Вы находитесь здесь: Главная > Конденсаторы > Наука техника технологии

Наука техника технологии

Наука техника технологииНа графике скопление заряда конденсатором смотрится как показано на рисунке 1.

Время заряда конденсатора находится в зависимости от ёмкости конденсатора (при схожем приложенном напряжении). Чем больше ёмкость конденсатора, тем больше время заряда. Подобная картина (Рис. 2) наблюдается при разрядке конденсатора на сопротивление. При схожем сопротивлении время разряда больше у конденсатора с большей ёмкостью.

КОНДЕНСАТОР В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. Если напряжение приложенное к емкостному элементу, будет изменяться по амплитуде (переменное напряжение),то будет изменяться и заряд конденсатора, другими словами в емкостном элементе появится ток.

Ток Ic проходящий через конденсатор находится в зависимости от частоты f приложенного переменного напряжения и ёмкости С конденсатора. Если для неизменного тока сопротивление конденсатора можно считать равным бесконечности, то для переменного тока конденсатор обладает определённым сопротивлением. Сопротивление конденсатора переменному току Rc рассчитывается по формуле показанной на рисунке.

В формуле расчета емкостного сопротивления переменному току частота выражается в герцах, а емкость конденсатора в фарадах. Из формулы видно, что с повышением частоты f при постоянной емкости конденсатора сопротивление Rc понижается, аналогично с повышением емкости конденсатора при постоянной частоте сопротивление Rc так же понижается. Конденсаторы, так же как и резисторы, для получения данной емкости Со можно включать параллельно и поочередно. Формулы расчета результирующей емкости показаны на рисунке.

Наука техника технологииКОНСТРУКЦИЯ, Характеристики И ТИПЫ КОНДЕНСАТОРОВ. Представим, что мы конструируем конденсатор и попробуем, уже владея определенными познаниями, высчитать емкость конденсатора. Как понятно, емкость конденсатора находится в зависимости от площади обкладок S, расстояния меж обкладками d и диэлектрической проницаемости используемого диэлектрика Er. Обкладки конденсатора делаются из металлов с неплохой электронной проводимостью — алюминий, медь, серебро, золото. Емкость конденсатора не находится в зависимости от толщины обкладок, потому чем тоньше обкладки конденсатора, тем лучше — экономим металл и уменьшаем геометрический объём конденсатора.

Расстояние d не должно быть очень малым, во избежание электронного пробоя диэлектрика.

Наука техника технологииВыберем в качестве диэлектрика более всераспространенный материал — гетинакс с Er равной 6 … 8. Примем Er для нашего конденсатора равной 7.

Наука техника технологииПлощадь S рассчитывается для одной обкладки конденсатора при условии, что линейные размеры обкладок схожи. Если одна из обкладок имеет наименьшие длину либо ширину то площадь рассчитывается для наименьшей обкладки.

Все размеры — длина и ширина обкладок и расстояние меж ними должны быть выражены в метрах. Примем размеры такие, какие показаны на рисунке. Подставим в формулу расчета емкости конденсатора наши данные: C = Er * Eo * S / d-

C = 7 * 8.854*10-12 * 0.0025 / 0.001= 0.000000000155Ф (фарады).

Возведем приобретенный итог в 12 степень чтоб получить значение емкости в пикофарадах:

C = 0.00000000015512 = 155пФ.

Приобретенная нами ёмкость конденсатора 155пф очень мала, обычно такие ёмкости употребляются в аппаратуре работающей на больших частотах переменного тока порядка 1 — 600 МГц (мгц).

Представьте для себя, что мы разрабатываем маленький карманный радиоприемник в каком требуется порядка 30 таких конденсаторов.

Если мы установим в схему 30 разработанных нами конденсаторов, не считая других нужных радиодеталей, то наш радиоприемник никак не получится маленьким. Все дело в том, что объём только наших конденсаторов получится таким, что его никак нельзя будет именовать применимым.

Объем 1-го конденсатора Vc равен Vc = 5см * 5см * 0,1см

Vc = 2,5см в кубе. Тогда объем 30 конденсаторов будет равен:

V = 30 * 2,5 = 75см в кубе.

Наука техника технологииЧто делать, как быть, как уменьшить геометрический объем конденсатора для внедрения в маленькой радиоаппаратуре? Для решения этой трудности очень уменьшают расстояние меж обкладками, тогда возрастает емкость и миниатюризируется геометрический объем конденсатора. Но расстояние уменьшают до определенных пределов по другому конденсатор будет пробиваться даже при низком напряжении подаваемом на конденсатор. В связи с этим на каждом конденсаторе указывается напряжение которое он может выдержать.

Для уменьшения площади обкладок конденсатор делают мультислойным состоящим вроде бы из нескольких параллельно включенных конденсаторов (вспомните формулу параллельного включения конденсаторов).

В качестве диэлектрика в маленьких конденсаторах употребляют тонкие пленки из синтетических материалов, а в качестве обкладок железную фольгу, в большинстве случаев из алюминия.

На корпусе конденсатора, обычно, указывается его тип, емкость и рабочее напряжение. Другие характеристики конденсатора определяются из справочников. Емкость конденсатора указывается не так, как на электронных схемах. К примеру емкость 2,2пФ обозначается 2П2, емкость 1500 пФ — 1Н5, емкость 0,1 мкФ — М1, емкость 2,2 мкФ — 2М2, емкость 10 мкФ — 10М.

У обыденных конденсаторов КМ, КД, МБМ и т. д. тяжело получить огромную ёмкость при малых габаритах потому были разработаны так именуемые электролитические конденсаторы у каких в качестве диэлектрика употребляется особая электролитическая жидкость с очень огромным Er. Ёмкость таких конденсаторов может достигать сотен тыщ микрофарад. К недочету таких конденсаторов следует отнести низкое рабочее напряжение (до 500V) и непременное соблюдение полярности при включении в схему.

Для опции и подстройки неких типов радиоаппаратуры, к примеру радиоприемник либо телек, используют особые конденсаторы с изменяемой ёмкостью.

Зависимо от предназначения такие конденсаторы именуют «подстроечные» и «конденсаторы переменной емкости».

Емкость переменных и подстроечных конденсаторов меняется механическим методом, методом конфигурации расстояния меж обкладками либо конфигурации площади пластинок. В качестве диэлектрика в таких конденсаторах употребляется воздух либо фарфор.

В заключение необходимо подчеркнуть, что в текущее время, в связи с бурным развитием радиоэлектроники подстроечные и переменные конденсаторы фактически не используются. Их с фуррором подменяют особые фильтры и полупроводниковые приборы которые не требуют механического конфигурации характеристик.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Twitter
  • RSS

Оставить комментарий

Подтвердите, что Вы не бот — выберите самый большой кружок: