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

(для регионов бесплатно)

Содержание

Что такое конденсатор, как обозначается на схемах, единицы емкости

Знакомство с конденсатором для тех кто только начинает знакомиться с радиоэлектроникой и радиолюбительством. Что такое конденсатор. какие бывают конденсаторы, как они обозначаются на принципиальных схемах, единицы измерения емкости конденсаторов, включение конденсаторов.

Что такое конденсатор

Конденсатор, это радиодеталь, обладающая электрической емкостью. Конденсатор можно зарядить и он будет хранить заряд, апотом готов отдать его «по первому требованию». На первый взгляд это похоже на работу аккумулятора, но только на первый взгляд.

Конденсатор не является химическим источником тока, да и вообще источником тока. Конденсатор можно назвать временным хранилищем заряда. Заряд в нем можно пополнять и забирать. Во время зарядки и разрядки конденсатора через него протекает ток.

Напряжение на разряженном конденсаторе равно нулю. Но в процессе зарядки напряжение увеличивается, и как только достигает величины напряжения источника тока, заряд прекращается. С нарастанием напряжения на конденсаторе 8 процессе его зарядки ток зарядки уменьшается.

Физически конденсатор это две металлические пластины, разделенные тонким слоем изолятора. Так и есть. Выходит, что конденсатор пропускать электрический ток не может. Но в процессе зарядки и разрядки ток есть.

То есть, можно сказать, что конденсатор может пропускать изменяющийся ток. то есть, переменный. А постоянный он не пропускает. Это свойство широко используется в электронике и радиотехники для разделения переменного и постоянного токов, которые есть в одной и той же цепи.

Если сопротивление конденсатора постоянному току бесконечно (активное сопротивление), то на переменном токе он обладает весьма определенным реактивным сопротивлением, зависящим от емкости конденсатора и частоты переменного тока.

Еще конденсаторы применяют для задержки подачи напряжения, в таймерах. Там используется то свойство конденсатора, что скорость его заряда или разряда зависит от силы тока заряда или разряда.

А если этот ток ограничить резистором, то чем больше будет сопротивление этого резистора, тем дольше будет процесс заряда или разряда.

Если у резистора основным параметром является сопротивление, то у конденсатора -емкость, которая выражается 8 фарадах. Величина 1F (одна фарада) довольно велика, поэтому чаще всего речь идет о микрофарадах, нанофарадах, пикофарадах. Конденсаторы так же как и резисторы бывают постоянные (емкость которых не измена), переменные и подстроечные (с ручкой для регулировки емкости).

Обозначение конденсатора на схемах

В отличие от постоянных резисторов, которые в большинстве своем похожи на бочонок с двумя выводами, постоянные конденсаторы бывают самых разных форм и размеров. Но разделить их можно на две группы, — полярные и неполярные. Разница в том, что у полярного конденсатора есть плюс и минус и подключать в схему его нужно с учетом полярности.

А у неполярного конденсатора выводы равнозначны. На рисунке 1 показаны обозначения конденсаторов, А — неполярный, Б — полярный. В -переменный, Г — подстроечный.

Рис. 1. Обозначение конденсаторов на принципиальных схемах.

Кроме емкости, выраженной, чаще всего в пикофарадах или микрофарадах (иногда и в нанофарадах), другим важным параметром является максимально допустимое напряжение. Если к обкладкам (выводам) конденсатора приложить напряжение выше этой величины может произойти пробой изолятора и конденсатор выйдет из строя.

Если говорят что «конденсатор на 250V», это значит, что на конденсатор нельзя подавать напряжение больше 250V. Меньше -пожалуйста, начиная от нуля. Но больше этой величины, — ни в коем случае!

Таким образом, у конденсатора есть два основных параметра, — емкость, выраженная 8 десятичных долях Фарады (микрофарады, нанофарады, пикофарады), и максимальное напряжение, выраженное в Вольтах.

На схемах значение емкости обычно пишут 8 пикофарадах (р, pF, пФ) и микрофарадах (pF, м, мкФ). 1 мкФ = 1000000 пФ. Но встречаются обозначения и в нанофарадах (nF, п) обычно на зарубежных схемах. 1nF = 1000pF. Бывает что на схемах буква, обозначающая кратную приставку используется как децимальная запятая, например, 1500 р = 1,5n = 1N5 или 1n5.

На многих схемах зарубежной аппаратуры встречается замена греческой буквы «р» на латинскую «и». То есть, 10 микрофарад у них будет так: «10uF». Возможно, это связано с отсутствием греческого шрифта в программе с помощью которой нарисована схема.

Включение конденсаторов

Для получения нужной емкости иногда приходится соединять два конденсатора параллельно или последовательно (рис.2.). При параллельном соединении общая емкость рассчитывается как сумма емкостей:

Собщ = С1 + С2.

При последовательном соединении приходится пользоваться более сложной формулой: Собщ = (С1«С2) / (С1+С2) .

Рис. 2. Параллельное и последовательное включение конденсаторов, формулы для расчета емкости.

Маркировка конденсаторов

Теперь о маркировке конденсаторов. Здесь как и у резисторов есть несколько стандартов. Если конденсатор достаточно больших размеров, то на нем емкость может быть так и указана, например, на стакане оксидного конденсатора емкостью 10 мкФ так и будет написано: 10 pF или 10 мкФ, далее будет указано напряжение, например, 25V, и отмечена полярность выводов, у отечественных конденсаторов возле положительного вывода будет «+», а у иностранных возле отрицательного вывода будет «-» или полоска.

На крупных неполярных конденсаторах тоже все будет написано просто и ясно, например, на конденсаторе типа К73-14 емкостью 0,22 мкФ на максимальное напряжение 250V будет так и написано: 0,22pF 250V.

Сложнее с маленькими керамическими или слюдяными неполярными конденсаторами. Места здесь для маркировки мало, поэтому придумывают сокращения. Например, на конденсаторах типа К10-7 в виде пластинок емкость указывается с использованием кратной приставки как децимальной запятой, вот несколько примеров такой маркировки:

  • 150 пФ — «150р» или «150п»
  • 1500 пФ — «1N5» или «1Н5»
  • 15000пФ (0,015 мкФ) — «15N» или «15Н» .

У зарубежных керамических конденсаторов используется такая же маркировка как у резисторов, только за основу идет не единицы Ом, а единицы Пикофарад. Обозначение состоит из трех цифр. Первые две —

значение в пФ, а третья — множитель, практически численно показывающая сколько нулей нужно приписать, чтобы получилось значение выраженное в пФ. Вот несколько примеров такого обозначения:

  • 15 пФ — «150» (к 15 приписать 0 нолей)
  • 150 пФ — «151»(к 15 приписать 1 ноль)
  • 1500 пф — «152» (к 15 приписать 2 ноля)
  • 0,015 мкФ (15000 пФ) — «153» (к 15 приписать 3 нуля).
  • 0,15 мкФ (150000 пФ) — «154» (к 15 приписать 4 нуля).

Эксперимент с конденсатором

Чтобы практически познакомиться со способностью конденсатора накапливать заряд можно провести один эксперимент. Возьмем оксидный конденсатор типа К50-35 емкостью 2200 мкФ и соберем схему, показанную на рисунке 3. Здесь мы будем заряжать конденсатор от батарейки, и разряжать через лампочку от карманного фонаря.

Когда переключатель S1 находится в показанном на схеме положении, через него и резистор R1 конденсатор С1 заряжается. Переключаем S1 в нижнее по схеме положение, и конденсатор С1 разряжается через лампочку Н1.

Рис. 3. Схема простого эксперимента с конденсатором.

Теперь приступаем к делу. Переключаем S1 вниз по схеме и лампочка вспыхивает. Горит она недолго. Затем, возвращаем S1 в исходное положение. Конденсатор заряжается от батарейки. И снова переключаем S1 вниз по схеме.

Лампочка опять вспыхивает, так как на неё поступает заряд, накопленный конденсатором. Если слишком быстро переключать S1 лампа будет вспыхивать слабее, или вообще не будет вспыхивать, так как С1 не успевает зарядиться через R1.

РК-2010-04.

Как обозначаются конденсаторы на схемах: основные параметры и емкость

Серия статей известного автора множества радиолюбительских публикаций  Дригалкина В.В.  для начинающих радиолюбителей

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“

Конденсаторы

Надо сказать, что конденсатор, как и резистор, можно увидеть во многих устройствах. Как правило, простейший конденсаторэто две металлических пластинки и воздух между ними.

Вместо воздуха может быть фарфор, слюда или другой материал, который не проводит ток. Если резистор пропускает постоянный ток, то через конденсатор он не проходит. А переменный ток через конденсатор проходит.

Благодаря такому свойству конденсатор ставят там, где надо отделить постоянный ток от переменного.


Конденсаторы бывают постоянные, подстроечные, переменные и электролитические. Кроме этого, они отличаются материалом между пластинами и внешней конструкцией. Существуют конденсаторы воздушные, слюдяные, керамические, пленочные и т.п. Применение тех или иных видов конденсаторов обычно описано в сопровождающей документации к принципиальной схеме. Некоторые конденсаторы постоянной емкости и их обозначение на принципиальной схеме показаны на Рис.1.

Основной параметр конденсатора – емкость.

Она измеряется в микро-, нано— и пикофарадах. На схемах Вы встретите все три единицы измерения.

Обозначаются они следующим образом: микрофарады – мКф или мFнанофарады – нф, Н или п, пикофарады – пф или pf. Чаще буквенное обозначение пикофарад не указывают ни на схемах, ни на самой радиодетали, т.е.

обозначение 27, 510 подразумевают 27 пф, 510 пф. Чтобы проще разбираться в емкости, запомните следующее: 0,001 мкф = 1 нф, или 1000 пф.

В отечественной электронике применяется буквенно-цифровая маркировка конденсаторов. Если емкость выражают целым числом, то буквенное обозначение емкости ставят после этого числа, например: 12П (12 пф) , 15Н (15 нф = 15 000 пф, или 0,015 мкф), ЮМ (10 мкф).

Чтобы выразить номинальную емкость десятичной дробью, буквенное обозначение единицы емкости размещают перед числом: Н15 (0,15 нф = 150 пф) , М22 (0,22 мкф).

Для выражения емкости конденсатора целым числом с десятичной дробью буквенное обозначение единицы ставят между целым числом и десятичной дробью, заменяя ее запятой, например: 1П2 (1,2 пф) , 4Н7 (4,7 нф = 4700 пф), 1М5 (1,5 мкф).
Буквенно-цифровая маркировка конденсаторов используется и в зарубежной электронике.

Она нашла широкое применение на конденсаторах большой емкости. Например, надпись 0,47 |iF = 0,47 мкф. Не забыли разработчики и о цветовой маркировке, которая может содержать полосы, кольца или точки.

Маркируемые параметры: номинальная емкостьмножитель;

допускаемое отклонение напряжения; температурный коэффициент емкости (ТКЕ) и (или) номинальное напряжение. Определить емкость можно при помощи следующей таблицы.


Некоторые примеры цветовой маркировки постоянных конденсаторов показаны на Рис. 2.


  • Кроме буквенно-цифровой и цветовой маркировки применяется способ цифровой маркировки конденсаторов тремя или четырьмя цифрами (международный стандарт).  В случае трехзначной маркировки первые две цифры обозначают значение емкости в пикофарадах (пФ), а последняя цифра – количество нулей (здесь обращаю ваше внимание на маркировку конденсаторов емкостью менее 10 пикофарад: последней цифрой в этом случае может быть девятка):

  • (в таблице ошибка, должно быть: 10010 пикофарад0,01 нанофарада0,00001 мкф(!))


  • При кодировании четырехзначным числом последняя цифра так же указывает количество нулей, а первые три — емкость в пикофарадах (pF):


Некоторые примеры цифровой маркировки конденсаторов представлены на Рис. 3.


Среди большого разнообразия конденсаторов постоянной емкости особое место занимают электролитические конденсаторы. Сегодня чаще всего можно услышать название оксидные конденсаторы, т.к. в них используется оксидный диэлектрик.  Такие конденсаторы выпускают большой емкости – от 0,5 до 10000 мкф. Оксидные конденсаторы полярны, поэтому на принципиальных схемах для них указывают не только емкость, но и знак ” + ” (плюс), а на самом конденсаторе: в зарубежном варианте нанесен знак “-“, в отечественном устаревшем – ” + ” . Кроме этого, на принципиальных схемах указывают и максимальное напряжение, на котором их можно использовать. Например, надпись 5,0×10 В означает, что конденсатор емкостью 5 мкф надо взять на напряжение не ниже 10 В.

Многие начинающие бояться применять конденсаторы на большее напряжение, чем указанное в схемах. А зря! Возьмем, к примеру, устройство с питанием 9В. Здесь необходимо использовать конденсатор на напряжение не ниже 10В, но лучше – 16В. Дело в том, что “питание” не застраховано от скачков.

А для конденсаторов резкие перепады в сторону увеличения приравниваются к смерти. Поэтому, если Вы примените электролит на напряжение 50В, 160В или еще большее, хуже работать устройство не будет! Разве что размеры увеличатся: чем больше напряжение конденсатора, тем больше его размеры.

Оксидные конденсаторы обладают неприятным свойством терять емкость – “высыхать” , что является одной из основных причин отказов радиоаппаратуры, находящейся в длительной эксплуатации. Такой неприятной особенностью в частности обладают отечественные электролиты, особенно старые.

Поэтому старайтесь ставить зарубежные новые конденсаторы.
Выпускают производители и неполярные оксидные конденсаторы, хотя применяются они довольно редко.

Существую еще и танталовые конденсаторы, которые отличаются долговечностью, высокой стабильностью рабочих характеристик, устойчивостью к повышению температуры. При небольшом внешнем виде они могут обладать достаточно большой емкостью.

Линия, нанесенная на корпусе танталового конденсатора, означает плюсовой вывод, а не минус, как многие думают.
Некоторые разновидности оксидных конденсаторов показаны на Рис. 4.


Особенностью подстроечных и переменных конденсаторов есть изменение емкости при обращении оси, которая выступает наружу. Раньше они широко применялись  радиоприемниках. Именно конденсатор переменной емкости крутили Ваши родители для настройки на нужную радиостанцию. Некоторые подстроечные и переменный конденсаторы показаны на Рис. 5.


Для подстроечных или переменных конденсаторов на схеме указывают крайние значения емкости, которые создаются, если вращать ось конденсатора от одного крайнего положения к другому или вертеть по кругу (как у подстроечных конденсаторов). Например, надпись 5-180 свидетельствует о том, что в одном крайнем положении оси емкость конденсатора составляет 5 пф, а в другом – 180 пф. При плавном возвращении с одного положения в другое емкость конденсатора также плавно будет изменяться от 5 до 180 пф или от 180 до 5 пф. Сегодня не используют конденсаторы переменной емкости, так как их вытеснили варикапы – полупроводниковый элемент, емкость которого зависит от приложенного напряжения.

Перейти к следующей статье: Диоды

Источник: http://radio-stv. ru/nachinayushhim-radiolyubitelyam/vvedenie-v-elektroniku/vvedenie-v-elektroniku-kondensatoryi

КОНДЕНСАТОР

   Конденсаторы  являются второй, по распространенности и степени использования, после резисторов, деталью в электронных схемах.

Действительно, в любом электронном устройстве, будь то мультивибратор на 2 транзисторах или материнская плата компьютера, во всех них находят применение эти радиоэлементы.

Разные конденсаторы рисунок

   Конденсатор обладает свойством накапливать заряд и впоследствии отдавать его. Простейший конденсатор представляет собой 2 пластины, разделенные тонким слоем диэлектрика. Емкостное сопротивление конденсатора зависит от его емкости и частоты тока. Конденсатор проводит переменный ток и не пропускает постоянный. Емкость конденсатора тем больше, чем больше площадь пластин (обкладок) конденсатора, и тем больше, чем тоньше слой диэлектрика между ними.

Устройство простейшего конденсатора

   Емкости параллельно соединенных конденсаторов складываются. Емкости последовательно соединенных конденсаторов считаются по формуле, приведенной на рисунке ниже:

Формулы соединение конденсаторов

   Конденсаторы бывают как постоянной, так и переменной емкости. Последние так и называются и сокращенно пишутся КПЕ (конденсатор переменной емкости). Конденсаторы постоянной емкости бывают как полярные, так и неполярные. На рисунке ниже изображено схематическое изображение полярного конденсатора:

Полярный конденсатор изображение на схеме

   К полярным относятся электролитические конденсаторы. Выпускаются также танталовые конденсаторы, которые отличаются от алюминиевых электролитических, более высокой стабильностью, но и стоят дороже. Электролитические конденсаторы подвержены, по сравнению с неполярными более быстрому старению. Полярные конденсаторы имеют положительный и отрицательный электроды, плюс и минус. На фото далее изображен электролитический конденсатор:

Фото электролитический конденсатор

   У советских электролитических конденсаторов полярность обозначалась на корпусе знаком плюс у положительного электрода. У импортных конденсаторов обозначается отрицательный электрод знаком минус. При нарушении режимов работы электролитических конденсаторов они могут вздуться и даже взорваться. У электролитических конденсаторов во избежания взрыва, делают при их изготовлении специальные насечки на крышке корпуса:

Фото конденсатора с насечками

   Также электролитические конденсаторы могут взорваться, если на них по ошибке подать напряжение выше того, на которое они были рассчитаны. На фото электролитического конденсатора приведенного выше, видно надпись 33 мкФ х 100 В., это означает его емкость, равную 33 микрофарад и допустимое напряжение до 100 вольт. Неполярный конденсатор на схемах обозначается следующим образом:

  • Неполярный конденсатор изображение на схеме
  • Пленочный
  • Керамический

   На фото ниже изображены пленочный и керамический конденсаторы:

   Конденсаторы различают по виду диэлектрика. Существуют конденсаторы с твердым, жидким и газообразным диэлектриком. С твердым диэлектриком это: бумажные, пленочные, керамические, слюдяные.

Также существуют электролитические, о которых уже было рассказано выше и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Эти конденсаторы отличаются от всех остальных большой удельной емкостью.

Многие, думаю, встречали на импортных конденсаторах такое цифровое обозначение:

  1. Расшифровка цифровой маркировки конденсаторов
  2. Таблица номиналов конденсаторов
  3. Фото SMD конденсатора
  4. Фото электролитических SMD конденсаторов

   На рисунке выше видно, как можно посчитать номинал такого конденсатора. Например, если на конденсаторе нанесена маркировка 332, то это означает, что он имеет емкость 3300 пикофарад или 3.3 нанофарад. Ниже приведена таблица, сверяясь с которой можно легко посчитать номинал любого конденсатора с такой маркировкой:   Существуют конденсаторы и в SMD исполнении, наиболее распространены в радиолюбительских конструкциях я думаю типы 0805 и 1206. Изображение неполярного SMD конденсатора можно видеть на рисунках ниже:    Далее показано фото электролитических SMD конденсаторов:    Промышленностью выпускаются и так называемые твердотельные конденсаторы. Внутри у них вместо электролита находится органический полимер.

Переменные конденсаторы

   Как и резисторы, некоторые специальные конденсаторы могут изменять свою ёмкость, если это необходимо в процессе настройки.

На рисунке изображено устройство конденсатора переменной емкости:

  • Рисунок как устроен переменный конденсатор
  • Фото переменный конденсатор
  • Переменный конденсатор изображение на схеме
  • Подстроечный конденсатор изображение на схеме
  • Фото подстроечный конденсатор
  • Рисунок строение подстроечного конденсатора

   Регулируется емкость в переменных конденсаторах изменением площади параллельно расположенных пластин конденсатора. Делятся конденсаторы на переменные, которые имеют ручку для вращения вала, и подстроечные, которые имеют шлиц под отвертку, и также состоят из подвижной и не подвижной частей.     На рисунке они обозначены как ротор и статор. Такие конденсаторы используются в радиоприемниках для настройки на нужную частоту радиовещания. Емкость таких конденсаторов обычно бывает небольшой и равняется единицам – максимум сотням пикофарад. Так обозначается на схемах конденсатор переменной емкости:   На следующем рисунке показан подстроечный конденсатор. Подстроечный конденсатор обозначается на схемах следующим образом:    Такие конденсаторы обычно регулируются только один раз при сборке и настройке радиоэлектронной аппаратуры.    На следующем рисунке изображено строение подстроечного конденсатора:    Емкость конденсатора измеряется в Фарадах. Но даже 1 Фарад, это очень большая емкость, поэтому для обозначения обычно используют миллионные доли Фарад, микрофарады, а также еще более мелкие, нанофарады и пикофарады. Перевести из микрофарад в пикофарады и обратно очень легко. 1 микрофарад равен 1000 нанофарад или 1000000 пикофарад. Конденсаторы, помимо прочего, применяются в колебательных контурах радиоприемников, в блоках питания для сглаживания пульсаций, а также в качестве разделительных в усилителях. Обзор подготовил AKV.

   Форум по различным радиоэлементам

   Обсудить статью КОНДЕНСАТОР

Источник: https://radioskot.ru/publ/nachinajushhim/kondensator/5-1-0-755

Что такое конденсатор

Конденсаторы или как в народе говорят – кондеры, образуются от латинского “condensatus”, что означает как “уплотненный, сгущенный”.

Интересное название, не правда ли? Но теперь вопрос ставится ребром: ” А что уплотняется или сгущается в конденсаторе?”  А сгущается в конденсаторе электрический заряд.

Конденсатор  – это своеобразный аккумулятор, но прикол в нем такой, что он готов сразу отдать весь заряд за доли секунды.  Главное отличие от аккумулятора в том, что внутри него нет источника ЭДС.

В свое время, еще в школе, мы развлекались тем, что брали конденсатор типа МБГЧ, емкостью побольше, на долю секунды вставляли его в розетку и потом шваркали друг друга этим конденсатором. Ощущения  были очень “приятными” 🙂  Чем больше емкость, тем ярче ощущения))).

Но, как говорится, времена идут, а конденсатор остается конденсатором.  И используется он теперь не только, для того, чтобы гонять друг друга, но  также широко используется и в радиоэлектронике. Скорее всего, последняя фраза даже более правдивая, чем первая :-).

Как устроен конденсатор

  • Любой конденсатор состоит из двух обкладок и эти обкладки изолированы друг от друга и не прикасаются с друг другом. Представим себе блин:
  • намажем его сгущенкой
  •  и сверху положим точно такой же блин

Должно выполняться условие:эти два блина не должны прикасаться  друг  с другом. То есть верхний блин должен лежать на сгущенке и не прикасаться с нижним блином. Тут, думаю, все понятно. Перед Вами типичный “блинный конденсатор” :-). Вот таким образом устроены все конденсаторы, только вместо блинов используются тонкие металлические пластины, а вместо сгущенки разный диэлектрик. К каждой металлической пластине присоединен проводок – это и есть выводы конденсатора.

Как я уже сказал, конденсатор способен накапливать электрический заряд. Эту способность называют емкостью. Чем больше емкость, тем больше конденсатор сможет накопить электрического заряда. Его емкость измеряется в Фарадах (Ф или  зарубежный (буржуйский) вариант F).

В радиоэлектронной и электротехнической промышленности используются конденсаторы абсолютно разных номиналов. Емкость зависит от площади “блинов”, толщины “сгущенки” намазанной между ними, а также от состава сгущенки :-).

  Чем больше площадь “блинов” и тоньше “сгущенка”, тем больше его емкость.

  1. А вот и конденсаторы, которые похожи на блинчики,  но эти блинчики могут также быть и квадратной формы:
  2. Для того, чтобы уменьшить габариты  конденсатора, можно завернуть его в трубочку, как и наш тортик из двух блинов со сгущенкой:

В результате у нас получатся  малые габариты, но большой объем. Это не беда! Ведь свернуть в трубочку можно очень большие “блины”, если “сгущенка” между ними намазана очень тонким слоем. Этот принцип используется в цилиндрических конденсаторах.

В них как раз намотан вот такой “рулончик”. На фото разобранный цилиндрический конденсатор.

Как видите, здесь две ленты алюминиевой фольги, а между ними тонкая светло-коричневая бумага – диэлектрик. Такие конденсаторы обладают большой емкостью, так как у них площадь пластин, как вы видите, очень приличная.

Виды конденсаторов и их обозначение на схеме

Все конденсаторы на схемах обозначаются буковкой “С”. Простые делятся на два вида: полярные и неполярные. Неполярные конденсаторы очень распространены и занимают значительную часть радиоаппаратуры:

  • а также к ним относятся маленькие SMD конденсаторы вот такого типа:
  • на схемах неполярные конденсаторы обозначаются вот таким образом:
  • К полярным конденсаторам относятся электролитические конденсаторы
  • и SMD полярные конденсаторы:
  • На схемах обозначаются вот так, то есть у них есть плюсовый вывод, который в цепи должен быть соединен  с положительным потенциалом схемы.
  • По аналогии с резисторами, есть на свете и  конденсаторы переменной емкости (КПЕ):
  •  на схемах обозначаются как-то вот так:
  •  ну и, конечно же, подстроечные конденсаторы:
  •  а вот и их схемное обозначение:

Есть также  особый класс конденсаторов – ионисторы. Иногда их еще называют суперконденсаторами или золотыми конденсаторами. Нет, не потому, что  там есть золото. Сам принцип работы ионистора ценее, чем золото.

  Для того, чтобы получить максимальную емкость мы должны намазать “сгущенку”(диэлектрик)  тонким-тонким слоем или увеличить площадь блинов (металлических пластин). Так как без конца увеличивать слой блинов очень затратно,  разработчики решили уменьшить слой диэлектрика.

Так как диэлектрический слой между обкладками ионистора , то есть “слой сгущенки”, составляет 5-10 нанометров, следовательно емкость ионистора достигает впечатляющих значений! Вы только представьте, какой заряд может накопить такой суперконденсатор!

Емкость таких конденсаторов может достигать до десятка фарад. Поверьте, это очень много. Ионисторы выглядят, как обычные таблетки, а  также могут выглядеть как цилиндрические конденсаторы. Для того, чтобы различить их от конденсаторов, достаточно взглянуть на емкость, которая на них указана. Если там единицы Фарад, то это однозначно ионистор!

В настоящее время ионисторы стали очень широко применяться в электронике и электротехнике. Они заменяют маленькие батарейки с малым напряжением, потому что ионистор конструктивно пока что не могут сделать на напряжение более нескольких Вольт. Но можно соединить их последовательно и набрать нужное напряжение. Но удовольствие это не дешевое :-).

Они также очень быстро заряжаются, так как их сопротивление ограничено только их выводами.  А исходя из Закона Ома, чем меньше сопротивление проводника, тем большая Сила тока течет по нему и следовательно тем быстрее заряжается ионистор. Заряжать и разряжать ионисторы можно туеву кучу раз).

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

  1. При последовательном соединении  конденсаторов
  2. общая емкость вычисляется по формуле
  3.  а при параллельном соединении
  4. их общая емкость будет вычисляться по формуле:
  5. Про то, как проверить конденсатор на работоспособность, можете  узнать, прочитав  эту статью.

Конденсаторы – это огромная тема в радиоэлектронике.  В этой статье я затронул  только основные понятия.  В настоящее время ни одно устройство не обходится без этих радиоэлементов. При выборе конденсатора обязательно смотрите, на какое напряжение он рассчитан.  Если он будет использоваться в цепях с высоким напряжением, то он может либо сгореть либо даже взорваться. Если, например, я собираюсь использовать его в цепях с напряжением в 36 Вольт, то я должен взять  хотя бы минимум на 50 Вольт и больше, но не меньше! Всегда обращайте внимание на этот параметр.

Имейте также ввиду, что конденсаторы и их виды очень чувствительны к нагреву и могут менять свою емкость под воздействием температуры. Поэтому, при проектировании старайтесь распределять их на плате подальше от  разного рода нагревашек:  радиаторов, трансформаторов и мощных резисторов.

Будьте осторожны с конденсаторами большой емкости.  Прежде, чем взять его в руки, убедитесь, что он разряжен. Желательно разряжать такие конденсаторы через сопротивление от 1 КилоОма, замкнув его выводы этим самым резистором. Старайтесь не задевать голыми руками выводы конденсатора, когда будете проводить эти операции.

Источник: https://www.RusElectronic.com/kondjensatory/

Основы автоэлектрики. Часть5. Электрическая ёмкость и конденсаторы — DRIVE2

Всем привет!

Ранее был рассмотрен материал:Основы автоэлектрики. Часть1. Основные законыОсновы автоэлектрики. Часть2. Резисторы. Провода. Подробнее о сопротивленииОсновы автоэлектрики. Часть3. Энергетические законы. Мощность. Делитель напряжения. Делитель тока. Тепловая энергияОсновы автоэлектрики. Часть4. Реактивные сопротивления.

Сегодня мы коснёмся темы накопителей заряда, именуемых конденсаторами.

Конденсатор — пассивный электронный компонент, состоящий из двух полюсов, накапливающий заряд.

Электрическая ёмкость — это отношение электрического заряда к разности потенциалов между полюсами конденсатора (или иного другого электронного компонента). Единица измерения — Фарад и его производные (пикоФарад, наноФарад, микроФарад). Обозначается ёмкость латинской буквой С.

Мы уже обсуждали, что ток — это есть скорость перемещения заряда, а напряжение — это разность потенциалов. Мы всегда удобно проводить некие параллели, поэтому напряжение ассоциируется с разницей давления в жидкости или газе, а ток — с объёмной скоростью жидкости или газа.

Поэтому конденсатор можно представить себе как некий сосуд, который наполняют жидкостью или газом давлением, которое выше чем в сосуде. Наполнение сосуда будет происходить до тех пор, пока давление подачи не уровняется с давлением в сосуде.

Так и работает конденсатор: по мере наполнения зарядом растет напряжение. Чем ближе будет напряжение в конденсаторе к напряжению заряжающего источника, тем меньше будет скорость заряда. Это аналогично тому, как наполняется сосуд.

Если мы заполнили сосуд, затем открыли кран у него — ток начинает утекать, тем самым снижая количество заряда и понижая напряжение.

Если рассматривать провод или резистор как трубу, а конденсатор — как сосуд, многое становится понятно на интуитивном уровне. Ну, и проще понять реактивные сопротивления, о которых мы говорили ранее. Но надо понимать, что сосуд — это сосуд, а конденсатор — это конденсатор=)

Итак, в простейшем виде конденсатор представляет собой две параллельные пластины, между которыми находится некий диэлектрик. Самый простой диэлектрик — это воздух.

Конечно, сегодня воздушные конденсаторы уже и не встретить, но я ещё несколько лет назад использовал переменный воздушный конденсатор для сборки радиоприёмника=) Правда, в этом конденсаторе пластин было гораздо больше двух, и выглядел примерно вот так:

  • Вращая ручку, можно было изменять значение электрической ёмкости.
  • На, а вот так обычно представляют простейший конденсатор:

  1. В случае такого конденсатора ёмкость вычисляется следующим образом:

Сегодня конденсаторов огромное множество. Наиболее популярные — керамические, электролитические и танталовые. Отличие последних двух в том, что они полярны, и крайне не рекомендую включать их в схему обратной полярностью=)

Основными параметрами конденсатора являются:— Электрическая ёмкость,— Максимально допустимое напряжение на его обкладках (немаловажный параметр, при подачи бОльшего напряжения можно увидеть много весёлых, но крайне не безопасных эффектов:-), особенно на конденсаторах большой ёмкости),— Полярность (т.е. полярный или неполярный),— Допустимые отклонения от номинального значения ёмкости (обычно в процентах),— Диапазон рабочих температур,

— Тип корпуса.

Полярность, допустимые отклонения и диапазон температур напрямую зависят от применяемого диэлектрика. Как правило, конденсаторы большой ёмкости — электролитические, т.е. в качестве диэлектрика — электролит.

А электролитические конденсаторы по физике процессов сильно напоминают всем знакомые свинцово-кислотные аккумуляторы и аналогично им имеют полярность, что приводит к некоторым ограничениям. Кроме того, они имеют свойство высыхать.

И именно они являются частой причиной выхода из строя бытовой и промышленной электроники, в результате чего страдают и иные компоненты. Выглядят электролитические конденсаторы так:

Танталовые конденсаторы были некогда призваны заменить электролитические, но и те имеют ряд ограничений и так и не достигли приличных ёмкостей. Кроме того, взрываются они не менее весело=) Выглядят они вот так:

Спешу обрадовать, что развитие электроники не стоит на месте и сегодня вполне можно приобрести обычные керамические конденсаторы с ёмкостью, сравнимой с танталовыми, а некоторые достигают ёмкости 330 мкФ при допустимом напряжении в 4 В. И это всё в малом чип-корпусе 1206!Кстати, размеры основных корпусов чип-конденсаторов:

Ну, и не все конденсаторы в чипах, поэтому существуют и выводные конденсаторы:

Причина такому прорыву — отличный диэлектрик под кодовым названием X5R. 330 мкФ при 4В — не густо конечно. Но на большие напряжения ёмкости также достигли впечатляющих значений — на те же 16В найти 100 мкФ не проблема, на 25 В — на 22 мкФ, на 35-50 В пока не больше 10 мкФ. Тем не менее, во многих и многих приложениях электроники появляется возможность отказаться от электролитов и танталов.

  • Вернемся к основным свойствам. Если рассматривать глубже, то параметров конденсаторов гораздо больше:— Температурная зависимость параметров,— Входное сопротивление (ESR),— Внутреннее сопротивление,— Время наработки на отказ (очень интересный параметр, которому реально посвятить целую статью),
  • — многие другие.

Расписывать здесь все детали не вижу смысла, так эти параметры важны тем, кто глубоко занимается электроникой. Тем не менее счел важным упомянуть о них. Кому захочется капнуть — можно порыться в сети.

Помимо указанных выше конденсаторов следует немного сказать о плёночных конденсаторах. Выглядят они вот так:

Их основное отличие от предыдущих — это поражающая надежность и способность работать в силовых цепях, особенно в цепях с высоким напряжением.

Наверное, сегодня краткого обзора будет достаточно. О применении конденсаторов поговорим в следующих статьях.

В прошлой статье писал, но и здесь напомню, что конденсаторы на схемах обозначаются так:

  1. На сим всё;)Продолжение следует=)
  2. ___________________________________________________________________________
  3. Бокс «Две семёрки» ВКонтакте___________________________________________________________________________

Источник: https://www.drive2.ru/b/495779964520497457/

КОНДЕНСАТОРЫ. Классификация. Обозначения. Параметры. | Мастер Винтик. Всё своими руками!

В основу классификации конденсаторов положено деление их на группы по виду применяемого диэлектрика и по конструктивным особенностям, определяющим использование их в конкретных цепях аппаратуры (табл. 14). Вид диэлектрика определяет основные элект­рические параметры конденсаторов: сопротивление изо­ляции, стабильность емкости, потери и др. Конструк­тивные особенности определяют характер их приме­нения: помехоподавляющие, подстроечные, дозиметри­ческие, импульсные и др.

СИСТЕМА УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИИ

Условное обозначение конденсаторов может быть со­кращенным и полным.

Сокращенное условное обозначение состоит из букв и цифр. Первый элемент — буква или сочетание букв — обозначают подкласс конденсатора:

  • К — постоянной емкости;
  • КТ — подстроечные;
  • КП — переменной емкости.

Второй элемент обозначает группу конденсаторов в за­висимости от вида диэлектрика (табл. 14). Третий эле­мент пишется через дефис и соответствует порядковому номеру разработки. В состав второго и третьего элемен­тов в отдельных случаях может входить также буквен­ное обозначение.

Условное обозначение конденсаторов в зависимости от материала диэлектрика

Таблица 14.

  •  * комбинированный диэлектрик состоит из определенного сочетания слоев различных материалов.
  •  Для старых типов конденсаторов в основу условных обозначений брались конструктивные, технологические, эксплуатационные и др. признаки (КД — конденсаторы дисковые, ФТ — фторопласовые  теплостойкие; КТП — конденсаторы трубчатые про­ходные)
  • Маркировка на конденсаторах может быть буквенно-цифровая, содержащая сокращенное обозначение кон­денсатора, номинальное напряжение, емкость, допуск, группу ТКЕ, дату изготовления, либо цветовая.

В зависимости от размеров конденсаторов приме­няются полные или сокращенные (кодированные) обо­значения номинальных емкостей и их допускаемых откло­нений. Незащищенные конденсаторы не маркируются, а их характеристики указываются на упаковке.

Полное обозначение номинальных емкостей состоит из цифрового значения номинальной емкости и обозна­чения единицы измерения (пФ — пикофарады, мкФ — микрофарады, Ф — фарады).

Кодированное обозначение номинальных емкостей состоит из трех или четырех знаков, включающих две или три цифры и букву.

Буква из русского или латинского алфавита обозначает множитель, состав­ляющий значение емкости, и определяет положение запятой десятичного знака. Буквы П (р), Н (n), М (м), И (m), Ф (F) обозначают множители 10е-12, 10е-9, 10е-6, 10е-3  и 1.

Например, 2,2 пФ обозначается 2П2 (2р2), 1500 пФ— 1Н5 (1n5), 0,1 мкФ —M1 (м1), 10 мкФ — 10 М (10м), 1 Ф — 1Ф0 (1F0).

Допускаемые отклонения емкости (в процентах или в пикофарадах) маркируются после номинального значения цифрами или кодом (табл. 15).

  Допускаемые отклонения емкости от номинального значения

Таблица 15

Допускаемое отклонение емкости, % Код Допускаемое отклонение емкости, % Код Допускаемое отклонение емкости, % Код
±0,1 В (Ж) ±20 М (В) ±0,1 В
+ 0,2 С (У) +30 N (Ф) ±0,25         С
+0,5 D (Д) — 10      +30 О — ±0,5 D
+ 1 F (Р) — 10      +50 Т (Э) ±1 F
+2 G (Л) — 10     +100 Y (Ю)
±5 I (И) — 20      +50 S (Б)
+20 К (С) — 20      +80 Z (А)

(В скобках указаны старые обозначения)

Цветовая кодировка применяется для маркировки номинальной емкости, допускаемого отклонения емко­сти, номинального напряжения до 63 В (табл. 16) и группы ТКЕ (см. табл. 18, 19). Маркировку наносят в виде цветных точек или полосок.

ПАРАМЕТРЫ КОНДЕНСАТОРОВ

Номинальная емкость и допускаемое отклонение емкости

 Номинальная емкость (Сн) — емкость, значе­ние которой обозначено на конденсаторе или указано в сопроводительной документации. Фактическое значе­ние емкости может отличаться от номинальной на вели­чину допускаемого отклонения.

Номинальные значения емкости стандартизированы и выбираются из опреде­ленных рядов чисел путем умножения или деления их на 10n, где n — целое положительное или отрицательное число. Наиболее употребляемые ряды номинальных ем­костей приведены в табл.

17 (значения допускаемых отклонений емкостей см. в табл. 15).

Цветовые коды для маркировки конденсаторов

Таблица 16

Цветовой
код
Номинальная емкость, пФ
номинальное
напряжение, В
1 и 2 цифра множитель допустимые отклонения
Черный 10 1 +/-20% 4
Коричневый 12 10 +/-1% 6. 3
Красный 15 х10е2 +/-2% 10
Оранжевый 18 х10е3 +/-0.25пФ 16
Желтый 22 х10е4 +/-0.5пФ 40
Зеленый 27 х10е5 +/-5% 25 или 20
Голубой 33 х10е6 +/-1% 32 или 30
Фиолетовый 39 х10е7 -20..+50% 50
Серый 47 х10е-2 -20..+80% 3.2
Белый 56 х10е-1 +/-10% 63
Серебристый 68 2.5
Золотой 82 1.6

Наиболее употребляемые ряды номинальных значений емкостей

Таблица 17

Номинальное напряжение (UH)

Это напряжение, обозначенное на конденсаторе (или указанное в доку­ментации), при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением пара­метров в допустимых пределах.

Номинальное напря­жение зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемых материалов. При эксплуатации напряже­ние на конденсаторе не должно превышать номиналь­ного.

Для многих типов конденсаторов с увеличением температуры (как правило, более 70…85 °С) допускаемое напряжение (Ut) снижается.

Характеризует активные потери энергии в конденсаторе. Значения тангенса угла потерь у керамических высокочастотных, слюдяных, полистирольных и фторопластовых конденсаторов лежат в пределах (10…15)х10е-4 , поликарбонатных (15…25)х10е-4, керамических низкочастотных 0,035, оксидных конденсаторов (5…35)%, полиэтилентерефталатных 0,01… 0,012.

Величина, обратная тангенсу угла потерь, называется добротностью конденсатора.

Сопротивление изоляции и ток утечки

Эти пара­метры характеризуют качество диэлектрика и исполь­зуются при расчетах высокомегомных, времязадающих и слаботочных цепей.

Наиболее высокое сопротивление изоляции у фторопластовых, полистирольных и полипропиленовых конденсаторов, несколько ниже у низко­частотных керамических, поликарбонатных и лавсановых конденсаторов.

Самое низкое сопротивление изоляции у сегнетокерамических конденсаторов.

Для оксидных конденсаторов задают ток утечки, зна­чения которого пропорциональны емкости и напряжению. Наименьший ток утечки имеют танталовые конденсаторы (от единиц до десятков микроампер), у алюминиевых конденсаторов ток утечки, как правило, на один-два порядка выше.

Температурный коэффициент емкости (ТКЕ)

Это параметр, применяемый для характеристики конденса­торов с линейной зависимостью емкости от темпера­туры. Определяет относительное изменение емкости от температуры при изменении ее на один градус Цель­сия. Значения ТКЕ керамических конденсаторов и их ко­дированные обозначения приведены в табл. 18.

Значения ТКЕ керамических конденсаторов и их условные обозначения

Таблица 18. 

 * *В случаях, когда для обозначения группы ТКЕ требуется два цвета, второй цвет может быть представлен цветом корпуса.

 Слюдяные и полистирольные конденсаторы имеют ТКЕ в пределах (50…200)х10е-61/°С, поликарбонатные ±50х10е-61/°С . Для конденсаторов с другими видами диэлектрика ТКЕ не нормируется. Допускаемое измене­ние емкости сегнетокерамических конденсаторов с нели­нейной зависимостью ТКЕ приведено в табл. 19.

Изменение емкости керамических конденсаторов с не нормируемым ТКЕ

Таблица 19

Условное обозна­чение групп Допускаемое изменение ем­кости в интер­валах температур от —60 до +85 °С Новое обозначение* Старое обозначение
цвет покрытия цвет
маркировочного знака
Н10 ± 10 Оранжевый + черный Оранжевый Черный
Н20 + 20 Оранжевый + красный » Красный
Н30 + 30 Оранжевый + зеленый » Зеленый
Н50 + 50 Оранжевый + голубой » Синий
Н70 — 70 Оранжевый + фиолетовый »
Н90 — 90 Оранжевый + белый » Белый

* В случаях, когда для обозначения группы требуется два цвета, второй цвет может быть представлен цветом корпуса.

Источник: В. Присняков. В Помощь Радиолюбителю №109 

П О П У Л Я Р Н О Е:

Популярность: 19 363 просм.

Источник: http://www.MasterVintik.ru/kondensatory-klassifikaciya-oboznacheniya-parametry/

3. Конденсаторы

Наряду с резисторами конденсаторы являются наиболее широко используемыми компонентами электрических цепей.

Основные характеристики конденсатора — номинальная ёмкость и номинальное напряжение. Чаще всего в схемах используются постоянные конденсаторы, и гораздо реже — переменные и подстроенные.

Отдельной группой стоят конденсаторы, изменяющие свою ёмкость под воздействием внешних факторов.

Общие условные графические обозначения конденсаторов постоянной ёмкости приведены на рис. 3.1 и их определяет соответствующий ГОСТ [2].Номинальное напряжение конденсаторов (кроме так называемых оксидных) на схемах, как правило, не указывают. Только в некоторых случаях, например, в схемах цепей высокого напряжения рядом с обозначением номинальной ёмкости можно указывать и номинальное напряжение (см. рис. 3.1, С4). Для оксидных же конденсаторов (старое название электролитические) и особенно на принципиальных схемах бытовых электронных устройств это давно стало практически обязательным (рис. 3.2).

Подавляющее большинство оксидных конденсаторов — полярные, поэтому включать их в электрическую цепь можно только с соблюдением полярности.

Чтобы показать это на схеме, у символа положительной обкладки такого конденсатора ставят знак «+», Обозначение С1 на рис. 3.2 — общее обозначение поляризованного конденсатора. Иногда используется.

другое изображение обкладок конденсатора (см. рис.3.2, С2 и СЗ).

 С технологическими целями   или при необходимости уменьшения габаритов в некоторых случаях в один корпус помещают два конденсатора, но выводов делают только три (один из них общий). Условное графическое обозначение

Для развязки цепей питания высокочастотных устройств по переменному току применяют так называемые проходные конденсаторы. У них тоже три вывода: два — от одной обкладки («вход» и «выход» ), а третий (чаще в виде винта) — от другой, наружной, которую соединяют с экраном или завёртывают в шасси.

Эту особенность конструкции отражает условное графическое обозначение такого конденсатора (рис. 3.3, С1). Наружную обкладку обозначают короткой дугой, а также одним (С2) или двумя (СЗ) отрезками прямых линий с выводами от середины.

Условное графическое обозначение с позиционным обозначением СЗ используют при изображении проходного конденсатора в стенке экрана. С той же целью, что и проходные, применяют опорные конденсаторы.

Обкладку, соединяемую с корпусом (шасси), выделяют в обозначении такого конденсатора тремя наклонными линиями, символизирующими «заземление» (см. рис. 3.3, С4).

Конденсаторы переменной ёмкости (КПЕ) предназначены для оперативной регулировки и состоят обычно из статора и ротора. Такие конденсаторы широко использовались, например, для изменения частоты настройки радиовещательных приёмников. Как говорит само название, они допускают многократную регулировку ёмкости в определенных пределах. Это их свойство показывают на схемах знаком регулирования — наклонной стрелкой, пересекающей базовый символ под углом 45°, а возле него часто указывают минимальную и максимальную ёмкость конденсатора (рис. 3.4). Если необходимо обозначить ротор КПЕ, поступают так же, как и в случае проходного конденсатора (см. рис. 3.4, С2).Для одновременного изменения ёмкости в нескольких цепях (например, в колебательных контурах) используют блоки, состоящие из двух, трех и большего числе КПЕ. Принадлежность КПЕ к одному блоку показывают на схемах штриховой линией механической связи, соединяющей знаки регулирования, и нумерацией секций (через точку в позиционном обозначении, рис. 3.5). При изображении КПЕ блока в разных, далеко отстоящих одна от другой частях схемы механическую связь не показывают, ограничиваясь только соответствующей нумерацией секций (см. рис. 3.5, С2. 1, С2.2, С2.3).

  Разновидность КПЕ — подстроенные конденсаторы. Конструктивно они выполнены так, что их ёмкость можно изменять только с помощью инструмента (чаще всего отвертки).

В условном графическом обозначении это показывают знаком подстроечного регулирования — наклонной линией со штрихом на конце (рис. 3.6).

Ротор подстроечного конденсатора обозначают, если необходимо, дугой (см. рис. 3.6, СЗ, С4).

Саморегулирумые конденсаторы (или нелинейные) обладают способностью изменять ёмкость под действием внешних факторов. В радиоэлектронных устройствах часто применяют вариконды (от английских слов vari(able) — переменный и cond(enser) — еще одно название конденсатора). Их ёмкость зависит от приложенного к обкладкам напряжения. Буквенный код варикондов — CU (U— общепринятый символ напряжения, см. табл. 1.1), УГО в этом случае — базовый символ конденсатора, перечеркнутый знаком нелинейного саморегулирования с латинской буквой U (рис. 3.7, конденсатор CU1).Аналогично построено УГО термоконденсаторов. Буквенный код этой разновидности конденсаторов — СК (рис. 3,7, конденсатор СК2). Температура среды, естественно, обозначается символом tº

Источник: http://radio-hobby.org/modules/instruction/graficheskie-oboznacheniya-na-el/3-kondensatory

ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Резисторы, конденсаторы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЕДИНАЯ СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ
ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ

ГОСТ 2.728-74

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Единая система конструкторской документации

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ.
РЕЗИСТОРЫ
, КОНДЕНСАТОРЫ

Unified system for design documentation.
Graphical symbols in diagrams.
Resistors, capacitors

ГОСТ
2.728-74*
(CT СЭВ 863-78 и
СТ СЭВ 864-78)

Взамен
ГОСТ 2.728-68,
ГОСТ 2.729-68
в части п. 12 и
ГОСТ 2.747-68
в части подпунктов 24, 25 таблицы

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26 марта 1974 г. № 692 срок введения установлен

с 1975-07-01

1. Настоящий стандарт устанавливает условные графические обозначения (обозначения) резисторов и конденсаторов на схемах, выполняемых вручную или автоматизированным способом во всех отраслях промышленности.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 863-78 и СТ СЭВ 864-78.

2. Обозначения резисторов общего применения приведены в табл. 1.

Таблица 1

Наименование

Обозначение

1. Резистор постоянный

Примечание. Если необходимо указать величину номинальной мощности рассеяния резисторов, то для диапазона от 0,05 до 5 В допускается использовать следующие обозначения резисторов, номинальная мощность рассеяния которых равна:

0,05 В

0,125 В

0,25 В

0,5 В

1 В

2 В

5 В

2. Резистор постоянный с дополнительными отводами:

 

а) синим симметричным

б) одним несимметричным

в) с двумя

Примечание. Если резистор имеет более двух дополнительных отводов, то допускается длинную сторону обозначения увеличивать, например, резистор с шестью дополнительными отводами

3. Шунт измерительный

 

Примечание. Линии, изображенные та продолжения коротких сторон прямоугольника, обозначают выводы для включения в измерительную цепь

4. Резистор переменный

Примечания:

1. Стрелка обозначает подвижный контакт

2. Неиспользуемый вывод допускается не изображать

3. Для переменного резистора в реостатном включении допускается попользовать следующие обозначения:

а) общее обозначение

б) с нелинейным регулированием

5. Резистор переменный с дополнительными отводами

6. Резистор переменный с несколькими подвижными контактами, например, с двумя:

 

а) механически не связанными

б) механически связанными

7. Резистор переменный сдвоенный

Примечание к пп. 4-7.

Если необходимо уточнить характер регулирования, то следует применять обозначения регулирования по ГОСТ 2. 71-74; например, резистор переменный:

а) с плавным регулированием

б) со ступенчатым регулированием

Для указания разомкнутой позиции используют обозначение, например, резистор с разомкнутой позицией и ступенчатым регулированием

в) с логарифмической характеристикой регулирования

г) с обратно логарифмической (экспоненциальной) характеристикой регулирования

д) регулируемый с помощью электродвигателя

8. Резистор переменный с замыкающим контактом, изображенный:

 

а) совмещенно

б) разнесенно

Примечания:

1. Точка указывает положение подвижного контакта резистора, в котором происходят срабатывание замыкающего контакта. При этом замыкание происходит при движении от точки, а размыкание — при движении к точке.

2. При разнесенном способе замыкающий контакт следует изображать

3. Точку в обозначениях допускается не зачернять

9. Резистор подстроечный

 

Примечания:

1. Неиспользуемый вывод допускается не изображать

2. Для подстроечного резистора в реостатном включении допускается использовать следующее обозначение

10. Резистор переменный с подстройкой

Примечание. Приведенному обозначению соответствует следующая эквивалентная схема:

11. Тензорезистор:

 

а) линейный

б) нелинейный

12. Элемент нагревательный

13. Терморезистор:

 

а) прямого подогрева с положительным температурным коэффициентом

с отрицательным температурным коэффициентом

б) косвенного подогрева

14. Bapистор

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. Обозначения функциональных потенциометров, предназначенных для генерирования нелинейных непериодических функций, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Наименование

Обозначение

1. Потенциометр функциональный однообмоточный (например, с профилированным каркасом)

Примечание. Около изображения подвижного контакта допускается записывать аналитическое выражение для генерируемой функции, например, потенциометр для генерирования квадратичной зависимости

2. Потенциометр функциональный однообмоточный с несколькими дополнительными отводами, например, с тремя

Примечания:

1. Линии, изображающие дополнительные отводы, должны делить длинную сторону обозначения на отрезки, приблизительно пропорциональные линейным (или угловым) размерам соответствующих участков потенциометра

2. Линия, изображающая подвижный контакт, должна занимать промежуточное положение относительно линий дополнительных отводов

3. Потенциометр функциональный многообмоточный, например, двухобмоточный, изображенный:

 

а) совмещенно

б) разнесенно

Примечание. Предполагается, что многообмоточный функциональный потенциометр конструктивно выполнен таким образом, что все обмотки находятся на общем каркасе, а подвижный контакт электрически контактирует одновременно со всеми обмотками

4. Потенциометр функциональный многообмоточный, например, трехобмоточный с двумя дополнительными отводами от каждой обмотки, изображенный:

 

а) совмещенно

б) разнесенно

Примечание к пп. 3 и 4. При разнесенном изображении применяют следующие условности:

а) подвижный контакт следует показывать на обозначении каждой обмотки потенциометра;

б) линии механической связи между обозначениями подвижных контактов не изображают;

в) линию электрической связи, изображающую цепь подвижного контакта, допускается изображать только на одной из обмоток, например, двухобмоточный потенциометр с последовательно соединенными обмотками

Примечание. Обозначения, установленные в табл. 2, следует применять для потенциометров, у которых подвижный контакт перемещается между двумя фиксированными (начальным и конечным) положениями. При этом конструктивное пополнение потенциометра может быть любым: линейным, кольцевым или спиральным (многооборотные потенциометры).

4. Обозначения функциональных кольцевых замкнутых потенциометров, предназначенных для циклического генерирования нелинейных функций, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Наименование

Обозначение

1. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый однообмоточный (например, с профилированным каркасом) с одним подвижным контактом и двумя отводами

Примечание. Около изображения подвижного контакта допускается записывать аналитическое выражение для генерируемой функция. например, синусный потенциометр

2. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый однообмоточный с несколькими подвижными контактами, например, с тремя:

а) механически не связанными

 

б) механически связанными

3. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый однообмоточный с изолированным участком

Примечание. На изолированном участке электрический контакт между обмоткой и подвижным контактом отсутствует

 

4. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый однообмоточный с короткозамкнутым участком

Примечания.

1. На короткозамкнутом участке потенциометра сопротивление равно нулю.

2. Кольцевой сектор, соответствующий короткозамкнутому участку, допускается не зачернять

3. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый многообмоточный, например, двухобмоточный с двумя отводами от каждой обмотки, изображенный:

 

а) совмещенно

б) разнесенно

Примечания:

1. Предполагается, что многообмоточный функциональный потенциометр конструктивно выполнен таким образам, что все обмотки находятся на общем каркасе, а подвижный контакт электрически -контактирует одновременно со всеми обмотками.

2. При разнесенном изображении действуют условности, установленные в примечании к п.п. 3 и 4 табл. 2

Примечание. Все угловые размеры в обозначениях (углы между линиями отводов, между подвижными механически связанными контактами, размеры и расположение секторов изолированных или короткозамкнутых участков) должны быть приблизительно равны соответствующим угловым размерам в конструкции потенциометров.

5. Обозначения конденсаторов приведены в табл. 4.

Таблица 4

Наименование

Обозначение

1. Конденсатор постоянной емкости

Примечание. Для указания поляризованного конденсатора используют обозначение

1а. Конденсатор постоянной емкости с обозначенным внешним электродом

2. Конденсатор электролитический:

 

а) поляризованный

б) неполяризованный.

Примечание. Знак «+» допускается опускать, если это не приведет к неправильному чтению схемы

 

3. Конденсатор постоянной емкости с тремя выводами (двухсекционный), изображенный:

 

а) совмещенно

б) разнесенно

4. Конденсатор проходной

Примечание. Дуга обозначает наружную обкладку конденсатора (корпус)

Допускается использовать обозначение

5. Конденсатор опорный. Нижняя обкладка соединена с корпусом (шасси) прибора

6. Конденсатор с последовательным собственным резистором

7. Конденсатор в экранирующем корпусе:

 

а) с одной обкладкой, соединенной с корпусом

б) с выводом от корпуса

8. Конденсатор переменной емкости

9. Конденсатор переменной емкости многосекционный, например, трехсекционный

10. Конденсатор подстроечный

11. Конденсатор дифференциальный

11а. Конденсатор переменной емкости двухстаторный (в каждом положении подвижного электрода С=С)

Примечание к пп. 8 — 11а. Если необходимо указать подвижную обкладку (ротор), то ее следует изображать в виде дуги, например

12. Вариконд

13. Фазовращатель емкостный

14. Конденсатор широкополосный

16. Конденсатор помехоподавляющий

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6. Условные графические обозначения резисторов и конденсаторов для схем, выполнение которых при помощи печатающих устройств ЭВМ установлено стандартами Единой системы конструкторской документации, приведены и табл. 5.

Таблица 5

Наименование

Обозначение

Отпечатанное обозначение

1. Резистор постоянный, изображенный:

 

 

а) в горизонтальной цепи

б) в вертикальной цепи

2. Конденсатор постоянной емкости, изображенный:

 

 

а) в горизонтальной цепи

б) в вертикальной цели

3. Конденсатор электролитический поляризованный изображенный:

 

 

а) в горизонтальной цепи

б) в вертикальной цепи

Примечание. Линии электрической связи - по ГОСТ 2.721.-74.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

7. Размеры условных графических обозначений приведены и табл. 6.

Все геометрические элементы условных графических обозначений следует выполнять линиями той же толщины, что и линии электрической связи.

Таблица 6

Наименование

Обозначение

1. Резистор постоянный

2. Резистор постоянный с дополнительными отводами:

 

а) одним

б) с двумя

3. Резистор переменный

4. Резистор переменный с двумя подвижными контактами

5. Резистор подстроечный

6. Потенциометр функциональный

7. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый:

 

а) однообмоточный

б) многообмоточный, например, двухобмоточный

8. Потенциометр функциональный кольцевой замкнутый с изолированным участком

9. Конденсатор постоянной емкости

10. Конденсатор электролитический

11. Конденсатор опорный

12. Конденсатор переменной емкости

13. Конденсатор проходной

 

Маркировка емкости конденсаторов расшифровка

Автор На чтение 13 мин. Опубликовано

Правила маркировки конденсаторов постоянной ёмкости

При сборке самодельных электронных схем поневоле сталкиваешься с подбором необходимых конденсаторов.

Притом, для сборки устройства можно использовать конденсаторы уже бывшие в употреблении и поработавшие какое-то время в радиоэлектронной аппаратуре.

Естественно, перед вторичным использованием необходимо проверить конденсаторы, особенно электролитические, которые сильнее подвержены старению.

При подборе конденсаторов постоянной ёмкости необходимо разбираться в маркировке этих радиоэлементов, иначе при ошибке собранное устройство либо откажется работать правильно, либо вообще не заработает. Встаёт вопрос, как прочитать маркировку конденсатора?

У конденсатора существует несколько важных параметров, которые стоит учитывать при их использовании.

Первое, это номинальная ёмкость конденсатора. Измеряется в долях Фарады.

Второе – допуск. Или по-другому допустимое отклонение номинальной ёмкости от указанной. Этот параметр редко учитывается, так как в бытовой радиоаппаратуре используются радиоэлементы с допуском до ±20%, а иногда и более. Всё зависит от назначения устройства и особенностей конкретного прибора. На принципиальных схемах этот параметр, как правило, не указывается.

Третье, что указывается в маркировке, это допустимое рабочее напряжение. Это очень важный параметр, на него следует обращать внимание, если конденсатор будет эксплуатироваться в высоковольтных цепях.

Итак, разберёмся в том, как маркируют конденсаторы.

Одни из самых ходовых конденсаторов, которые можно использовать – это конденсаторы постоянной ёмкости K73 – 17, К73 – 44, К78 – 2, керамические КМ-5, КМ-6 и им подобные. Также в радиоэлектронной аппаратуре импортного производства используются аналоги этих конденсаторов. Их маркировка отличается от отечественной.

Конденсаторы отечественного производства К73-17 представляют собой плёночные полиэтилентерефталатные защищённые конденсаторы. На корпусе данных конденсаторов маркировка наноситься буквенно-числовым индексом, например 100nJ, 330nK, 220nM, 39nJ, 2n2M.


Конденсаторы серии К73 и их маркировка

Правила маркировки.

Ёмкости от 100 пФ и до 0,1 мкФ маркируют в нанофарадах, указывая букву H или n.

Обозначение 100n – это значение номинальной ёмкости. Для 100n – 100 нанофарад (нФ) – 0,1 микрофарад (мкФ). Таким образом, конденсатор с индексом 100n имеет ёмкость 0,1мкФ. Для других обозначений аналогично. К примеру:
330n – 0,33 мкФ, 10n – 0,01 мкФ. Для 2n2 – 0,0022 мкФ или 2200 пикофарад (2200 пФ).

Можно встретить маркировку вида 47HC. Данная запись соответствует 47nK и составляет 47 нанофарад или 0,047 мкФ. Аналогично 22НС – 0,022 мкФ.

Для того чтобы легко определить ёмкость, необходимо знать обозначения основных дольных единиц – милли, микро, нано, пико и их числовые значения. Подробнее об этом читайте здесь.

Также в маркировке конденсаторов К73 встречаются такие обозначения, как M47C, M10C.
Здесь, буква М условно означает микрофарад. Значение 47 стоит после М, т.е номинальная ёмкость является дольной частью микрофарады, т.е 0,47 мкФ. Для M10C – 0,1 мкФ. Получается, что конденсаторы с маркировкой M10С и 100nJ обладают одинаковой ёмкостью. Различия лишь в записи.

Таким образом, ёмкость от 0,1 мкФ и выше указывается с буквой M, m вместо десятичной запятой, незначащий ноль опускается.

Номинальную ёмкость отечественных конденсаторов до 100 пФ обозначают в пикофарадах, ставя букву П или p после числа. Если ёмкость менее 10 пФ, то ставиться буква R и две цифры. Например, 1R5 = 1,5 пФ.

На керамических конденсаторах (типа КМ5, КМ6), которые имеют малые размеры, обычно указывается только числовой код. Вот, взгляните на фото.


Керамические конденсаторы с нанесённой маркировкой ёмкости числовым кодом

Например, числовая маркировка 224 соответствует значению 220000 пикофарад, или 220 нанофарад и 0,22 мкФ. В данном случае 22 это числовое значение величины номинала. Цифра 4 указывает на количество нулей. Получившееся число является значением ёмкости в пикофарадах. Запись 221 означает 220 пФ, а запись 220 – 22 пФ. Если же в маркировке используется код из четырёх цифр, то первые три цифры – числовое значение величины номинала, а последняя, четвёртая – количество нулей. Так при 4722, ёмкость равна 47200 пФ – 47,2 нФ. Думаю, с этим разобрались.

Допускаемое отклонение ёмкости маркируется либо числом в процентах (±5%, 10%, 20%), либо латинской буквой. Иногда можно встретить старое обозначение допуска, закодированного русской буквой. Допустимое отклонение ёмкости аналогично допуску по величине сопротивления у резисторов.

Буквенный код отклонения ёмкости (допуск).

Так, если конденсатор со следующей маркировкой – M47C, то его ёмкость равна 0,047 мкФ, а допуск составляет ±10% (по старой маркировке русской буквой). Встретить конденсатор с допуском ±0,25% (по маркировке латинской буквой) в бытовой аппаратуре довольно сложно, поэтому и выбрано значение с большей погрешностью. В основном в бытовой аппаратуре широко применяются конденсаторы с допуском H, M, J, K. Буква, обозначающая допуск указывается после значения номинальной ёмкости, вот так 22nK, 220nM, 470nJ.

Таблица для расшифровки условного буквенного кода допустимого отклонения ёмкости.

Допуск в % Буквенное обозначение
лат. рус.
± 0,05p A
± 0,1p B Ж
± 0,25p C У
± 0,5p D Д
± 1,0 F Р
± 2,0 G Л
± 2,5 H
± 5,0 J И
± 10 K С
± 15 L
± 20 M В
± 30 N Ф
-0. +100 P
-10. +30 Q
± 22 S
-0. +50 T
-0. +75 U Э
-10. +100 W Ю
-20. +5 Y Б
-20. +80 Z А

Маркировка конденсаторов по рабочему напряжению.

Немаловажным параметром конденсатора также является допустимое рабочее напряжение. Его стоит учитывать при сборке самодельной электроники и ремонте бытовой радиоаппаратуры. Так, например, при ремонте компактных люминесцентных ламп необходимо подбирать конденсатор на соответствующее напряжение при замене вышедших из строя. Не лишним будет брать конденсатор с запасом по рабочему напряжению.

Обычно, значение допустимого рабочего напряжения указывается после номинальной ёмкости и допуска. Обозначается в вольтах с буквы В (старая маркировка), и V (новая). Например, так: 250В, 400В, 1600V, 200V. В некоторых случаях, буква V опускается.

Иногда применяется кодирование латинской буквой. Для расшифровки следует пользоваться таблицей буквенного кодирования рабочего напряжения.

Номинальное рабочее напряжение, B Буквенный код
1,0 I
1,6 R
2,5 M
3,2 A
4,0 C
6,3 B
10 D
16 E
20 F
25 G
32 H
40 S
50 J
63 K
80 L
100 N
125 P
160 Q
200 Z
250 W
315 X
350 T
400 Y
450 U
500 V

Таким образом, мы узнали, как определить ёмкость конденсатора по маркировке, а также по ходу дела познакомились с его основными параметрами.

Маркировка импортных конденсаторов отличается, но во многом соответствует изложенной.

Основные сведения о характеристиках конденсаторов, являющихся составными частями практически всех электронных схем, принято размещать на их корпусах. В зависимости от типоразмера элемента, производителя, времени производства данные, наносимые на электронный прибор, постоянно изменяются не только по составу, но и по внешнему виду.

С уменьшением размера корпуса состав буквенно-цифровых обозначений изменялся, кодировался, заменялся цветовой маркировкой. Разнообразие внутренних стандартов, используемых производителями радиоэлектронных элементов, требует определенных знаний для правильного интерпретирования информации нанесенной на электронный прибор.

Зачем нужна маркировка?

Цель маркировки электронных компонентов – возможность их точной идентификации. Маркировка конденсаторов включает в себя:

  • данные о ёмкости конденсатора – главной характеристике элемента;
  • сведения о номинальном напряжении, при котором прибор сохраняет свою работоспособность;
  • данные о температурном коэффициенте емкости, характеризующем процесс изменения емкости конденсатора в зависимости от изменения температуры окружающей среды;
  • процент допустимого отклонения емкости от номинального значения, указанного на корпусе прибора;
  • дату выпуска.

Для конденсаторов, при подключении которых требуется соблюдать полярность, в обязательном порядке указывается информация, позволяющая правильно ориентировать элемент в электронной схеме.

Система маркировки конденсаторов, выпускавшихся на предприятиях, входивших в состав СССР, имела принципиальные отличия от системы маркировки, применяемой на тот момент иностранными компаниями.

Маркировка отечественных конденсаторов

Для всех постсоветских предприятий характерна достаточно полная маркировка радиоэлементов, допускающая незначительные отличия в обозначениях.

Ёмкость

Первым и самым важным параметром конденсатора является емкость. В связи с этим значение данной характеристики располагается на первом месте и кодируется буквенно-цифровым обозначением. Так как единицей измерения емкости является фарада, то в буквенном обозначении присутствует либо символ кириллического алфавита «Ф», либо символ латинского алфавита «F».

Так как фарад – большая величина, а используемые в промышленности элементы имеют намного меньшие номиналы, то и единицы измерения имеют разнообразные уменьшительные префиксы (мили-, микро-, нано- и пико). Для их обозначения используют также буквы греческого алфавита.

  • 1 миллифарад равен 10 -3 фарад и обозначается 1мФ или 1mF.
  • 1 микрофарад равен 10 -6 фарад и обозначается 1мкФ или 1F.
  • 1 нанофарад равен 10 -9 фарад и обозначается 1нФ или 1nF.
  • 1 пикофарад равен 10 -12 фарад и обозначается 1пФ или 1pF.

Если значение емкости выражено дробным числом, то буква, обозначающая размерность единиц измерения, ставится на месте запятой. Так, обозначение 4n7 следует читать как 4,7 нанофарад или 4700 пикофарад, а надпись вида n47 соответствует емкости в 0,47 нанофарад или же 470 пикофарад.

В случае, когда на конденсаторе не обозначен номинал, то целое значение говорит о том, что емкость указана в пикофарадах, например, 1000, а значение, выраженное десятичной дробью, указывает на номинал в микрофарадах, например 0,01.

Ёмкость конденсатора, указанная на корпусе, редко соответствует фактическому параметру и отклоняется от номинального значения в пределах некоторого диапазона. Точное значение емкости, к которой стремятся при изготовлении конденсаторов, зависит от материалов, используемых для их производства. Разброс параметров может лежать в пределах от тысячных долей до десятков процентов.

Величина допустимого отклонения ёмкости указывается на корпусе конденсатора после номинального значения путем проставления буквы латинского или русского алфавита. К примеру, латинская буква J (русская буква И в старом обозначении) обозначает диапазон отклонения 5% в ту или иную стороны, а буква М (русская В) – 20%.

Такой параметр, как температурный коэффициент емкости, входит в состав маркировки достаточно редко и наносится в основном на малогабаритные элементы, применяемые в электрических схемах времязадающих цепей. Для идентификации используется либо буквенно-цифровая, либо цветовая система обозначений.

Встречается и комбинированная буквенно-цветовая маркировка. Варианты её настолько разнообразны, что для безошибочного определения значения данного параметра для каждого конкретного типа конденсатора требуется обращение к ГОСТам или справочникам по соответствующим радиокомпонентам.

Номинальное напряжение

Напряжение, при котором конденсатор будет работать в течение установленного срока службы с сохранением своих характеристик, называется номинальным напряжением. Для конденсаторов, имеющих достаточные размеры, данный параметр наносится непосредственно на корпус элемента, где цифры указывают на номинальное значение напряжения, а буквы обозначают в каких единицах измерения оно выражено.

Например, обозначение 160В или 160V показывает, что номинальное напряжение равно 160 вольт. Более высокие напряжения указываются в киловольтах – kV. На малогабаритных конденсаторах величину номинального напряжения кодируют одной из букв латинского алфавита. К примеру, буква I соответствует номинальному напряжению в 1 вольт, а буква Q – 160 вольт.

Дата выпуска

Согласно “ГОСТ 30668-2000 Изделия электронной техники. Маркировка”, указываются буквы и цифры, обозначающие год и месяц выпуска.

“4.2.4 При обозначении года и месяца сначала указывают год изготовления (две последние цифры года), затем месяц – двумя цифрами. Если месяц обозначен одной цифрой, то перед ней ставят нуль. Например: 9509 (1995 год, сентябрь).

4.2.5 Для изделий, габаритные размеры которых не позволяют обозначать год и месяц изготовления в соответствии с 4.2.4, следует использовать коды, приведенные в таблицах 1 и 2. Коды маркировки, приведенные в таблице 1, повторяются каждые 20 лет.”

Дата, когда было осуществлено то или иное производство, может отображаться не только в виде цифр, но и в виде букв. Каждый год имеет соотношение с буквой из латинского алфавита. Месяца с января по сентябрь обозначаются цифрами от одного до девяти. Октябрь месяц имеет соотношение с цифрой ноль. Ноябрю соответствует буква латинского типа N, а декабрю – D.

Год Код
1990 A
1991 B
1992 C
1993 D
1994 E
1995 F
1996 H
1997 I
1998 K
1999 L
2000 M
2001 N
2002 P
2003 R
2004 S
2005 T
2006 U
2007 V
2008 W
2009 X
2010 A
2011 B
2012 C
2013 D
2014 E
2015 F
2016 H
2017 I
2018 K
2019 L

Расположение маркировки на корпусе

Маркировка отыгрывает важную роль на любой продукции. Зачастую она наносится на первую строку на корпусе и имеет значение емкости. Та же строка предполагает размещение на ней так называемого значения допуска. Если же на этой строке не помещаются оба нанесения, то это может сделать на следующей.

По аналогичной системе осуществляется нанесение конденсатов пленочного типа. Расположение элементов должно располагаться по определенному регламенту, который произведен ГОСТ или ТУ на элемент индивидуального типа.

Цветовая маркировка отечественных радиоэлементов

При производстве линий с так называемыми автоматическими видами монтажа появилось и цветное нанесение, а также его непосредственное значение во всей системе.

На сегодняшний день больше всего используют нанесение с помощью четырех цветов. В данном случае прибегли к применению четырех полос. Итак, первая полоска вместе со второй представляют собой значение емкости в так называемых пикофарадах. Третья полоса означает отклонение, которое можно позволить. А четвертая полоса в свою очередь означает напряжение номинального типа.

Приводим для вас пример как обозначается тот или иной элемент – емкость – 23*106 пикофарад (24 F), допустимое отклонение от номинала – ±5%, номинальное напряжение – 57 В.

Маркировка конденсаторов импортного производства

На сегодняшний день стандарты, которые были приняты от IEC, относятся не только к иностранным видам оборудования, а и к отечественным. Данная система предполагает нанесение на корпус продукции маркировки кодового типа, которая состоит из трех непосредственных цифр.

Две цифры, которые расположены с самого начала, обозначают емкость предмета и в таких единицах, как пикофарадах. Цифра, которая расположена третьей по порядку – это число нулей. Рассмотрим это на примере 555 – это 5500000 пикофарад. В том случае, если емкость изделия является меньше, чем один пикофарад, то с самого начала обозначается цифра ноль.

Есть также и трехзначный вид кодировки. Такой тип нанесения применяется исключительно к деталям, которые являются высокоточными.

Цветовая маркировка импортных конденсаторов

Обозначение наименований на таком предмете, как конденсатор, имеет такой же принцип производства, что и на резисторах. Первые полосы на двух рядах обозначают емкость данного устройства в тех же измерительных единицах. Третья полоса имеет обозначение о количестве непосредственных нулей. Но при этом полностью отсутствуют синий окрас, вместо него применяют голубой.

Важно знать, что если цвета идут одинаковые подряд, то между ними целесообразно осуществить промежутки, чтобы было четко понятно. Ведь в другом случае эти полосы будут сливаться в одну.

Маркировка smd компонентов

Так называемые компоненты SMD применяются для монтажа на поверхности и при этом имеют крайне маленькие размеры. Соответственно, по этой причине на них нанесена разметка, которая имеет минимальные размеры. Вследствие этого есть система сокращения как цифр, так и букв. Буква имеет обозначение емкости определенного объекта в единицах пикофарады. Что же касается цифры, то она обозначает так называемый множитель в десятой степени.

Весьма распространенные электролитические конденсаторы могут иметь на своем непосредственном корпусе значения основного типа параметра. Это значение имеет дробь в виде десятичного типа.

Заключение

Как вы уже догадались, маркировка данных предметов имеет весьма широкий вариант. Особенно большое количество маркировок имеют конденсаторы, которые были произведены за границей. Довольно часто встречаются изделия не большого размера, параметры, которых можно определить с помощью специальных измерений.

В соответствии со стандартами IEC на практике применяется четыре способа кодировки номинальной емкости.

1. Кодировка 3-мя цифрами

Первые две цифры указывают на значение емкости в пикофарадах (пф), последняя — количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10 пФ, то последняя цифра может быть «9». При емкостях меньше 1.0 пф первая цифра «0». Буква R используется в качестве десятичной запятой. Например, код 010 равен 1.0 пф, код0R5 — 0.5 пФ.


* Иногда последний ноль не указывают.

2. Кодировка 4-мя цифрами

Возможны варианты кодирования 4-значным числом. Но и в этом случае последняя цифра указывает количество нулей, а первые три — емкость в пикофарадах (pF).

3. Маркировка ёмкости в микрофарадах

Вместо десятичной точки может ставиться буква R.

4. Смешанная буквенно-цифровая маркировка ёмкости, допуска, ТКЕ, рабочего напряжения

В отличие от первых трех параметров, которые маркируются в соответствии со стандар-
тами, рабочее напряжение у разных фирм имеет различную буквенно-цифровую маркировку.

8.1 Конденсаторы и емкость — University Physics Volume 2

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объясните понятие конденсатора и его емкости
  • Опишите, как оценить емкость системы проводов

Конденсатор — это устройство, используемое для хранения электрического заряда и электрической энергии. Конденсаторы обычно состоят из двух электрических проводников, разделенных расстоянием.(Обратите внимание, что такие электрические проводники иногда называют «электродами», но, точнее, это «обкладки конденсатора».) Пространство между конденсаторами может быть просто вакуумом, и в этом случае конденсатор будет известен как «Вакуумный конденсатор». Однако пространство обычно заполнено изолирующим материалом, известным как диэлектрик. (Вы узнаете больше о диэлектриках в разделах, посвященных диэлектрикам, далее в этой главе.) Объем накопителя в конденсаторе определяется свойством, называемым емкостью , , о котором вы узнаете больше чуть позже в этом разделе.

Конденсаторы

могут применяться в самых разных областях — от фильтрации статического электричества от радиоприема до накопления энергии в дефибрилляторах сердца. Обычно в промышленных конденсаторах две токопроводящие части расположены близко друг к другу, но не соприкасаются, как показано на рисунке 8.2. В большинстве случаев между двумя пластинами используется диэлектрик. Когда клеммы батареи подключены к первоначально незаряженному конденсатору, потенциал батареи перемещает небольшое количество заряда величиной Q с положительной пластины на отрицательную.Конденсатор в целом остается нейтральным, но с зарядами + Q + Q и −Q − Q, расположенными на противоположных пластинах.

Рисунок 8.2 Оба конденсатора, показанные здесь, были изначально разряжены перед подключением к батарее. Теперь у них на пластинах есть заряды + Q + Q и −Q − Q (соответственно). (a) Конденсатор с параллельными пластинами состоит из двух пластин противоположного заряда с площадью A, , разделенных расстоянием d . (b) Катаный конденсатор имеет диэлектрический материал между двумя проводящими листами (пластинами).

Система, состоящая из двух идентичных параллельно проводящих пластин, разделенных расстоянием, называется конденсатором с параллельными пластинами (рис. 8.3). Величина электрического поля в пространстве между параллельными пластинами равна E = σ / ε0E = σ / ε0, где σσ обозначает поверхностную плотность заряда на одной пластине (напомним, что σσ — это заряд Q на площадь поверхности A ). Таким образом, величина поля прямо пропорциональна Q .

Рис. 8.3 Разделение зарядов в конденсаторе показывает, что заряды остаются на поверхности пластин конденсатора.Линии электрического поля в конденсаторе с параллельными пластинами начинаются с положительных зарядов и заканчиваются отрицательными зарядами. Величина электрического поля в пространстве между пластинами прямо пропорциональна количеству заряда на конденсаторе.

Конденсаторы с разными физическими характеристиками (такими как форма и размер пластин) накапливают разное количество заряда для одного и того же приложенного напряжения В на своих пластинах. Емкость C конденсатора определяется как отношение максимального заряда Q , который может храниться в конденсаторе, к приложенному напряжению В, на его пластинах.Другими словами, емкость — это наибольшая величина заряда на вольт, которая может храниться на устройстве:

Единица измерения емкости в системе СИ — фарад (Ф), названная в честь Майкла Фарадея (1791–1867). Поскольку емкость — это заряд на единицу напряжения, один фарад равен одному кулону на один вольт, или

.

По определению, конденсатор емкостью 1,0 мкФ может сохранять заряд 1,0 К (очень большой заряд), когда разность потенциалов между его пластинами составляет всего 1,0 В. Следовательно, один фарад является очень большой емкостью.Типичные значения емкости варьируются от пикофарад (1пФ = 10−12Ф) (1пФ = 10−12Ф) до миллифарадов (1мФ = 10−3Ф) (1мФ = 10−3Ф), что также включает микрофарады (1мкФ = 10−6F1мкФ = 10− 6F). Конденсаторы могут быть разных форм и размеров (рис. 8.4).

Рисунок 8.4 Это некоторые типичные конденсаторы, используемые в электронных устройствах. Размер конденсатора не обязательно зависит от его емкости. (кредит: Windell Oskay)

Расчет емкости

Мы можем рассчитать емкость пары проводов с помощью следующего стандартного подхода.

Стратегия решения проблем

Расчет емкости
  1. Предположим, что конденсатор заряжен Q .
  2. Определить электрическое поле E → E → между проводниками. Если в расположении проводников присутствует симметрия, вы можете использовать закон Гаусса для этого расчета.
  3. Найдите разность потенциалов между проводниками из VB − VA = −ABE → · dl →, VB − VA = −ABE → · dl →,

    8,2

    где путь интегрирования ведет от одного проводника к другому.Тогда величина разности потенциалов равна V = | VB-VA | V = | VB-VA |.
  4. Зная В, , определите емкость непосредственно из уравнения 8.1.

Чтобы показать, как работает эта процедура, мы теперь вычисляем емкости параллельных пластин, сферических и цилиндрических конденсаторов. Во всех случаях мы предполагаем вакуумные конденсаторы (пустые конденсаторы) без диэлектрического вещества в пространстве между проводниками.

Конденсатор с параллельными пластинами

Конденсатор с параллельными пластинами (рисунок 8.5) имеет две идентичные токопроводящие пластины, каждая с площадью поверхности A, , разделенными расстоянием d . Когда на конденсатор подается напряжение В, , он сохраняет заряд Q , как показано. Мы можем увидеть, как его емкость может зависеть от A и d , рассматривая характеристики кулоновской силы. Мы знаем, что сила между зарядами увеличивается с увеличением заряда и уменьшается с расстоянием между ними. Следует ожидать, что чем больше пластины, тем больше заряда они могут хранить.Таким образом, C должно быть больше для большего значения A . Точно так же, чем ближе пластины расположены друг к другу, тем сильнее на них притяжение противоположных зарядов. Следовательно, C должно быть больше для меньшего d .

Рис. 8.5 В конденсаторе с параллельными пластинами с пластинами, разнесенными на расстояние d , каждая пластина имеет одинаковую площадь поверхности A .

Определим плотность поверхностного заряда σσ на пластинах как

Из предыдущих глав мы знаем, что когда d мало, электрическое поле между пластинами довольно однородно (без учета краевых эффектов) и что его величина определяется как

.

где постоянная ε0ε0 — диэлектрическая проницаемость свободного пространства, ε0 = 8.85 × 10–12Ф / м. Ε0 = 8,85 × 10–12Ф / м. Единица СИ в Ф / м эквивалентна C2 / N · m2.C2 / N · m2. Поскольку электрическое поле E → E → между пластинами однородно, разность потенциалов между пластинами составляет

. V = Ed = σdε0 = Qdε0A.V = Ed = σdε0 = Qdε0A.

Следовательно, уравнение 8.1 дает емкость конденсатора с параллельными пластинами как

C = QV = QQd / ε0A = ε0Ad.C = QV = QQd / ε0A = ε0Ad.

8,3

Обратите внимание на это уравнение, что емкость является функцией только геометрии и того, какой материал заполняет пространство между пластинами (в данном случае вакуум) этого конденсатора.Фактически, это верно не только для конденсатора с параллельными пластинами, но и для всех конденсаторов: емкость не зависит от Q или В . Если заряд изменяется, соответственно изменяется и потенциал, так что Q / V остается постоянным.

Пример 8.1

Емкость и заряд в конденсаторе с параллельными пластинами
(a) Какова емкость пустого конденсатора с параллельными пластинами с металлическими пластинами, каждая из которых имеет площадь 1,00 м 21.00м2, разделенных расстоянием 1,00 мм? (b) Сколько заряда хранится в этом конденсаторе, если к нему приложено напряжение 3,00 × 103 В3,00 × 103 В?
Стратегия
Определение емкости C является прямым применением уравнения 8.3. Найдя C , мы сможем найти накопленный заряд, используя уравнение 8.1.
Решение
  1. Ввод заданных значений в уравнение 8.3 дает C = ε0Ad = (8,85 × 10−12Fm) 1,00м21,00 × 10−3м = 8,85 × 10−9F = 8,85nF.C = ε0Ad = (8,85 × 10−12Fm) 1,00м21,00 × 10−3m = 8 .85 × 10−9F = 8,85 нФ. Это небольшое значение емкости указывает на то, насколько сложно изготовить устройство с большой емкостью.
  2. Обращение уравнения 8.1 и ввод известных значений в это уравнение дает Q = CV = (8,85 × 10–9F) (3,00 × 103 В) = 26,6 мкКл. Q = CV = (8,85 × 10–9F) (3,00 × 103 В) = 26,6 мкКл.
Значение
Этот заряд лишь немного больше, чем в типичных приложениях статического электричества. Поскольку воздух разрушается (становится проводящим) при напряженности электрического поля около 3.0 МВ / м, на этом конденсаторе больше нельзя накапливать заряд при увеличении напряжения.

Пример 8.2

Конденсатор с параллельными пластинами, 1 Ф
Предположим, вы хотите сконструировать конденсатор с параллельными пластинами емкостью 1,0 F. Какую площадь вы должны использовать для каждой пластины, если пластины разделены на 1,0 мм?
Решение
Преобразуя уравнение 8.3, получаем A = Cdε0 = (1.0F) (1.0 × 10−3m) 8.85 × 10−12F / m = 1.1 × 108m2 A = Cdε0 = (1.0F) (1.0 × 10−3m) 8,85 × 10−12F / m = 1,1 × 108 м2.

Каждая квадратная пластина должна быть 10 км в поперечнике.Раньше было обычным розыгрышем — попросить студента пойти в склад лаборатории и попросить конденсатор с параллельными пластинами 1F, пока обслуживающий персонал не устанет от шуток.

Проверьте свое понимание 8.1

Емкость конденсатора с параллельными пластинами составляет 2,0 пФ. Если площадь каждой пластины составляет 2,4 см 22,4 см2, каково расстояние между пластинами?

Проверьте свое понимание 8.2

Убедитесь, что σ / Vσ / V и ε0 / dε0 / d имеют одинаковые физические единицы.

Сферический конденсатор

Сферический конденсатор — это еще один набор проводников, емкость которых можно легко определить (Рисунок 8.dr) = Q4πε0∫R1R2drr2 = Q4πε0 (1R1−1R2).

В этом уравнении разность потенциалов между пластинами равна V = — (V2 − V1) = V1 − V2V = — (V2 − V1) = V1 − V2. Мы подставляем этот результат в уравнение 8.1, чтобы найти емкость сферического конденсатора:

C = QV = 4πε0R1R2R2 − R1.C = QV = 4πε0R1R2R2 − R1.

8,4

Рисунок 8.6 Сферический конденсатор состоит из двух концентрических проводящих сфер. Обратите внимание, что заряды на проводнике находятся на его поверхности.

Пример 8.3

Емкость изолированной сферы
Вычислите емкость одиночной изолированной проводящей сферы радиуса R1R1 и сравните ее с уравнением 8.dr) = Q4πε0∫R1 + ∞drr2 = 14πε0QR1.

Таким образом, емкость изолированной сферы равна

. C = QV = Q4πε0R1Q = 4πε0R1.C = QV = Q4πε0R1Q = 4πε0R1.
Значение
Тот же результат может быть получен, если взять предел уравнения 8.4 при R2 → ∞R2 → ∞. Таким образом, одиночная изолированная сфера эквивалентна сферическому конденсатору, внешняя оболочка которого имеет бесконечно большой радиус.

Проверьте свое понимание 8.3

Радиус внешней сферы сферического конденсатора в пять раз превышает радиус его внутренней оболочки.Каковы размеры этого конденсатора, если его емкость 5,00 пФ?

Цилиндрический конденсатор

Цилиндрический конденсатор состоит из двух концентрических проводящих цилиндров (рисунок 8.7). Внутренний цилиндр радиуса R1R1 может быть либо оболочкой, либо полностью твердым. Внешний цилиндр представляет собой оболочку внутреннего радиуса R2R2. Мы предполагаем, что длина каждого цилиндра составляет l и что избыточные заряды + Q + Q и -Q − Q находятся на внутреннем и внешнем цилиндрах соответственно.dr) = Q2πε0l∫R1R2drr = Q2πε0llnr | R1R2 = Q2πε0llnR2R1.

Таким образом, емкость цилиндрического конденсатора

C = QV = 2πε0lln (R2 / R1). C = QV = 2πε0lln (R2 / R1).

8,6

Как и в других случаях, эта емкость зависит только от геометрии расположения проводников. Важным применением уравнения 8.6 является определение емкости на единицу длины коаксиального кабеля , который обычно используется для передачи изменяющихся во времени электрических сигналов. Коаксиальный кабель состоит из двух концентрических цилиндрических проводников, разделенных изоляционным материалом.(Здесь мы предполагаем наличие вакуума между проводниками, но физика качественно почти такая же, когда пространство между проводниками заполнено диэлектриком.) Эта конфигурация экранирует электрический сигнал, распространяющийся по внутреннему проводнику, от паразитных электрических полей, внешних по отношению к проводнику. кабель. Ток течет в противоположных направлениях во внутреннем и внешнем проводниках, при этом внешний проводник обычно заземлен. Теперь из уравнения 8.6 емкость коаксиального кабеля на единицу длины равна

. Cl = 2πε0ln (R2 / R1).Cl = 2πε0ln (R2 / R1).

В практических приложениях важно выбирать конкретные значения C / l . Это может быть достигнуто за счет соответствующего выбора радиусов проводников и изоляционного материала между ними.

Проверьте свое понимание 8.4

Когда цилиндрический конденсатор получает заряд 0,500 нКл, между цилиндрами измеряется разность потенциалов 20,0 В. а) Какова емкость этой системы? (b) Если цилиндры 1.Длина 0 м, каково соотношение их радиусов?

Несколько типов конденсаторов, которые можно использовать на практике, показаны на рис. 8.4. Обычные конденсаторы часто состоят из двух небольших кусочков металлической фольги, разделенных двумя небольшими кусочками изоляции (см. Рисунок 8.2 (b)). Металлическая фольга и изоляция покрыты защитным покрытием, а два металлических вывода используются для подключения фольги к внешней цепи. Некоторые распространенные изоляционные материалы — это слюда, керамика, бумага и антипригарное покрытие Teflon ™.

Другой популярный тип конденсатора — электролитический конденсатор.Он состоит из окисленного металла в проводящей пасте. Основным преимуществом электролитического конденсатора является его высокая емкость по сравнению с другими распространенными типами конденсаторов. Например, емкость одного типа алюминиевого электролитического конденсатора может достигать 1,0 F. Однако вы должны быть осторожны при использовании электролитического конденсатора в цепи, потому что он работает правильно только тогда, когда металлическая фольга находится под более высоким потенциалом, чем проводящая паста. Когда возникает обратная поляризация, электролитическое действие разрушает оксидную пленку.Этот тип конденсатора не может быть подключен к источнику переменного тока, потому что в половине случаев переменное напряжение будет иметь неправильную полярность, поскольку переменный ток меняет свою полярность (см. Схемы переменного тока в цепях переменного тока).

Конденсатор переменного тока (рисунок 8.8) имеет два набора параллельных пластин. Один набор пластин закреплен (обозначен как «статор»), а другой набор пластин прикреплен к валу, который может вращаться (обозначается как «ротор»). Поворачивая вал, можно изменять площадь поперечного сечения в перекрытии пластин; следовательно, емкость этой системы может быть настроена на желаемое значение.Настройка конденсаторов находит применение в любых типах радиопередач и при приеме радиосигналов от электронных устройств. Каждый раз, когда вы настраиваете автомобильное радио на любимую станцию, думайте о емкости.

Рисунок 8.8 В конденсаторе переменного тока емкость можно регулировать, изменяя эффективную площадь пластин. (кредит: модификация работы Робби Спроул)

Символы, показанные на рисунке 8.9, представляют собой схемные изображения различных типов конденсаторов. Обычно мы используем символ, показанный на рисунке 8.9 (а). Символ на Рисунке 8.9 (c) представляет конденсатор переменной емкости. Обратите внимание на сходство этих символов с симметрией конденсатора с параллельными пластинами. Электролитический конденсатор представлен символом на рис. 8.9 (b), где изогнутая пластина обозначает отрицательный вывод.

Рисунок 8.9 Здесь показаны три различных схемных представления конденсаторов. Символ в (а) является наиболее часто используемым. Символ в (b) представляет собой электролитический конденсатор. Символ в (c) представляет конденсатор переменной емкости.

Интересный прикладной пример модели конденсатора взят из клеточной биологии и имеет дело с электрическим потенциалом в плазматической мембране живой клетки (рис. 8.10). Клеточные мембраны отделяют клетки от их окружения, но позволяют некоторым отобранным ионам проходить внутрь или из клетки. Разность потенциалов на мембране составляет около 70 мВ. Клеточная мембрана может иметь толщину от 7 до 10 нм. Рассматривая клеточную мембрану как наноразмерный конденсатор, оценка наименьшей напряженности электрического поля на ее « пластинах » дает значение E = Vd = 70 × 10−3V10 × 10−9m = 7 × 106V / m> 3MV / mE. = Vd = 70 × 10−3V10 × 10−9m = 7 × 106V / m> 3MV / m.

Этой величины электрического поля достаточно, чтобы вызвать электрическую искру в воздухе.

Рис. 8.10. Полупроницаемая мембрана биологической клетки имеет разные концентрации ионов на внутренней поверхности, чем на внешней. Диффузия перемещает ионы K + K + (калий) и Cl – Cl– (хлорид) в показанных направлениях, пока кулоновская сила не остановит дальнейший перенос. Таким образом, внешняя поверхность мембраны приобретает положительный заряд, а ее внутренняя поверхность приобретает отрицательный заряд, создавая разность потенциалов на мембране.Мембрана обычно непроницаема для Na + (ионов натрия).

8.2: Емкость и конденсаторы — Engineering LibreTexts

Конденсатор — это устройство, которое накапливает энергию. Конденсаторы хранят энергию в виде электрического поля. Проще говоря, конденсатор может представлять собой немного больше пары металлических пластин, разделенных воздухом. Поскольку это разомкнутая цепь, постоянный ток не будет проходить через конденсатор. Если это простое устройство подключено к источнику постоянного напряжения, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {1} \), отрицательный заряд будет накапливаться на нижней пластине, а положительный заряд — на верхней пластине.Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не сравняется с напряжением источника напряжения. При этом на пластинах накопится определенное количество электрического заряда.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Базовый конденсатор с источником напряжения.

Способность этого устройства накапливать заряд в зависимости от возникающего на нем напряжения называется емкостью. Его символ — C, и на нем есть единицы фарад (F), в честь Майкла Фарадея, английского ученого 19 века, который провел первые работы в области электромагнетизма.По определению, если общий заряд в 1 кулон связан с потенциалом в 1 вольт на пластинах, то емкость составляет 1 фарад.

\ [1 \ text {farad} \ Equiv 1 \ text {coulomb} / 1 \ text {volt} \ label {8.1} \]

или более широко,

\ [C = \ frac {Q} {V} \ label {8.2} \]

Где

\ (C \) — емкость в фарадах,

\ (Q \) — заряд в кулонах,

\ (В \) — напряжение в вольтах.

Из уравнения \ ref {8.2} мы можем видеть, что для любого заданного напряжения, чем больше емкость, тем большее количество заряда может быть сохранено. Мы также можем видеть, что для конденсатора определенного размера, чем больше напряжение, тем больше сохраняется заряд. Эти наблюдения напрямую связаны с количеством энергии, которое может храниться в конденсаторе.

Неудивительно, что энергия, запасенная в конденсаторе, пропорциональна емкости. Он также пропорционален квадрату напряжения на конденсаторе.2 \ label {8.3} \]

Где

\ (Вт \) — энергия в джоулях,

\ (C \) — емкость в фарадах,

\ (В \) — напряжение в вольтах.

Основной конденсатор состоит из двух проводящих пластин, разделенных изолятором или диэлектриком. Этот материал может быть воздухом или изготовлен из множества различных материалов, таких как пластмасса и керамика. Это изображено на рисунке \ (\ PageIndex {2} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Компоненты конденсатора общего назначения.

Для практических конденсаторов пластины могут быть уложены друг на друга поочередно или даже сделаны из фольги и сформированы в свернутую трубку. Как бы мы ни были сконструированы, характеристики диэлектрика будут играть важную роль в работе устройства, как мы увидим ниже.

В общем, емкость увеличивается непосредственно с увеличением площади пластины, \ (A \), и обратно пропорционально расстоянию между пластинами, \ (d \). Кроме того, он также пропорционален физической характеристике диэлектрика; диэлектрическая проницаемость \ (\ varepsilon \).Таким образом, емкость равна:

\ [C = \ varepsilon \ frac {A} {d} \ label {8.4} \]

Где

\ (C \) — емкость в фарадах,

\ (A \) — площадь пластины в квадратных метрах,

\ (d \) — расстояние между пластинами в метрах,

\ (\ varepsilon \) — диэлектрическая проницаемость диэлектрика между пластинами.

Следует отметить, что эффективная площадь пластин несколько больше, чем точная физическая площадь пластин. Это связано с явлением, называемым окантовкой.По сути, силовые линии электрического поля выступают наружу на краях пластины, а не поддерживают равномерную параллельную ориентацию. Это показано на Рисунке \ (\ PageIndex {3} \)

.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Электрическое поле конденсатора с окантовкой.

Из уравнения \ ref {8.4} очевидно, что диэлектрическая проницаемость диэлектрика играет основную роль в определении объемной эффективности конденсатора, другими словами, величины емкости, которая может быть упакована в компонент заданного размера.Некоторые диэлектрики заметно эффективнее других. Чтобы упростить сравнение, часто используется относительная диэлектрическая проницаемость, то есть отношение диэлектрической проницаемости к диэлектрической проницаемости вакуума, \ (\ varepsilon_0 \).

Таблица относительной диэлектрической проницаемости для различных диэлектриков приведена в таблице \ (\ PageIndex {1} \). Ряд обычных диэлектриков, таких как различные полиэтиленовые пленки и слюда, имеют диэлектрическую проницаемость в два-шесть раз больше, чем у воздуха, но есть также керамические диэлектрики, диэлектрики которых в сотни или тысячи раз больше, чем у воздуха.

Материал Относительная диэлектрическая проницаемость, \ (\ varepsilon_r = \ varepsilon / \ varepsilon_0 \)
Вакуум 1 (\ (\ varepsilon_0 \) = 8,85E −12 фарад / метр)
Воздух 1.00058986 (на СТП)
ПТФЭ / тефлон 2,1
Полиэтилен / XLPE 2.25
Полиимид 3,4
Полипропилен 2,2–2,36
Полистирол 2,4–2,7
Полиэстер (майлар) 3,1
Бумага 1,4
Слюда 3-6
Диоксид кремния 3.9
Резина 7
Алмаз 5,5-10
Кремний 11,68
Диоксид титана 86-173
Титанат стронция 310
Титанат кальция и меди > 250 000

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): относительная диэлектрическая проницаемость различных диэлектриков.Данные взяты из Википедии и других источников.

На первый взгляд может показаться, что лучшим выбором будет выбор диэлектрика с самой высокой диэлектрической проницаемостью, но это не всегда так. Есть несколько других факторов, которые влияют на это решение, включая температурную стабильность, сопротивление утечке (эффективное параллельное сопротивление), ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) и прочность на пробой. Для идеального конденсатора сопротивление утечки будет бесконечным, а ESR будет нулевым.

В отличие от резисторов, конденсаторы не имеют максимальных значений рассеиваемой мощности. Вместо этого они имеют максимальное номинальное напряжение. Пробивная прочность диэлектрика устанавливает верхний предел того, насколько большое напряжение может быть приложено к конденсатору, прежде чем он будет поврежден. Пробивная сила измеряется в вольтах на единицу расстояния, таким образом, чем ближе пластины, тем меньшее напряжение может выдержать конденсатор. Например, уменьшение расстояния между пластинами вдвое увеличивает емкость, но также снижает ее номинальное напряжение вдвое.В таблице \ (\ PageIndex {2} \) перечислены прочности на пробой множества различных диэлектриков. Сравнение таблиц таблиц \ (\ PageIndex {1} \) и \ (\ PageIndex {2} \) намекает на сложность ситуации. Например, рассмотрим полистирол в сравнении с полипропиленом. Полистирол имеет умеренно увеличенную диэлектрическую проницаемость, но полипропилен имеет значительное преимущество с точки зрения прочности на пробой. Как следствие, при использовании полипропилена пластины можно располагать намного ближе друг к другу, при этом достигая того же номинального напряжения, что и у конденсатора из полистирола.Следовательно, полипропиленовый конденсатор потребует меньшего объема при той же емкости. Дополнительным преимуществом является то, что полипропилен, помимо других характеристик, демонстрирует высокую температурную стабильность и низкое влагопоглощение. Сравнивая полипропилен с полиэфиром, мы обнаруживаем, что улучшенная диэлектрическая проницаемость полиэстера наряду с аналогичной прочностью на пробой дает улучшенный объемный КПД по сравнению с полипропиленом. К сожалению, полиэстер страдает большей температурной зависимостью.

Вещество Предел прочности на пробой (кВ / мм)
Воздух 3.0
Боросиликатное стекло 20-40
PTFE (тефлон, изолирующая пленка) 60–173
Полиэтилен 19–160
Полипропилен 650
Полистирол 19,7
PEEK (полиэфирэфиркетон) 23
Полиэстер (майлар) 580
Неопреновый каучук 15.7-26,7
Вода дистиллированная 65-70
Вощеная бумага 40-60
Слюда 118
Алмаз 2 000
PZT (керамика) 10-25

Таблица \ (\ PageIndex {2} \): Электрическая прочность различных диэлектриков.{12} \). В отличие от резисторов, физический размер которых зависит от их номинальной мощности, а не значения сопротивления, физический размер конденсатора зависит как от его емкости, так и от его номинального напряжения (следствие уравнения \ ref {8.4}. Скромные конденсаторы для поверхностного монтажа могут быть довольно малы, в то время как конденсаторы фильтра источника питания, обычно используемые в устройствах бытовой электроники, таких как аудиоусилитель, могут быть значительно больше, чем батарея ячейки D. Образцы конденсаторов показаны на рисунке \ (\ PageIndex {4} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Конденсаторы различных стилей и корпусов.

Спереди и слева на фото — множество пластиковых пленочных конденсаторов. Конденсатор в форме диска использует керамический диэлектрик. Небольшое квадратное устройство, расположенное спереди, представляет собой конденсатор для поверхностного монтажа, а справа от него — танталовый конденсатор в форме капли, обычно используемый для байпаса источника питания в электронных схемах. Конденсатор среднего размера справа с загнутыми выводами — это бумажный конденсатор, когда-то очень популярный в аудиосистемах.Некоторые конденсаторы имеют обжимное кольцо с одной стороны, включая большое устройство с винтовыми клеммами. Это алюминиевые электролитические конденсаторы. Эти устройства, как правило, демонстрируют высокий объемный КПД, но, как правило, не обеспечивают максимальной производительности в других областях, таких как абсолютная точность и ток утечки. Обычно они поляризованы, что означает, что провода должны соответствовать полярности приложенного напряжения. Вставка их в цепь обратной стороной может привести к катастрофическому отказу. Полярность обычно обозначается серией знаков минус и / или полосой, указывающей на отрицательный вывод.Танталовые конденсаторы также поляризованы, но обычно обозначаются знаком плюс рядом с положительным выводом. Переменный конденсатор, используемый для настройки радио, показан на рисунке \ (\ PageIndex {5} \). Один набор пластин прикреплен к раме, а набор пересекающихся пластин прикреплен к валу. Вращение вала изменяет величину перекрывающейся площади пластины и, таким образом, изменяет емкость.

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): переменный конденсатор.

Для конденсаторов большой емкости значение емкости и номинальное напряжение обычно печатаются непосредственно на корпусе.В некоторых конденсаторах используется «MFD», что означает «микрофарады». Хотя цветовой код конденсатора существует, как и цветовой код резистора, он, как правило, вышел из употребления. Для конденсаторов меньшего размера используется числовой код, который перекликается с цветовым кодом. Обычно он состоит из трехзначного числа, например «152».

Первые две цифры представляют собой часть точности, а третья цифра — степень десятичного множителя. Результат выражается в пикофарадах. Таким образом, 152 — это 1500 пф.

Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): Условные обозначения конденсатора (вверху-внизу): неполяризованный, поляризованный, переменный.

Условные обозначения конденсаторов показаны на рисунке \ (\ PageIndex {6} \). Широко используются три символа. Первый символ, использующий две параллельные линии для отражения двух пластин, относится к стандартным неполяризованным конденсаторам. Второй символ обозначает поляризованные конденсаторы. В этом варианте положительный вывод рисуется прямой линией для этой пластины и часто обозначается знаком плюс. Отрицательный вывод нарисован изогнутой линией. Третий символ используется для переменных конденсаторов и проходит через него стрелкой, как реостат.

Рисунок \ (\ PageIndex {7} \): измеритель LCR, предназначенный для измерения емкости, сопротивления и индуктивности.

Для получения точных измерений конденсаторов можно использовать измеритель LCR, такой как показанный на рисунке \ (\ PageIndex {7} \). Эти устройства предназначены для измерения трех общих пассивных электрических компонентов: резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности 1 . В отличие от простого цифрового мультиметра, измеритель LCR может также измерять значения при различных частотах переменного тока, а не только постоянного тока, а также определять вторичные характеристики, такие как эквивалентное последовательное сопротивление и эффективное сопротивление параллельной утечки.

8.2.2: Технические данные конденсаторов

Часть типовой спецификации конденсатора показана на рисунке \ (\ PageIndex {8} \). Это для серии металлизированных пленочных конденсаторов со сквозными отверстиями, в которых в качестве диэлектрика используется полипропилен. Сначала мы видим список общих функций. Во-первых, мы обнаружили, что конденсаторы имеют огнестойкое эпоксидное покрытие и также соответствуют требованиям RoHS. Затем мы переходим к набору технических характеристик электрических характеристик. Например, мы видим, что эта серия доступна в двух вариантах: один рассчитан на 800 вольт постоянного тока, а другой — на 1600 вольт постоянного тока.Кроме того, допуск может быть как \ (\ pm \) 3%, так и \ (\ pm \) 5%. Коэффициент рассеяния \ ((\ tan \ delta) \) является мерой, имеющей особое значение для работы переменного тока и пропорционален ESR (эквивалентное последовательное сопротивление, в идеале 0), чем меньше, тем лучше. Сопротивление изоляции указывает на значение эффективного сопротивления параллельной утечки (чем выше, тем лучше), здесь около 30 000 M \ (\ Omega \). Наконец, мы видим данные о физических размерах, необходимые для макетов печатных плат.

8.2.3: Последовательные и параллельные конденсаторы

Несколько конденсаторов, включенных последовательно и / или параллельно, ведут себя иначе, чем резисторы.Параллельное размещение конденсаторов увеличивает общую площадь пластины и, таким образом, увеличивает емкость, как указано в уравнении \ ref {8.4}. Следовательно, конденсаторы, включенные параллельно, увеличивают ценность, ведя себя как последовательно включенные резисторы. Напротив, когда конденсаторы помещаются последовательно, расстояние между пластинами увеличивается, что снижает емкость. Поэтому конденсаторы, подключенные последовательно, ведут себя как резисторы, подключенные параллельно. Их значение находится через величину, обратную суммированным обратным величинам, или через правило произведения-суммы.

Рисунок \ (\ PageIndex {8} \): Спецификация конденсатора.Предоставлено Panasonic

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Найдите эквивалентную емкость сети, показанной на рисунке \ (\ PageIndex {9} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {9} \): Схема для примера \ (\ PageIndex {1} \).

Эти конденсаторы подключены параллельно, поэтому эквивалентное значение представляет собой сумму трех емкостей:

\ [C_ {Total} = C_1 + C_2 + C_3 \ nonumber \]

\ [C_ {Total} = 1 \ mu F + 100 нФ + 560 нФ \ nonumber \]

\ [C_ {Total} = 1.66 \ му F \ nonumber \]

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Найдите эквивалентную емкость сети, показанной на рисунке \ (\ PageIndex {10} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {10} \): Схема для примера \ (\ PageIndex {2} \).

В этой схеме мы обнаруживаем, что левый и средний конденсаторы включены параллельно. Эта комбинация последовательно с конденсатором справа:

\ [C_ {left} = C_1 + C_2 \ nonumber \]

\ [C_ {left} = 3,3 \ mu F + 4.7 \ му F \ nonumber \]

\ [C_ {left} = 8 \ mu F \ nonumber \]

\ [C_ {Total} = \ frac {C_ {left} C_3} {C_ {left} + C_3} \ nonumber \]

\ [C_ {Total} = \ frac {8 \ mu F16 \ mu F} {8 \ mu F + 16 \ mu F} \ nonumber \]

\ [C_ {Total} \ приблизительно 5,33 \ mu F \ nonumber \]

Если в цепи нет ничего, кроме источника напряжения, подключенного параллельно группе конденсаторов, напряжение будет одинаковым на всех конденсаторах, как и в резистивной параллельной цепи. Если вместо этого схема состоит из нескольких конденсаторов, соединенных последовательно с источником напряжения, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {11} \), напряжение будет делиться между ними обратно пропорционально.Другими словами, чем больше емкость, тем меньше на нее приложенного напряжения. Напряжения также можно определить, определив сначала эквивалентную последовательную емкость. Затем общий заряд может быть определен с использованием приложенного напряжения. Наконец, отдельные напряжения вычисляются по формуле \ ref {8.2}, \ (V = Q / C \), где \ (Q \) — общий заряд, а \ (C \) — интересующая емкость. Это показано в следующем примере.

Рисунок \ (\ PageIndex {11} \): Простая последовательная схема, состоящая только из конденсаторов.

Пример \ (\ PageIndex {3} \)

Найдите напряжения на конденсаторах на рисунке \ (\ PageIndex {12} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {12} \): Схема для примера \ (\ PageIndex {3} \).

Первый шаг — определить общую емкость. Поскольку они расположены последовательно, мы можем использовать правило взаимности:

\ [C_ {Total} = \ frac {1} {\ frac {1} {C_1} + \ frac {1} {C_2} + \ frac {1} {C_3}} \ nonumber \]

\ [C_ {Total} = \ frac {1} {\ frac {1} {2 \ mu F} + \ frac {1} {4 \ mu F} + \ frac {1} {8 \ mu F}} \ nonumber \]

\ [C_ {Total} \ около 1.143 \ му F \ nonumber \]

Отсюда определяем общий заряд:

\ [Q = V C \ nonumber \]

\ [Q = 12 V1.143 \ mu F \ nonumber \]

\ [Q = 13,71 \ mu C \ nonumber \]

Заряд постоянен на всех конденсаторах серии, поэтому:

\ [V_ {2uF} = \ frac {Q} {C} \ nonumber \]

\ [V_ {2uF} = \ frac {13,71 \ mu C} {2 \ mu F} \ nonumber \]

\ [V_ {2 мкФ} = 6,855 В \ nonumber \]

\ [V_ {4uF} = \ frac {Q} {C} \ nonumber \]

\ [V_ {4uF} = \ frac {13.71 \ mu C} {4 \ mu F} \ nonumber \]

\ [V_ {4 мкФ} = 3,427 В \ nonumber \]

\ [V_ {8uF} = \ frac {Q} {C} \ nonumber \]

\ [V_ {8uF} = \ frac {13,71 \ mu C} {8 \ mu F} \ nonumber \]

\ [V_ {8uF} = 1,714V \ nonumber \]

Сумма трех напряжений составляет 12 вольт (в пределах ошибки округления) и проверяет KVL, как ожидалось.

8.2.4: Практический совет

Может возникнуть соблазн попробовать, но не пытайтесь проверить работу Example \ (\ PageIndex {3} \) в лаборатории с помощью стандартного цифрового мультиметра.Причина в том, что внутреннее сопротивление типичного цифрового вольтметра на много порядков ниже сопротивления утечки конденсаторов. В результате на счетчик будет передан заряд, что испортит измерение. Это было бы похоже на попытку измерить напряжения на цепочке резисторов, каждый из которых превышает 100 МОм \ (\ Омега \), с помощью измерителя с внутренним сопротивлением 1 МОм \ (\ Омега \). Сопротивление измерителя преобладает в параллельной комбинации и вызывает чрезмерную нагрузку, которая портит измерение.Для таких измерений необходим специальный вольтметр, электростатический вольтметр или электрометр. Иногда их называют счетчиками без перезарядки.

8.2.5: Взаимосвязь тока и напряжения

Основное соотношение тока и напряжения конденсатора не такое же, как у резисторов. Конденсаторы не так сильно противостоят току; продуктивнее думать о том, как они на это реагируют. Ток через конденсатор равен емкости, умноженной на скорость изменения напряжения конденсатора во времени (т.е.е., его наклон). То есть не важно значение напряжения, а скорее то, как быстро изменяется напряжение. При фиксированном напряжении ток конденсатора равен нулю, и поэтому конденсатор ведет себя как разомкнутый. Если напряжение меняется быстро, ток будет высоким, и конденсатор будет вести себя как короткое замыкание. Выражается формулой:

\ [i = C \ frac {d v} {d t} \ label {8.5} \]

Где

\ (i \) — ток, протекающий через конденсатор,

\ (C \) — емкость,

\ (dv / dt \) — скорость изменения напряжения конденсатора во времени.

Особенно полезная форма уравнения \ ref {8.5}:

\ [\ frac {d v} {d t} = \ frac {i} {C} \ label {8.6} \]

Другой способ взглянуть на Уравнение \ ref {8.5} указывает, что если конденсатор питается от источника постоянного тока, напряжение будет расти с постоянной скоростью (\ (dv / dt \)). Он непрерывно накапливает заряд на пластинах конденсатора со скоростью \ (I \), что эквивалентно \ (Q / t \). Пока присутствует ток, питающий конденсатор, напряжение на конденсаторе будет продолжать расти.Хорошая аналогия: у нас есть труба, по которой вода поступает в резервуар, а уровень в резервуаре продолжает расти. Этот процесс накопления заряда на пластинах называется зарядкой конденсатора. Например, рассматривая схему на рисунке \ (\ PageIndex {13} \), мы видим источник тока, питающий единственный конденсатор. Если бы мы изобразили зависимость напряжения конденсатора от времени, мы бы увидели что-то вроде графика на рисунке \ (\ PageIndex {14} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {13} \): Конденсатор с источником тока.

Рисунок \ (\ PageIndex {14} \): напряжение конденсатора в зависимости от времени.

С течением времени напряжение на конденсаторе увеличивается с положительной полярностью сверху вниз. С теоретически идеальным конденсатором и источником это будет продолжаться вечно или до тех пор, пока источник тока не будет отключен. В действительности, эта линия либо начнет отклоняться по горизонтали, когда источник достигнет своих пределов, либо конденсатор выйдет из строя, как только будет достигнуто его напряжение пробоя.Наклон этой линии определяется размером источника тока и емкостью.

Пример \ (\ PageIndex {4} \)

Определите скорость изменения напряжения на конденсаторе в цепи, показанной на рисунке \ (\ PageIndex {15} \). Также определите напряжение конденсатора через 10 миллисекунд после включения питания.

Рисунок \ (\ PageIndex {15} \): Схема для примера \ (\ PageIndex {4} \).

Во-первых, обратите внимание на направление источника тока. Это создаст отрицательное напряжение на конденсаторе сверху вниз.Скорость изменения:

\ [\ frac {dv} {dt} = \ frac {i} {C} \ nonumber \]

\ [\ frac {dv} {dt} = \ frac {−5 \ mu A} {30 nF} \ nonumber \]

\ [\ frac {dv} {dt} \ приблизительно -166,7 \ text {вольт в секунду} \ nonumber \]

Таким образом, каждую секунду напряжение повышается еще на −166,7 вольт. Если предположить, что при подаче питания он полностью разряжен, то через 10 миллисекунд он вырастет до −166,7 В / с, умноженных на 10 мс, или −1,667 вольт.

Уравнение \ ref {8.6} позволяет лучше понять поведение конденсаторов.Как только что отмечалось, если конденсатор приводится в действие источником постоянного тока, напряжение на нем растет с постоянной скоростью \ (i / C \). Существует предел того, насколько быстро может изменяться напряжение на конденсаторе. Мгновенное изменение означает, что \ (dv / dt \) бесконечно, и, следовательно, ток, управляющий конденсатором, также должен быть бесконечным (что невозможно). Это не проблема резисторов, которые подчиняются закону Ома, это ограничение конденсаторов. Поэтому можно констатировать особо важную характеристику конденсаторов:

\ [\ text {Напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно.} \ label {8.7} \]

Это наблюдение будет ключом к пониманию работы конденсаторов в цепях постоянного тока.

Список литературы

1 Дроссели — тема следующей главы.

Конденсаторы

Конденсаторы
Далее: Уравнение Пуассона Up: Электростатика Пред .: Граничные условия на


Конденсаторы Можем хранить электроэнергию заряд на поверхности проводника.Тем не мение, электрические поля будут создаваться непосредственно над этой поверхностью. Проводник может успешно хранить заряд только в том случае, если он электрически изолирован. из его окрестностей. Воздух — очень хороший изолятор. К сожалению, воздух перестает быть изолятором, когда напряженность электрического поля через него превышает некоторые критическое значение, которое составляет около вольт на метр. Этот явление, которое называется обрывом , связано с образованием искр. Самый известный пример поломки воздух во время молнии наносить удар.Ясно, что хорошее устройство для хранения заряда — это устройство, вмещающее большое количество заряда, но генерирует только небольшие электрические поля. Такое устройство называется конденсатор .

Рассмотрим два тонких, параллельных, проводящих пластины поперечного сечения, разделенные малое расстояние (, т.е. ,). Предположим, что каждая пластина несет равный и противоположный заряд. Мы ожидаем, что это обвинение будет равномерно распределить по пластинам, чтобы обеспечить эффективную плотность заряда листа на каждой тарелке.Предположим, что на верхней пластине находится положительный заряд, а нижняя пластина несет отрицательный заряд. В соответствии с Уравнения. (624) и (625) поле, создаваемое верхней пластиной, перпендикулярно пластине и величины


Точно так же поле, создаваемое нижней пластиной, равно

Обратите внимание, что мы пренебрегаем любой « утечкой » поля по краям пластин. Это разумно, если пластины расположены близко друг к другу. Итоговое поле — это сумма двух полей, создаваемых верхней и нижней пластинами.Таким образом, чистое поле перпендикулярно пластинам и по величине

Поскольку электрическое поле однородно, разность потенциалов между тарелки просто
(644)

Обычно емкость проводника или набора проводников измеряют, хранить заряд, но генерировать небольшие электрические поля с точки зрения параметра называется емкость . Это обычно обозначается.Емкость накопителя заряда устройство — это просто отношение накопленного заряда к разности потенциалов генерируется зарядом. Таким образом,
(645)

Ясно, что хорошее устройство для накопления заряда имеет большую емкость. Кстати, Емкость измеряется в кулонах на вольт или фарадах. Это довольно громоздкий единица, поскольку хорошие конденсаторы обычно имеют емкость, которая составляет всего около одной миллионной фарада.Для конденсатора с параллельными пластинами ясно, что
(646)

Обратите внимание, что емкость зависит только от геометрических величин, таких как площадь и расстояние между пластинами. Это следствие суперпозиции электрические поля. Если удвоить заряд на проводниках, то удвоим электрические поля, генерируемые вокруг них, и поэтому мы удваиваем потенциал разница между проводниками.Таким образом, разность потенциалов между проводники всегда прямо пропорциональны переносимому заряду: постоянная пропорциональности (обратной емкости) может зависеть только от геометрии.

Предположим, что заряд на каждой пластине постепенно накапливается за счет переноса небольшие количества заряда от одной пластины к другой. Если мгновенный заряд на пластинах, и бесконечно малое количество положительный заряд переносится с отрицательно заряженной пластины на положительно зарядная пластина, то работа сделана , где мгновенное разность напряжений между пластинами.Обратите внимание, что разница напряжений такая что он противодействует любому увеличению заряда на любой из пластин. Суммарная работа, проделанная при зарядке конденсатора является

(647)

где использовалась формула. (645). Энергия, запасенная в конденсаторе, такая же, как и работа, необходимая для зарядите конденсатор. Таким образом,
(648)

Это общий результат, который справедлив для всех типов конденсаторов.

Энергия заряженная параллель пластина конденсатор фактически хранится в электрическом поле между пластинами. Это поле имеет примерно постоянную величину и занимает область объема. Таким образом, учитывая плотность энергии электрического поле, , энергия, запасенная в электрическое поле

(649)

где использовалась формула. (646). Обратите внимание, что уравнения. (647) и (649) согласны.Все мы знаем, что если мы подключим конденсатор через клеммы батареи, тогда переходный ток течет, поскольку конденсатор заряжается. Затем конденсатор можно поместить в одну сторону, а через некоторое время накопленный заряд можно использовать: например, чтобы временно зажечь лампочку в электрическая схема. Здесь интересно то, что энергия, запасенная в конденсатор хранится как электрическое поле, поэтому мы можем думать о конденсаторе как о устройство, которое либо накапливает энергию или извлекает энергию из электрического поле.

Идея, которую мы обсуждали ранее, что электрическое поле оказывает отрицательное давление на проводников сразу наводит на мысль, что две пластины в конденсаторе с параллельными пластинами притягивают друг к другу взаимная сила

(650)

Нет необходимости иметь два противоположно заряженных проводника чтобы сделать конденсатор. Рассмотрим изолированное сфера радиуса, которая несет заряд.Радиальное электрическое поле, генерируемое вне сферы, равно дано

(651)

Разность потенциалов между сферой и бесконечностью, или, что более реалистично, какой-то большой, относительно далекий резервуар заряда, такой как Земля, является
(652)

Таким образом, емкость шара равна
(653)

Энергия шара, когда он несет заряд, снова определяется выражением .Легко показать, что это действительно энергия, содержащаяся в электрическом поле вокруг сферы.

Предположим, что у нас есть две сферы радиуса и, соответственно, которые соединены электрическим проводом. Провод позволяет заряду перемещаться вперед и назад между сферы, пока они не достигнут одинакового потенциала (относительно бесконечности). Пусть будет заряд на первой сфере и заряд на вторая сфера. Конечно, общий заряд, переносимый двумя сферами, сохраняется. количество.Из уравнения (652) что


Обратите внимание, что если одна сфера намного меньше другой, , например. , то большая сфера захватывает большую часть заряда:
(656)

Соотношение электрических полей, создаваемых над поверхностями двух сфер следует из Ур. (651) и (656):
(657)

Если, то поле чуть выше меньшей сферы намного больше, чем над большой сферой.Уравнение (657) — простой пример гораздо более общего правила. Электрическое поле над некоторой точкой на поверхность проводника обратно пропорциональна локальный радиус кривизны поверхности.

Понятно, что если мы хотим сохранить значительное количество заряда на проводнике тогда поверхность проводника нужно сделать максимально гладкой. Любая резкая шипы на поверхности неизбежно имеют сравнительно малые радиусы кривизны. Интенсивные местные электрические поля генерируется в этих регионах.Они могут легко выйти за пределы критического поля для разрушения воздуха, что приводит к искрообразованию и, в конечном итоге, к потере заряда на проводнике. Искрение также может быть очень разрушительным, потому что электрические токи протекают через очень локализованные области, вызывающие интенсивный омический нагрев.

В качестве последнего примера рассмотрим два коаксиальных проводящие цилиндры радиусов и , где . Предположим, что заряд на единицу длины, переносимый внешний и внутренний цилиндры — и соответственно.Мы можем безопасно предположить, что , симметрично (принимая стандартные цилиндрические полярные координаты). Подать заявку Закон Гаусса к цилиндру радиуса, коаксиального с проводниками, и длины. Для мы находим, что

(658)

так
(659)

для . Совершенно очевидно, что если не входит в диапазон к . Разность потенциалов между внутренним и внешним цилиндрами составляет

так
(661)

Таким образом, емкость на единицу длины двух цилиндров равна
(662)



Далее: Уравнение Пуассона Up: Электростатика Пред .: Граничные условия на
Ричард Фицпатрик 2006-02-02

Что такое конденсатор

Зачем нужен конденсатор в цепи

Этот пост о Что такое конденсатор , Зачем нам нужен конденсатор в цепи и Работа конденсатора .Конденсатор — второй важный элемент в триаде пассивных электронных компонентов. Очень сложно найти какую-либо электронную или электрическую схему без конденсатора. Конденсатор накапливает заряд и может действовать как аккумулятор. Это необходимо в цепях фильтров для минимизации скачков напряжения, сглаживания изменений напряжения. Как и резисторы, конденсаторы также могут создавать сеть делителей напряжения.

Что такое емкость

Емкость — это свойство, которое накапливает входящую энергию в виде электрического заряда и возвращает почти всю накопленную энергию другим элементам схемы.Конденсатор — это пассивный электрический компонент, обладающий емкостным свойством. Используя аналогию с водой, конденсатор похож на ведро с водой. Емкость определяет емкость конденсатора (способность) накапливать электрическую энергию, так же как емкость ведра для удержания воды. Чем больше емкость, тем больше емкость для хранения заряда. Количество электронов, хранящихся в конденсаторе, также известно как емкость. Единица измерения емкости — Фарад (Ф) . Конденсатор емкостью 1 Ф в схемах встречается очень редко. Обычно конденсатор используется в диапазоне от микро до пикофарада.

Единицы емкости
Что такое конденсатор

Конденсатор — это пассивный компонент с двумя выводами, обладающий емкостным свойством. Это свойство электризует (заряжает электричеством) конденсатор входным напряжением. Поскольку конденсаторы конденсируют (накапливают) электричество, поэтому он также известен как конденсатор .

С этим определением мы можем определить емкость как,

Емкость, заряд и напряжение конденсатора

Обозначение конденсатора выглядит как две параллельные линии, одна из которых является кривой или плоской.Есть два типа схемных символов конденсатора; Неполяризованный и поляризованный .

Условные обозначения конденсатора

(Поляризованный компонент асимметричен. Полярность делает компонент однонаправленным. Это дает компоненту уникальное положение в цепи.)

Как устроен конденсатор

Основная конструкция конденсатора состоит из двух параллельных металлических фольг (очень тонких листов металла). Металлическая фольга действует как электрод. Диэлектрический материал используется как изолятор для разделения металлических фольг.Термин «ди» в диэлектрике относится к размещению между двумя (ди) фольгами, а электрический означает, что он удерживает электрическое поле. Условное обозначение конденсатора почти похоже на основную структуру конденсатора.

Основная структура конденсатора

В качестве диэлектрического материала используется изолирующий материал, такой как стекло, резина, керамика, пластик, бумага и т. Д. В качестве материала металлической фольги используются тантал, алюминий, слюда и т. Д. Работа и конструкция конденсатора определяют его емкость в соответствии со следующими двумя соотношениями:

Уравнение емкости конденсаторов

Где (эпсилон) — диэлектрическая проницаемость (вид сопротивления, присутствующего при наличии электрического поля в среде), ϵ 0 — диэлектрическая проницаемость воздуха (вакуума) с постоянным значением 8.85 × 10−12 Фарад / метр, ϵ r — диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала / относительная диэлектрическая проницаемость / диэлектрическая постоянная. Типичные значения диэлектрической проницаемости для различных обычно используемых диэлектрических материалов: Вакуум = 1, Воздух = 1,006, Бумага = 3,85, Слюда = 3–6, Стекло = 3–10 и т. Д. Кроме того, «A» обозначает площадь пластины, а «d» ‘- расстояние между пластинами.

Как работает конденсатор Работа конденсатора

Электрический заряд является основой такого компонента, как конденсатор.Конструкция конденсатора показывает, что между двумя металлическими фольгами есть зазор. Следовательно, при прохождении электрического тока через конденсатор из-за зазора заряд «замерзает» на металлической фольге. Фольга с большим количеством электронов получает чистый отрицательный заряд, а фольга с меньшим количеством электронов получает положительный заряд. Диэлектрический материал, находящийся между металлической фольгой, не позволяет зарядам притягиваться друг к другу. Следовательно, эти постоянные заряды образуют электрическое поле. Эта структура напоминает батарею. Следовательно, конденсатор действует как батарея.Конденсатор и батарея хранят электрическую энергию в виде электрического заряда и химической энергии соответственно.

Зарядка и разрядка конденсатора

Давайте рассмотрим простой пример, чтобы понять, как емкость позволяет конденсатору действовать как батарея.

Конденсатор как источник постоянного напряжения

Два переключателя управляют двумя частями схемы. Конденсатор показан в цилиндрической форме и выглядит как небольшая батарея постоянного тока. Смотрите анимацию внимательно .. !!!
Когда верхний переключатель замкнут, а нижний переключатель разомкнут, конденсатор соединен с батареей и изолирован от других элементов схемы.Начнется зарядка конденсатора . Конденсатор остается в положении зарядки в течение некоторого времени, это создает определенное количество напряжения внутри конденсатора.

В цепи присутствует светодиод, демонстрирующий разряд конденсатора. При разомкнутом верхнем переключателе и замкнутом нижнем переключателе конденсатор изолируется от аккумулятора и соединяется с другими элементами схемы. Теперь конденсатор выступает в роли источника напряжения. Внимательно посмотрите на интенсивность света светодиода и падение напряжения на конденсаторе.При запуске конденсатор легко обеспечивает минимальное необходимое прямое напряжение на светодиод. Но когда напряжение конденсатора начинает уменьшаться; также уменьшается яркость светодиода. Наконец, светодиод выключается, но в конденсаторе все еще остается небольшое напряжение, которое меньше минимального прямого напряжения светодиода.

Почему конденсатор блокирует постоянный ток и пропускает переменный ток

Возможно, вы читали или слышали о странном поведении конденсаторов по отношению к сигналу постоянного тока. Говорят, что конденсаторные блоки постоянного тока, на самом деле это должно быть записано как конденсаторные блоки постоянного тока .Возникает вопрос, почему так? На этот вопрос есть два ответа. Если мы посмотрим на конструкцию конденсатора, между двумя проводящими материалами есть крошечный зазор. Этот зазор блокирует путь постоянного тока и не позволяет ему проходить через конденсатор. Это может выглядеть как очень общее и простое объяснение. Но есть и математическое доказательство.
Ток, протекающий через конденсатор, зависит от емкости, а также от изменения напряжения. Математическое выражение для этого:

Ток в конденсаторе

В уравнении тока есть производная (изменяющаяся во времени) напряжения.В случае сигнала переменного тока напряжение не является постоянным (непрерывно изменяется), а в случае сигнала постоянного тока напряжение стабильно. Согласно правилам производная постоянного (постоянного) значения равна нулю. Следовательно, для сигнала постоянного тока приведенное выше уравнение дает значение I, равное нулю. Это причина того, что конденсатор блокирует постоянный ток, но пропускает переменный ток.

Надеюсь, вам понравится читать этот пост, и теперь вы знаете, что такое конденсатор и зачем нам конденсатор в цепи. Конденсаторы являются ключевым компонентом фильтрующей части, присутствующей в каждой цепи питания.В следующем посте мы узнаем о постоянной времени и комбинациях конденсаторов. Спасибо за прочтение.

энергии, накопленной в заряженном конденсаторе, плотность энергии и потеря энергии из-за соединения конденсатора | Примечания, видео, контроль качества и тесты | 11 класс> Физика> Конденсатор

Энергия, запасенная в заряженном конденсаторе, плотность энергии и потеря энергии из-за присоединения конденсатора
Энергия, запасенная в заряженном конденсаторе

Чтобы зарядить конденсатор, выполняется определенная работа против электростатической силы отталкивания. Эта работа сохраняется в форме электрической энергии конденсатора.

Предположим, конденсатор емкостью «C» заряжается с помощью элемента. Если «V» представляет собой разность потенциалов, то небольшая работа, выполненная «dW» по хранению заряда «dQ», определяется как

$$ dW = dQ. V $$

Но Q = CV или v = Q / C

Используя это в уравнении (i), мы получаем

$$ \ text {или,} dW = \ frac {Q} {C} .dQ $ $

Следовательно, общая проделанная работа ‘W’ по накоплению заряда ‘Q’ на таком конденсаторе получается путем интегрирования ‘dW’ между нулевым пределом и пределом ‘Q’.2 = \ frac {1} {2} QV $$

Это выражение для запасенной энергии (U) в другой форме на заряженном конденсаторе.

Плотность энергии (u)

Плотность энергии конденсатора — это энергия, запасенная на единицу объема. Обозначается буквой u. Предположим, A — площадь пластины, а d — расстояние между пластинами. Тогда

$$ \ text Объем конденсатора = Ad $$

$$ Плотность энергии (u) = \ frac {\ text {energy}} {\ text {volume}} $$

$$ = \ frac {\ frac {1} {2} CV ^ 2} {А.2 \ dots (i) $$

Теперь похожие пластины заряженного конденсатора соединяются, и происходит перераспределение заряда до тех пор, пока общая разность потенциалов (V) не будет поддерживаться в комбинации.

Здесь заряд конденсатора «C 1 » и «C 2 » становится «Q 1 » и «Q 2 » соответственно.

Тогда из сохранения заряда

$$ Q_1 + Q_2 = Q_1 ‘+ Q_2’ $$

$$ C_1V_1 + C_2V_2 = C_1V + C_2V $$

$$ V = \ frac {C_1V_1 + C_2V_2} { C_1 + C_2} $$

Это дает общую разность потенциалов (P.2 $$

Каким бы ни было значение «V 1 » и «V 2 ». (V 1 ‘- V 2 ‘) всегда положительный. Следовательно, соединение одинаковых пластин заряженных конденсаторов всегда сопровождается потерей энергии. Эта потеря энергии проявляется в виде энергии света, тепла, звука и т. Д.

КОНДЕНСАТОР: 6 ступеней

В некоторых проектах требуются промежуточные значения емкости, отличные от стандартных. Не волнуйтесь !!!

Вы можете легко задать любое необходимое значение емкости.

Последовательное или параллельное подключение емкости помогает создать любое требуемое значение емкости.

При параллельном подключении все значения емкости складываются, тогда как при последовательном соединении общее значение емкости уменьшается.

Конденсаторы, подключенные параллельно

При параллельном подключении конденсаторов эффективная емкость определяется как -> C = (C1 + C2 + C3 + ……)

Например —

We есть три конденсатора номиналом — 10 мкФ, 100 мкФ и 20 мкФ.

Итак, если мы соединим их параллельно, мы получим эффективную емкость как —

C = 10 + 100 + 20

C = 130 мкФ

Это показывает, что значение емкости увеличилось.

Примечание. Здесь, поскольку все конденсаторы включены параллельно, номинальное напряжение остается одинаковым для всех. Все конденсаторы, подключаемые параллельно, должны иметь одинаковое номинальное напряжение. Если это не так, то преобладает конденсатор с наименьшим номинальным напряжением, и этот номинал является максимальным номиналом конденсаторов, подключенных параллельно.

Таким образом, вы можете получить любое необходимое большое значение емкости.

Емкость в серии

При последовательном соединении конденсаторов эффективная емкость определяется как -> C = 1 / [(1 / C1) + (1 / C2) + (1 / C3) +. ….]

Например —

У нас есть три конденсатора номиналов — 100 мкФ, 50 мкФ и 20 мкФ.

Итак, если мы соединим их последовательно, мы получим эффективную емкость как —

C = 1 / [(1/100) + (1/50) + (1/20)]

C = 1 / [(0 .01) + (0,02) + (0,05)]

C = 1 / [0,08]

C = 12,5 мкФ

Это показывает, что значение емкости уменьшилось.

Примечание. Здесь, поскольку все конденсаторы включены последовательно, номинальное напряжение суммируется. Все подключаемые последовательно конденсаторы могут иметь любое номинальное напряжение. Общая сумма номинальных напряжений каждого конденсатора обозначает максимальное номинальное напряжение конденсаторов в серии

Таким образом, вы можете получить любое требуемое малое значение емкости.

Конденсаторы

Конденсатор предназначен для хранения электричества или электрической энергии.
Конденсатор также функционирует как фильтр, пропускающий переменный ток (AC) и блокирующий постоянный ток (DC).
Этот символ используется для обозначения конденсатора на принципиальной схеме.

Конденсатор состоит из двух электродных пластин, обращенных друг к другу, но разделенных изолятором.

Когда на конденсатор подается постоянное напряжение , на каждом электроде сохраняется электрический заряд .Пока конденсатор заряжается, течет ток. Ток перестанет течь, когда конденсатор полностью зарядится.


Когда тестер цепей, такой как аналоговый измеритель, установленный для измерения сопротивления, подключен к электролитическому конденсатору 10 мкФ, ток будет течь, но только на мгновение. Вы можете убедиться, что стрелка измерителя отклоняется от нуля, но сразу возвращается к нулю.
Когда вы подключите щупы измерителя к конденсатору в обратном направлении, вы заметите, что на мгновение снова течет ток.Еще раз, когда конденсатор полностью заряжен, ток перестает течь. Таким образом, конденсатор можно использовать как фильтр, блокирующий постоянный ток. (Фильтр с отсечкой постоянного тока.)
Однако, в случае переменного тока, ток может проходить. Переменный ток аналогичен многократному переключению щупов измерительного прибора вперед и назад на конденсаторе. Ток течет каждый раз при переключении зондов.

Величина конденсатора (емкость) обозначается в единицах, называемых фарадами (F).
Емкость конденсатора, как правило, очень мала, поэтому используются такие единицы, как микрофарад (10 -6 Ф), нанофарад (10 -9 Ф) и пикофарад (10 -12 Ф).
Недавно был разработан новый конденсатор с очень высокой емкостью. Конденсатор с двойным электрическим слоем имеет емкость, указанную в единицах Фарада. Они известны как «суперконденсаторы».

Иногда для обозначения номинала конденсатора используется трехзначный код. Емкость можно записать двумя способами.В одном используются буквы и цифры, в другом — только цифры. В любом случае используются только три символа. [10n] и [103] обозначают одно и то же значение емкости. Используемый метод различается в зависимости от поставщика конденсатора. В случае, если значение отображается с трехзначным кодом, 1-я и 2-я цифры слева показывают 1-ю цифру и 2-ю цифру, а 3-я цифра является множителем, который определяет, сколько нулей нужно добавить к емкость. Так записываются единицы пикофарада (пФ).
Например, когда код [103], он указывает 10 x 10 3 , или 10 000 пФ = 10 нанофарад (нФ) = 0,01 мкФ (Ф).
Если бы код был [224], это было бы 22 x 10 4 = или 220 000 пФ = 220 нФ = 0,22F.
Значения ниже 100 пФ отображаются только с 2 цифрами. Например, 47 будет 47 пФ.

Конденсатор имеет изолятор (диэлектрик) между 2 листами электродов. В различных конденсаторах используются разные материалы для изготовления диэлектрика.

Напряжение пробоя
При использовании конденсатора необходимо обращать внимание на максимальное напряжение, которое можно использовать. Это «напряжение пробоя». Напряжение пробоя зависит от типа используемого конденсатора. Вы должны быть особенно осторожны с электролитическими конденсаторами, потому что напряжение пробоя сравнительно низкое. Напряжение пробоя электролитических конденсаторов отображается как рабочее напряжение.
Напряжение пробоя — это напряжение, при превышении которого диэлектрик (изолятор) внутри конденсатора разрушается и проводит ток.Когда это происходит, сбой может быть катастрофическим.

Ниже я расскажу о различных типах конденсаторов.



Электролитические конденсаторы (конденсаторы электрохимического типа)

Алюминий используется для электродов с использованием тонкой окислительной мембраны.
Могут быть получены большие значения емкости по сравнению с размером конденсатора, поскольку используемый диэлектрик очень тонкий.
Наиболее важной характеристикой электролитических конденсаторов является их полярность.У них есть положительный и отрицательный электрод. [Поляризация] Это означает, что очень важно, каким образом они подключены. Если конденсатор подвергнется напряжению, превышающему его рабочее напряжение, или если он подключен с неправильной полярностью, он может взорваться. Это крайне опасно, потому что может буквально взорваться. Совершенно не совершайте ошибок.
Обычно на принципиальной схеме положительная сторона обозначается знаком «+» (плюс).
Электролитические конденсаторы имеют номинал от 1 Ф до тысяч Ф.В основном этот тип конденсатора используется в качестве фильтра пульсаций в цепи источника питания или в качестве фильтра для обхода низкочастотных сигналов и т. Д. Поскольку этот тип конденсатора сравнительно похож на природу катушки по конструкции, он не можно использовать для высокочастотных цепей. (Говорят, что частотная характеристика плохая.)

Фотография слева представляет собой пример различных номиналов электролитических конденсаторов, у которых различаются емкость и напряжение.
Слева направо:
1F (50V) [диаметр 5 мм, высота 12 мм]
47F (16V) [диаметр 6 мм, высота 5 мм]
100F (25V) [диаметр 5 мм, высота 11 мм]
220F (25V) [диаметр 8 мм, высота 12 мм]
1000F (50V) [диаметр 18 мм, высота 40 мм]

Размер конденсатора иногда зависит от производителя.Таким образом, размеры
, показанные здесь, на этой странице, являются лишь примерами.

На фотографии справа видна отметка, обозначающая отрицательный вывод компонента.
Нужно обратить внимание на указание полярности, чтобы не ошибиться при сборке схемы.



Танталовые конденсаторы

Танталовые конденсаторы — это электролитические конденсаторы, для изготовления электродов которых используется тантал. Могут быть получены большие значения емкости, аналогичные алюминиевым электролитическим конденсаторам.Также танталовые конденсаторы превосходят алюминиевые электролитические конденсаторы по температурным и частотным характеристикам. Когда танталовый порошок спекается с целью его застывания, внутри образуется трещина. На этой трещине может храниться электрический заряд.
Эти конденсаторы тоже имеют полярность. Обычно символ «+» используется для обозначения положительного вывода компонента. Не ошибитесь с полярностью на этих типах. Танталовые конденсаторы
немного дороже алюминиевых электролитических конденсаторов.Емкость может изменяться в зависимости от температуры и частоты, и эти типы очень стабильны. Поэтому танталовые конденсаторы используются в схемах, требующих высокой стабильности значений емкости. Кроме того, считается разумным использовать танталовые конденсаторы для аналоговых сигнальных систем, потому что шум от всплесков тока, возникающий при использовании алюминиевых электролитических конденсаторов, не проявляется. Алюминиевые электролитические конденсаторы подойдут, если вы не используете их в цепях, требующих высокой стабильности танталовых конденсаторов.

На фотографии слева показан танталовый конденсатор.
Значения емкости слева следующие:

0,33 Ф (35 В)
0,47 Ф (35 В)
10 Ф (35 В)

Символ «+» используется для обозначения положительного вывода компонента. Это написано на теле.




Керамические конденсаторы
Керамические конденсаторы изготовлены из таких материалов, как титаново-кислотный барий, который используется в качестве диэлектрика. Внутри эти конденсаторы не имеют катушки, поэтому их можно использовать в высокочастотных приложениях.Обычно они используются в цепях, которые шунтируют высокочастотные сигналы на землю.
Эти конденсаторы имеют форму диска. Их емкость сравнительно небольшая.

Конденсатор слева представляет собой конденсатор емкостью 100 пФ и диаметром около 3 мм.
На конденсаторе справа напечатано число 103, поэтому 10 x 10 3 пФ становится 0,01 F. Диаметр диска составляет около 6 мм.
Керамические конденсаторы не имеют полярности. Керамические конденсаторы
не следует использовать в аналоговых цепях, так как они могут искажать сигнал.



Многослойные керамические конденсаторы

Многослойные керамические конденсаторы имеют многослойный диэлектрик. Эти конденсаторы имеют небольшие размеры и хорошие температурные и частотные характеристики.
Прямоугольные сигналы, используемые в цифровых схемах, могут содержать сравнительно высокочастотную составляющую.
Этот конденсатор используется для заземления высокочастотной цепи.

На фотографии емкость компонента слева отображается как 104. Таким образом, емкость составляет 10 x 10 4 пФ = 0.1 F. Толщина 2 мм, высота 3 мм, ширина 4 мм.
Конденсатор справа имеет емкость 103 (10 x 10 3 пФ = 0,01 Ф). Высота 4 мм, диаметр круглой части 2 мм.
Эти конденсаторы не поляризованы. То есть полярности у них нет.




Конденсаторы из полистирольной пленки
В этих устройствах в качестве диэлектрика используется полистирольная пленка. Этот тип конденсатора не предназначен для использования в высокочастотных цепях, потому что внутри они сконструированы как катушка.Они хорошо используются в схемах фильтров или схемах синхронизации, работающих на частоте несколько сотен кГц или меньше.

Компонент, показанный слева, имеет красный цвет из-за медного листа, используемого для электрода. Серебристый цвет обусловлен использованием в качестве электрода алюминиевой фольги.

Устройство слева имеет высоту 10 мм, толщину 5 мм и номинальное значение 100 пФ.
Устройство посередине имеет высоту 10 мм, толщину 5,7 мм и номинальное значение 1000 пФ.
Устройство справа имеет высоту 24 мм, толщину 10 мм и номинал 10000 пФ.
Эти устройства не имеют полярности.




Электрические двухслойные конденсаторы (суперконденсаторы)

Это «суперконденсатор», и это настоящее чудо.
Емкость 0,47 Ф (470 000 Ф).
Я не использовал этот конденсатор в реальной цепи.

Необходимо соблюдать осторожность при использовании конденсатора с такой большой емкостью в цепях питания и т. Д. Выпрямитель в цепи может быть поврежден сильным выбросом тока, когда конденсатор разряжен.На короткое время конденсатор больше похож на короткое замыкание. Необходимо настроить схему защиты.

Размер невелик, несмотря на емкость. Физически диаметр 21 мм, высота 11 мм.
Необходимо соблюдать осторожность, поскольку эти устройства имеют полярность.



Конденсаторы с полиэфирной пленкой
В этом конденсаторе в качестве диэлектрика используется тонкая полиэфирная пленка.
Они не отличаются высокой толерантностью, но они дешевы и удобны. Их толерантность составляет от 5% до 10%.

Слева на фотографии
Емкость: 0,001 Ф (печать 001K)
[ширина 5 мм, высота 10 мм, толщина 2 мм]
Емкость: 0,1 Ф (печать 104K)
[ширина 10 мм , высота 11 мм, толщина 5 мм]
Емкость: 0,22 F (с печатью .22K)
[ширина 13 мм, высота 18 мм, толщина 7 мм]

Необходимо соблюдать осторожность, поскольку разные производители используют разные методы для обозначения значений емкости.

Вот еще несколько конденсаторов из полиэфирной пленки.

Начиная с левого края
Емкость: 0,0047 F (при печати 472K)
[ширина 4 мм, высота 6 мм, толщина 2 мм]
Емкость: 0,0068 F (печать 682K)
[ширина 4 мм, высота 6 мм, толщина 2 мм]
Емкость: 0,47 Ф (при печати 474К)
[ширина 11 мм, высота 14 мм, толщина 7 мм]

Эти конденсаторы не имеют полярности.



Полипропиленовые конденсаторы
Этот конденсатор используется, когда требуется более высокий допуск, чем у полиэфирных конденсаторов.В качестве диэлектрика используется полипропиленовая пленка. Говорят, что в этих устройствах почти не происходит изменения емкости, если они используются с частотами 100 кГц или меньше.
Допуск на изображенные конденсаторы составляет 1%.

Слева на фотографии
Емкость: 0,01 F (напечатано с 103F)
[ширина 7 мм, высота 7 мм, толщина 3 мм]
Емкость: 0,022 F (напечатано с помощью 223F)
[ширина 7 мм, высота 10 мм , толщина 4 мм]
Емкость: 0,1 F (с печатью 104F)
[ширина 9 мм, высота 11 мм, толщина 5 мм]

Когда я измерил емкость 0.Конденсатор 01 Ф со счетчиком который у меня есть, погрешность + 0,2%.

Эти конденсаторы не имеют полярности.



Слюдяные конденсаторы

В этих конденсаторах в качестве диэлектрика используется слюда. Слюдяные конденсаторы обладают хорошей стабильностью, поскольку их температурный коэффициент невелик. Поскольку их частотные характеристики превосходны, они используются для резонансных цепей и высокочастотных фильтров. Кроме того, они имеют хорошую изоляцию и поэтому могут использоваться в цепях высокого напряжения. Он часто использовался для радиопередатчиков в стиле электронных ламп и т. Д.Конденсаторы
Mica не имеют высоких значений емкости и могут быть относительно дорогими.

Справа изображены «слюдяные конденсаторы с опусканием». Они могут выдерживать напряжение до 500 вольт.
Емкость слева
Емкость: 47 пФ (напечатано 470 Дж)
[ширина 7 мм, высота 5 мм, толщина 4 мм]
Емкость: 220 пФ (напечатано 221 Дж)
[ширина 10 мм, высота 6 мм, толщина 4 мм]
Емкость: 1000 пФ (с печатью 102 Дж)
[ширина 14 мм, высота 9 мм, толщина 4 мм]

Эти конденсаторы не имеют полярности.



Конденсаторы из металлизированной полиэфирной пленки
Эти конденсаторы представляют собой своего рода конденсаторы из полиэфирной пленки. Поскольку их электроды тонкие, их можно уменьшить в размерах.

Слева на фотографии
Емкость: 0,001F (напечатано с 1н. N означает нано: 10 -9 )
Напряжение пробоя: 250В
[ширина 8 мм, высота 6 мм, толщина 2 мм]
Емкость: 0,22 F (напечатано с u22)
Напряжение пробоя: 100 В
[ширина 8 мм, высота 6 мм, толщина 3 мм]
Емкость: 2.2F (с печатью 2u2)
Напряжение пробоя: 100 В
[ширина 15 мм, высота 10 мм, толщина 8 мм]
Необходима осторожность, так как вывод компонентов легко отрывается от этих конденсаторов. После того, как свинец оторвался, исправить это невозможно. Его нужно выбросить.

Эти конденсаторы не имеют полярности.




Конденсаторы переменной емкости

Конденсаторы переменной емкости используются в основном для регулировки и т. Д. Частоты.

Слева на фотографии изображен «триммер», в котором в качестве диэлектрика используется керамика.Рядом с ним справа тот, который использует полиэфирную пленку в качестве диэлектрика.
Изображенные компоненты предназначены для монтажа на печатной плате.

При настройке емкости переменного конденсатора рекомендуется соблюдать осторожность.
Один из выводов компонента подключен к регулировочному винту конденсатора. Это означает, что на величину конденсатора может влиять емкость отвертки в вашей руке. Для регулировки этих компонентов лучше использовать специальную отвертку.

На фотографии слева вверху показаны конденсаторы переменной емкости со следующими характеристиками:
Емкость: 20 пФ (измерено от 3 до 27 пФ)
[Толщина 6 мм, высота 4,8 мм]
Они также разных цветов. Синий: 7 пФ (2-9), белый: 10 пФ (3-15), зеленый: 30 пФ (5-35), коричневый: 60 пФ (8-72).

На той же фотографии устройство справа имеет следующие характеристики:
Емкость: 30 пФ (измерено от 5 до 40 пФ)
[Ширина (длинная) 6,8 мм, ширина (короткая) 4.9 мм, высота 5 мм]

Компоненты на фотографии справа используются для радиотюнеров и т. Д. Они называются «Вариконами», но это может быть только в Японии.
Переменный конденсатор слева на фотографии использует воздух в качестве диэлектрика. Он объединяет три независимых конденсатора.
Для каждого емкость изменилась на 2pF — 18pF. При повороте оси регулировки емкость всех 3 конденсаторов изменяется одновременно.
Физически устройство имеет глубину 29 мм и ширину и высоту 17 мм.(Без регулировочного стержня.)
Существуют различные типы конденсаторов переменной емкости, выбираемые в зависимости от цели, для которой они необходимы. Изображенные компоненты очень маленькие.

Справа на фотографии — конденсатор переменной емкости, в качестве диэлектрика используется полиэфирная пленка. Объединены два независимых конденсатора.
Емкость одной стороны изменяется от 12 пФ до 150 пФ, а на другой стороне изменяется от 11 пФ до 70 пФ.
Физически он имеет глубину 11 мм и ширину и высоту 20 мм.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *