цепи и ток цепи известны, для определения приложенного напряжения используйте закон Ома.

E = IR

E = (0,5 A) (100 Ом) = 50 В

Проводимость

Слово «взаимный» иногда используется для обозначения «противоположности». Противоположное или обратное сопротивление называется проводимостью. Как описано выше, сопротивление — это противодействие току. Поскольку сопротивление и проводимость противоположны, проводимость можно определить как способность проводить ток.

Например, если провод имеет высокую проводимость, он будет иметь низкое сопротивление, и наоборот. Электропроводность определяется как величина, обратная сопротивлению. Единица, используемая для определения проводимости, называется «mho», что означает обратное слово «ом». Символом «mho» является перевернутая греческая буква омега (℧).

Символ проводимости при использовании в формуле — G.

Приведенное ниже уравнение представляет собой математическое представление проводимости, полученное путем соотнесения определения проводимости (1 / R) с уравнением закона Ома.

Пример:

Если сопротивление резистора (R) составляет пять Ом, какая у него проводимость (G) будет в миллисекундах?

Решение:

G (или ℧) = 1 / R = 1/5 = 0,2 ℧

Мощность

Электричество обычно используется для выполнения какой-либо работы, например, для вращения двигателя или выработки тепла. В частности, мощность — это скорость, с которой выполняется работа, или скорость, с которой выделяется тепло. Единицей измерения, обычно используемой для определения электрической мощности, является ватт.

В уравнениях вы найдете мощность, обозначаемую заглавной буквой P, а ватты, единицы измерения мощности, сокращенно обозначаются заглавной буквой W. Мощность также описывается как ток (I) в цепи, умноженный на напряжение ( E) по цепи.

Приведенное ниже уравнение является математическим представлением этой концепции.

P = I.E

Используя закон Ома для значения напряжения (E),

E = IxR

и используя законы замены,

P = Ix (IxR)

Мощность

можно описать как квадрат тока (I) в цепи, умноженный на сопротивление (R) цепи.

Уравнение ниже является математическим представлением этой концепции.

P = I 2 R

Индуктивность

Индуктивность определяется как способность катушки накапливать энергию, индуцировать в себе напряжение и противодействовать изменениям тока, протекающего через нее. Символ, используемый для обозначения индуктивности в электрических формулах и уравнениях, — это заглавная буква L.

.

Единицы измерения называются генри. Единица измерения Генри сокращена с помощью заглавной буквы H.Один генри — это величина индуктивности (L), которая позволяет индуцировать один вольт (V L ), когда ток через катушку изменяется со скоростью один ампер в секунду.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление скорости изменения тока через катушку в единицу времени.

(ΔI / Δt)

Уравнение ниже представляет собой математическое представление напряжения V L , индуцированного в катушке с индуктивностью.

Знак минус указывает, что индуцированное напряжение противодействует изменению тока через катушку в единицу времени (∆I / ∆t).

В L = — L (ΔI / Δt)

Емкость

Емкость определяется как способность накапливать электрический заряд и обозначается заглавной буквой C.

Емкость (C), измеряемая в фарадах, равна количеству заряда (Q), который может храниться в устройстве или конденсаторе, деленному на напряжение (E), приложенное к устройству или пластинам конденсатора при накоплении заряда.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление емкости.

C = Q / E

Сводка

Важная информация, содержащаяся в этой статье, кратко изложена ниже.

Емкость

: единицы и формулы — стенограмма видео и урока

Уравнения емкости

Определение емкости дается следующим уравнением: емкость C , измеренная в фарадах, равна заряду Q , измеренному в кулонах, деленному на напряжение В , измеренному в вольтах. Так, например, если вы подключаете батарею 12 В к конденсатору, и эта батарея заряжает конденсатор 4 кулонами заряда, она должна иметь емкость 4/12, что равно 0.33 фарада.

Уравнение, определяющее емкость

Если бы конденсатор имел большую емкость, он бы накапливал больше заряда при подключении к той же батарее. Из этого уравнения мы можем видеть, что емкость измеряется в кулонах на вольт. Таким образом, он представляет, сколько кулонов заряда будет храниться в конденсаторе на один вольт, который вы приложите к нему.

Хорошо, но что физически заставляет конкретный конденсатор иметь другую емкость? От чего зависит, сколько заряда в нем хранится? Это основано на реальных физических характеристиках конденсатора.Итак, у нас есть еще одно уравнение для емкости, которое выглядит так:

Уравнение, основанное на физических характеристиках конденсатора

Емкость конденсатора с параллельными пластинами, простого конденсатора, состоящего всего из двух параллельных пластин, разделенных расстоянием, d , равна относительной диэлектрической проницаемости материала между местами, K , умноженной на диэлектрическая проницаемость свободного пространства, эпсилон-ноль, которая всегда равна 8.-12, умноженное на площадь пластин, A , измеренное в квадратных метрах, разделенное на расстояние между местами, d , измеренное в метрах.

Большая часть этого достаточно очевидна, но K , относительная диэлектрическая проницаемость так называемого «диэлектрического» материала между пластинами обычно равна 1 или больше. Если между пластинами ничего нет, K = 1; если между пластинами воздух, то K почти все равно равно 1; и если это другой материал, это будет число больше единицы, в зависимости от конкретного материала.

Итак, это наши два основных уравнения для емкости, и, как обычно, пришло время попробовать их в примере задачи.

Пример расчета

Допустим, у вас есть конденсатор площадью 0,1 квадратный метр с пластинами на расстоянии 0,01 метра друг от друга, и между пластинами есть воздух. Если подключить к батарее 9В, сколько заряда останется на пластинах?

Ну, во-первых, давайте запишем то, что мы знаем. Площадь равна 0,1 метра в квадрате, поэтому A = 0.1; пластины расположены на расстоянии 0,01 метра друг от друга, поэтому d = 0,01; а между пластинами находится воздух, поэтому K приблизительно равно 1. У вас также есть напряжение, поэтому V = 9 вольт, и нас просят найти заряд, Q , поэтому Q равно знаку вопроса. . Мы пока не можем решить для Q , потому что у нас есть V , но у нас нет C . Итак, нам нужно использовать другое уравнение, чтобы сначала найти емкость C .

Подставляя числа в это уравнение, мы получаем, что емкость равна 1, умноженному на 8.-10 кулонов. Вот и все — вот наш ответ.

Краткое содержание урока

Конденсатор — это компонент, который накапливает заряд (накапливает электрическую энергию) до тех пор, пока он не заполнится, а затем высвобождает его всплесками. Есть много причин, по которым вы можете захотеть это сделать. Вы можете хранить заряд в конденсаторе на случай потери внешнего питания, чтобы устройство не умерло мгновенно, что позволило завершить процессы восстановления. Вы можете захотеть, чтобы схема получала регулярный «импульс» энергии каждые x единиц времени.Вы найдете конденсаторы практически в любом электронном устройстве: компьютерах, телевизорах, автомобильных стартерах — что угодно.

Емкость — это мера способности конденсатора накапливать заряд, измеряемая в фарадах; конденсатор с большей емкостью будет накапливать больше заряда. Определение емкости дается следующим уравнением: емкость C , измеренная в фарадах, равна заряду Q , измеренному в кулонах, деленному на напряжение В , измеренное в вольтах. Емкость зависит от физических характеристик конденсатора.-12, умноженное на площадь пластин, A , измеренное в квадратных метрах, разделенное на расстояние между местами, d , измеренное в метрах. Значение K равно 1 для пустого пространства и довольно близко к 1 для воздуха. Эти два уравнения вместе позволяют решить множество простых задач, связанных с конденсаторами.

Результаты обучения

По завершении этого урока у вас будет возможность:

  • Вспомнить, что такое конденсатор, назначение конденсаторов и примеры конденсаторов
  • Определить емкость
  • Определите уравнение, которое обеспечивает определение емкости, и уравнение для емкости конденсатора с параллельными пластинами

Таблица для электрических и магнитных единиц СИ

Можно найти аналогии между электрической цепью и магнитной цепью.Таким образом, в соответствии с омическим сопротивлением в магнитной цепи определяется магнитное сопротивление. В электрической цепи напряжение является причиной электрического тока. Магнитное поле электромагнита создается магнитодвижущей силой рабочей катушки. Таким образом, магнитодвижущая сила соответствует напряжению магнитного поля.

Символ Наименование количества Производные единицы Блок Уравнение
U Напряжение Вольт В
Q Магнитодвижущая сила Ампер A Q = I * N
I Электрический ток Ампер A
Ф Магнитный поток Вебер Вт (против)
Дж Плотность электрического тока Ампер / Квадратный метр А / м 2
B Плотность магнитного поля Тесла Т B = F / A
с Электропроводность Сименс / Измеритель См / м
мкм Проницаемость Генри / метр Г / м µ = µ 0 * µ r
р Электрическое сопротивление Ом 1Ú2
R м Электрическое сопротивление Ампер / Вебер A / Wb R м = л / (мк * A)
G электрическая проводимость Сименс S G = 1 / R
л Магнитная проницаемость Вебер / Ампер Wb / A L = 1 / R м
Закон Ома U = I * R Q = F * R м
л Индуктивность Генри H
С Емкость Фарад F
п. Реальная мощность Вт Вт
S Комплекс мощности Вольтампер ВА
Q Реактивная мощность Вольт / реактивный вар
E Электрическое поле Вольт / метр В / м
Q Электрический заряд Кулон С
D Поле смещения электрическое Кулон / квадратный метр С / м 2
H Магнитное поле Ампер / метр А / м
«Назад

Единица Емкости Фарада — ПТБ.de

Единица измерения электрической емкости — фарад (сокращенно F), названная в честь английского физика и химика Майкла Фарадея. Емкость C конденсатора представляет собой отношение заряда Q , хранящегося в конденсаторе, к приложенному постоянному напряжению U :

.

В случае переменного тока (ac) емкость определяется переменным током I , который течет, когда переменное напряжение U прикладывается к импедансу Z конденсатора:

Z = U / I с Z = 1 / (j ωC ) ⇒ C = I / (j ωU )

с j в качестве мнимой единицы (j 2 = -1) и ω угловой частотой.

Следовательно, это справедливо как для постоянного, так и для переменного тока:

Реализация и распространение фарада осуществляется во всем мире с помощью переменного тока. Следовательно, ниже рассматривается только емкость переменного тока. Часто используемые эталоны емкости представляют собой коммерческие конденсаторы с параллельными пластинами, изготовленные из инвара и термостатированных эталонов из плавленого кварца, поскольку они, среди прочего, имеют очень небольшой коэффициент рассеяния.

Конденсатор 1 нФ типа «General Radio 1404 A», в учебных целях с вырезанным корпусом, чтобы сделать видимым стопку параллельных пластин конденсатора.


Реализация модуля емкости на PTB с помощью коаксиальных измерительных мостов

Модуль емкости реализован на PTB с помощью так называемого квадратурного моста, который связывает калиброванный эталон емкости 10 нФ с известным квантовым холлом. сопротивление. На следующем рисунке показана схема такого квадратурного моста:

Схема квадратурного моста.

Обратите внимание, что один и тот же переменный ток I протекает через оба стандарта.Используя закон Ома, I = U / R H для левого плеча моста и I = ωCU для правого плеча моста (что, кстати, является определением сопротивления и емкости соответственно), емкость калибруемого стандарта может быть выражена через известное квантовое сопротивление Холла R H :

C = (1 + Δ ) / ( ωR H )

с ω = 2π f угловой частотой и f = 1233147 Гц частотой, относящейся к стандарту частоты PTB (Отдел 4.4). Δ представляет собой (обычно очень маленькое) относительное отклонение эталона емкости 10 нФ от номинала и определяется по мостовой балансировочной системе, которая для простоты не показана на рисунке выше.

Важно убедиться, что значение квантового холловского сопротивления на переменном токе согласуется с квантованным значением постоянного тока и, в частности, не отклоняется из-за паразитной диссипации переменного тока. Чтобы избежать таких нежелательных эффектов, PTB разработала специальную технику экранирования.

Согласно рекомендации CIPM, квантовое сопротивление Холла обозначается как R K-90 , чтобы обеспечить наилучшее возможное согласование с фарадом СИ. Относительная разница между R K-90 и текущим значением SI, равным R K , составляет менее 2 . 10 -8 , что практически не актуально и отпадет с новой СИ.

Точность квадратурного моста, показанного выше, ограничена неточностью технического происхождения при создании квадратурного напряжения jU .Расширение квадратурного моста до зеркально-симметричного двойного моста позволяет устранить этот эффект и достичь желаемой точности. Действительно, это увеличивает затраты на измерения. В частности, необходимы два квантовых холловских сопротивления переменному току. Они работают в одном криостате со сверхпроводящим соленоидом и снабжены коаксиальными выводами и экранами.


Схема двойного квадратурного моста.

Фотография основной части квадратурной бригады.Ширина фото соответствует примерно 2,5 м.

Таким образом калибруются стандарты емкости 10 нФ. Стандарты емкости с номинальными значениями 10 пФ и 100 пФ (1 пФ = 10 -12 F) демонстрируют лучшую временную стабильность и транспортабельность. Поэтому они наиболее подходят для среднесрочной консервации, как в PTB, так и для ее клиентов. Таким образом, они являются «рабочими лошадками» метрологии емкости. Для калибровки такого эталона емкости 10 пФ или 100 пФ последовательность шагов 10: 1 — начиная с уже откалиброванных эталонов 10 нФ — выполняется с помощью коаксиального моста.

Измерительная цепь от квантового сопротивления Холла до стандарта емкости 10 пФ и стандарта сопротивления постоянному току.


Таким образом, квантовое сопротивление Холла является фиксированной точкой не только для шкалы сопротивления, но и для шкалы емкости. Это преимущество единообразия системы единиц. Достижимая погрешность для стандарта 10 пФ составляет 1 . 10 -8 (k = 2), что явно меньше, чем погрешность выдающихся в мире артефактов вычисляемой емкости.Причины такой низкой погрешности заключаются не только в особых свойствах квантового сопротивления Холла, но и в специальной методике коаксиальных измерений, которая позволяет проводить очень точные измерения при низком уровне шума.


Нижний конец коаксиального двойного держателя для двух квантовых холловских сопротивлений GaAs для применения при низких температурах и сильных магнитных полях. Приведенные выше измеренные кривые показывают плато квантового холловского сопротивления.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *