Polar at non-polar capacitors - ano ang pagkakaiba. Ano ang isang kapasitor?Ang mga katangian ng isang kapasitor ng disenyo na ito ay ginagamit

Matapos maitatag ang paghahati ng mga katawan sa mga conductor at non-conductor, at ang mga eksperimento sa mga electrostatic machine ay naging laganap, ganap na natural na subukang "mag-ipon" ng mga singil sa kuryente sa ilang uri ng glass vessel na maaaring mag-imbak sa kanila. Sa maraming mga physicist na nakikibahagi sa naturang mga eksperimento, ang pinakatanyag ay ang Dutch na propesor mula sa Leiden, Muschenbroek (Muschenbreck) (1692-1761).

Alam na ang salamin ay hindi nagdadala ng kuryente, siya (noong 1745) ay kumuha ng isang basong garapon (prasko) na puno ng tubig, naghulog ng tansong kawad na nakasabit sa konduktor ng isang de-koryenteng makina dito, at, kinuha ang garapon sa kanyang kanang kamay, nagtanong. ang kanyang katulong upang paikutin ang mga sasakyang bola. Kasabay nito, tama ang kanyang inakala na ang mga singil na nagmumula sa konduktor ay maiipon sa isang garapon na salamin.

Matapos niyang maramdaman na may sapat na bilang ng mga singil na naipon sa garapon, nagpasya siyang idiskonekta ang tansong wire gamit ang kanyang kaliwang kamay. Kasabay nito, naramdaman niya ang isang malakas na suntok, tila sa kanya na "dumating na ang wakas." Sa isang liham kay Reaumur sa Paris (noong 1746), isinulat niya na "Ipinapayo ko sa iyo na huwag ulitin ang bago at kakila-kilabot na karanasang ito" at na "kahit na alang-alang sa korona ng France ay hindi siya papayag na sumailalim sa gayong kakila-kilabot na pagkabigla. .”

Ito ay kung paano naimbento ang Leyden jar (pinangalanan sa lungsod ng Leiden), at sa lalong madaling panahon ang unang simpleng kapasitor, isa sa mga pinaka-karaniwang mga de-koryenteng aparato.

Ang eksperimento ni Muschenbruck ay lumikha ng isang tunay na sensasyon hindi lamang sa mga physicist, kundi pati na rin sa maraming mga amateur na interesado sa mga eksperimento sa elektrikal.

Malaya sa Muschenbruck, sa parehong 1745, ang German scientist na si E.G. ay dumating din sa paglikha ng Leyden jar. Kleist. Ang mga physicist mula sa iba't ibang bansa ay nagsimulang magsagawa ng mga eksperimento sa Leyden jar, at noong 1746-1747. Ang mga unang teorya ng Leyden jar ay binuo ng sikat na Amerikanong siyentipiko na si B. Franklin at ang tagabantay ng physics cabinet, ang Englishman na si W. Watson. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na hinahangad ni Watson na matukoy ang bilis ng pagpapalaganap ng kuryente sa pamamagitan ng "pagpapatakbo" nito sa 12,000 talampakan.

Ang isa sa pinakamahalagang kahihinatnan ng pag-imbento ng garapon ng Leyden ay ang pagtatatag ng impluwensya ng mga paglabas ng kuryente sa katawan ng tao, na humantong sa pagsilang ng electromedicine.

Ang eksperimento sa Muschenbruck ay naulit sa presensya ng haring Pranses ni Abbot Nollet. Bumuo siya ng isang kadena ng 180 guardsmen na magkahawak-kamay, na ang una ay may hawak na lata sa kanyang kamay, at ang huling pagpindot sa alambre, na gumuhit ng spark. “Ang suntok ay naramdaman ng lahat sa isang sandali; nakaka-curious na makita ang iba't ibang kilos at marinig ang instant na hiyawan ng dose-dosenang mga tao." Mula sa hanay na ito ng mga sundalo, nagmula ang terminong "electric circuit".

Unti-unti, ang disenyo ng garapon ng Leyden ay napabuti: ang tubig ay pinalitan ng pagbaril, at pagkatapos ay ang panlabas na ibabaw ay natatakpan ng manipis na mga plato ng tingga; Nang maglaon, ang panloob at panlabas na mga ibabaw ay nagsimulang takpan ng tin foil, at nakuha ng lata ang modernong hitsura nito.

Kapag nagsasagawa ng pananaliksik gamit ang garapon, itinatag (noong 1746 ng Englishman na si B. Wilson) na ang dami ng kuryenteng nakolekta sa garapon ay proporsyonal sa laki ng mga lining at inversely proporsyonal sa kapal ng insulating column. Noong dekada 70 siglo XVIII ang mga metal plate ay nagsimulang ihiwalay hindi sa pamamagitan ng salamin, ngunit sa pamamagitan ng isang puwang ng hangin - sa gayon, lumitaw ang pinakasimpleng kapasitor.

ayon sa mga materyales.

Ang mga capacitor, tulad ng mga resistor, ay kabilang sa pinakamaraming elemento ng mga radio engineering device. Tungkol sa ilang mga katangian ng isang kapasitor- "imbakan" Napag-usapan ko na ang tungkol sa mga singil sa kuryente. Kasabay nito, sinabi niya na ang kapasidad ng isang kapasitor ay magiging mas malaki, mas malaki ang lugar ng mga plato nito at mas manipis ang dielectric na layer sa pagitan ng mga ito.

Ang pangunahing yunit ng electrical capacitance ay ang farad (pinaikling F, pinangalanan sa Ingles na physicist na si M. Faraday. Gayunpaman, 1 F - Ito ay isang napakalaking kapasidad. Ang globo, halimbawa, ay may kapasidad na mas mababa sa 1 F. Sa electrical at radio engineering, isang yunit ng kapasidad na katumbas ng isang milyon ng isang farad ang ginagamit, na tinatawag na microfarad (dinaglat na μF). Mayroong 1,000,000 microfarads sa isang farad, i.e. 1 microfarad = 0.000001 F. Ngunit ang yunit ng kapasidad na ito ay kadalasang masyadong malaki. Samakatuwid, mayroong isang mas maliit na yunit ng kapasidad na tinatawag na picofarad (pinaikling pF), na isang milyon ng isang microfarad, i.e. 0.000001 µF; 1 µF = 1,000,000 pF. Ang lahat ng mga capacitor, maging pare-pareho o variable, ay pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang mga kapasidad, na ipinahayag sa picofarads at microfarads, ayon sa pagkakabanggit.

Sa mga diagram ng circuit, ang kapasidad ng mga capacitor mula 1 hanggang 9999 pF ay ipinahiwatig ng mga integer na tumutugma sa kanilang mga kapasidad sa mga yunit na ito nang walang pagtatalaga ng pF, at ang kapasidad ng mga capacitor mula sa 0.01 μF (10000 pF) at higit pa— sa mga fraction ng isang microfarad o microfarads na walang pagtatalaga ng μF. Kung ang kapasidad ng kapasitor ay katumbas ng isang integer na bilang ng mga microfarad, kung gayon, sa kaibahan sa pagtatalaga ng kapasidad sa picofarads, ang isang kuwit at isang zero ay inilalagay pagkatapos ng huling makabuluhang digit. Mga halimbawa ng pagtatalaga ng mga kapasidad ng kapasitor sa mga diagram: C1 = 47 ay tumutugma sa 47 pF, C2 = 3300 ay tumutugma sa 3300 pF; Ang C3 = 0.47 ay tumutugma sa 0.047 µF (47000 pF); Ang C4 = 0.1 ay tumutugma sa 0.1 µF; Ang C5 = 20.0 ay tumutugma sa 20 μF.

Ang isang kapasitor sa pinakasimpleng anyo nito ay binubuo ng dalawang plato na pinaghihiwalay ng isang dielectric. Kung ang isang kapasitor ay konektado sa isang DC circuit, ang kasalukuyang sa circuit na ito ay titigil. Oo, ito ay nauunawaan: ang direktang kasalukuyang ay hindi maaaring dumaloy sa pamamagitan ng insulator, na siyang dielectric ng kapasitor. Ang pagsasama ng isang kapasitor sa isang DC circuit ay katumbas ng pagsira nito (hindi namin isinasaalang-alang ang sandali ng paglipat, kapag ang isang panandaliang capacitor charging current ay lilitaw sa circuit). Hindi ito kung paano kumikilos ang isang kapasitor sa isang alternating current circuit. Tandaan: pana-panahong nagbabago ang polarity ng boltahe sa mga terminal ng AC source. Nangangahulugan ito na kung isasama mo ang isang kapasitor sa isang circuit na pinapagana ng tulad ng isang kasalukuyang pinagmumulan, ang mga plate nito ay halili na recharge sa dalas ng kasalukuyang ito. Bilang resulta, ang alternating current ay dadaloy sa circuit.

Ang isang kapasitor, tulad ng isang risistor at isang likid, ay nagbibigay ng paglaban sa alternating kasalukuyang, ngunit ito ay naiiba para sa mga alon ng iba't ibang mga frequency. Maaari itong pumasa ng mataas na dalas ng mga alon at sa parehong oras ay halos isang insulator para sa mababang dalas ng mga alon. Ang mga radio amateurs, halimbawa, kung minsan ay gumagamit ng mga wire ng network ng electrical lighting sa halip na mga panlabas na antenna, na kumukonekta sa mga receiver sa kanila sa pamamagitan ng isang capacitor na may kapasidad na 220– 510 pF. Ang kapasitor ba na ito ay pinili ng pagkakataon? Hindi, hindi nagkataon. Ang isang kapasitor ng naturang kapasidad ay pumasa nang maayos sa mga alon ng mataas na dalas, na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng receiver, ngunit may mahusay na pagtutol sa alternating current na may dalas na 50 Hz na dumadaloy sa network. Sa kasong ito, ang kapasitor ay nagiging isang uri ng filter, na dumadaan sa kasalukuyang mataas na dalas at hinaharangan ang kasalukuyang mababang dalas.

Ang kapasidad ng isang kapasitor sa alternating kasalukuyang ay depende sa kapasidad nito at kasalukuyang dalas: mas malaki ang kapasidad ng kapasitor at ang dalas ng kasalukuyang, mas mababa ang kapasidad nito. Ang resistensya ng kapasitor na ito ay maaaring matukoy nang may sapat na katumpakan gamit ang sumusunod na pinasimpleng formula

RC = 1/6fC
π (mas tiyak 6.28, dahilπ = 3.14).

kung saan ang RC ay ang kapasidad ng kapasitor, Ohm; f - kasalukuyang dalas, Hz; Ang C ay ang kapasidad ng kapasitor na ito, F; digit 6 - value 2 na bilugan sa buong unitπ (mas tiyak 6.28, dahilπ = 3.14).

Gamit ang formula na ito, alamin natin kung paano kumikilos ang isang kapasitor kaugnay ng mga alternating currents kung gagamit tayo ng mga power wire bilang antenna. Sabihin nating ang kapasidad ng kapasitor na ito ay 500 pF (500 pF = 0.0000000005 F). Dalas ng mains 50 Hz. Kunin natin ang 1 MHz (1,000,000 Hz) bilang ang average na dalas ng carrier ng istasyon ng radyo, na tumutugma sa haba ng alon na 300 m. Ano ang resistensya ng kapasitor na ito sa frequency ng radyo?

Rc = = 1/(6·1000000·0.0000000005) ~=300 Ohm.

Paano naman ang alternating current?

Rc = 1/(6·50·0.0000000005) ~= 7 MOhm.

At narito ang resulta: ang isang kapasitor na may kapasidad na 500 pF ay nagbibigay ng 20,000 beses na mas kaunting pagtutol sa kasalukuyang mataas na dalas kaysa sa kasalukuyang mababang dalas. Taimtim? Ang isang kapasitor na may mas maliit na kapasidad ay nagbibigay ng mas malaking pagtutol sa alternating current ng network.

Ang kapasidad ng isang kapasitor sa alternating kasalukuyang bumababa sa isang pagtaas sa kapasidad nito at kasalukuyang dalas, at kabaligtaran, ay tumataas na may pagbaba sa kapasidad nito at kasalukuyang dalas.

Ang pag-aari ng isang kapasitor na hindi pumasa sa direktang kasalukuyang at upang magsagawa ng mga alternating na alon ng iba't ibang mga frequency sa iba't ibang paraan ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga pulsating na alon sa kanilang mga bahagi, panatilihin ang mga alon ng ilang mga frequency at ipasa ang mga alon ng iba pang mga frequency.

Paano itinayo ang mga pare-parehong capacitor?

Ang lahat ng mga capacitor ng pare-pareho ang kapasidad ay may mga conductive plate, at sa pagitan nila - ceramics, mika, papel o ilang iba pang solid dielectric. Batay sa uri ng dielectric na ginamit, ang mga capacitor ay tinatawag na ceramic, mika, o papel, ayon sa pagkakabanggit. Ang hitsura ng ilang mga ceramic constant capacitor ay ipinapakita sa Fig. 1

kanin. 1. Ceramic constant capacitance capacitors

Gumagamit sila ng mga espesyal na keramika bilang isang dielectric, na may mga plato— manipis na mga layer ng silver-plated na metal na idineposito sa ibabaw ng mga ceramics, at ang mga lead ay tansong silver-plated na mga wire o strips na ibinebenta sa mga plato. Ang mga capacitor housing ay natatakpan ng enamel sa itaas.

Ang pinakakaraniwang mga ceramic capacitor ay ang KDK (Ceramic Disc Capacitor) at KTK (Ceramic Tubular Capacitor): Para sa isang KTK type capacitor, ang isang plato ay inilalapat sa panloob at ang pangalawa sa panlabas na ibabaw ng isang manipis na pader na ceramic tube. Minsan ang mga tubular capacitor ay inilalagay sa mga selyadong porselana na "mga kaso" na may mga takip ng metal sa mga dulo. Ang mga ito ay KGK type capacitors.

Ang mga ceramic capacitor ay may medyo maliit na kapasidad - hanggang ilang libong picofarads. Inilalagay ang mga ito sa mga circuit kung saan dumadaloy ang high-frequency current (antenna circuit, oscillatory circuit) para sa komunikasyon sa pagitan nila.

Upang makakuha ng isang kapasitor ng maliit na sukat, ngunit may isang medyo malaking kapasidad, ito ay ginawa hindi mula sa dalawa, ngunit mula sa ilang mga plato, na nakasalansan at pinaghiwalay mula sa bawat isa sa pamamagitan ng isang dielectric (Larawan 2). Sa kasong ito, ang bawat pares ng mga katabing plate ay bumubuo ng isang kapasitor. Sa pamamagitan ng pagkonekta sa mga pares ng mga plate na ito nang magkatulad, ang isang kapasitor na may makabuluhang kapasidad ay nakuha.

kanin. 2. Mica capacitors

Ito ay kung paano idinisenyo ang lahat ng mga capacitor na may mica dielectric. Ang kanilang mga plato— Ang mga plato ay mga sheet ng aluminum foil o mga layer ng pilak na direktang idineposito sa mika, at ang mga lead ay mga piraso ng silver-plated wire. Ang mga naturang capacitor ay hinuhubog ng plastik. Ito ang mga capacitor ng KSO. Ang kanilang pangalan ay naglalaman ng isang numero na nagpapakilala sa hugis at sukat ng mga capacitor, halimbawa: KSO-1, KSO-5. Kung mas mataas ang numero, mas malaki ang laki ng kapasitor. Ang ilang mga mica capacitor ay ginawa sa mga ceramic, hindi tinatagusan ng tubig na mga kaso. Ang mga ito ay tinatawag na SGM type capacitors. Ang kapasidad ng mga mica capacitor ay mula 47 hanggang 50,000 pF (0.05 µF). Tulad ng mga ceramic, ang mga ito ay inilaan para sa mga high-frequency na circuit, pati na rin para sa paggamit bilang interlocking at para sa komunikasyon sa pagitan ng mga high-frequency na circuit.

Sa mga capacitor ng papel (Larawan 3), ang dielectric ay paraffin-impregnated manipis na papel, at ang mga plato ay palara. Ang mga piraso ng papel kasama ang mga takip ay pinagsama sa isang rolyo at inilalagay sa isang karton o metal na kahon. Ang mas malawak at mas mahaba ang mga plato, mas malaki ang kapasidad ng kapasitor.

kanin. 3. Papel at metal-papel na mga capacitor ng pare-pareho ang kapasidad

Ang mga capacitor ng papel ay pangunahing ginagamit sa mga circuit na may mababang dalas, pati na rin para sa pagharang ng mga suplay ng kuryente. Mayroong maraming mga uri ng mga capacitor na may dielectric na papel. At lahat sila ay may letrang B (Papel) sa kanilang pagtatalaga. Ang mga capacitor ng uri ng BM (Maliit na Papel) ay nakapaloob sa mga tubo ng metal, na puno sa mga dulo ng isang espesyal na dagta.

Ang mga capacitor ng KB ay may mga karton na cylindrical na kaso. Ang mga kapasitor ng uri ng KBG-I ay inilalagay sa mga kaso ng porselana na may mga takip sa dulo ng metal na konektado sa mga plato kung saan lumalawak ang makitid na mga talulot ng lead.

Ang mga capacitor na may kapasidad na hanggang sa ilang mga microfarad ay ginawa sa mga kaso ng metal. Kabilang dito ang mga capacitor ng KBG-MP, KBG-MN, mga uri ng KBGT. Maaaring dalawa o tatlo sila sa isang gusali.

Ang dielectric ng mga capacitor ng uri ng MBM (Metal-paper Small-sized) ay barnisado na capacitor na papel, at ang mga plato ay mga layer ng metal na mas mababa sa isang micron ang kapal na idineposito sa isang gilid ng papel. Isang tampok na katangian ng mga capacitor ng ganitong uri— ang kakayahang magpagaling sa sarili pagkatapos ng pagkasira ng kuryente ng isang dielectric.

Ang isang espesyal na grupo ng mga capacitor na patuloy na may kapasidad ay mga electrolytic (Larawan 4).

kanin. 4. Electrolytic capacitors

Sa mga tuntunin ng panloob na istraktura nito, ang isang electrolytic capacitor ay medyo nakapagpapaalaala sa isang kapasitor ng papel. Naglalaman ito ng dalawang aluminum foil strips. Ang ibabaw ng isa sa kanila ay natatakpan ng isang manipis na layer ng oksido. Sa pagitan ng mga piraso ng aluminyo mayroong isang strip ng porous na papel na pinapagbinhi ng isang espesyal na makapal na likido.— electrolyte. Ang apat na layer na strip na ito ay pinagsama at inilagay sa isang aluminum cylindrical cup o cartridge.

Ang dielectric ng kapasitor ay isang layer ng oxide. Ang positibong plato (anode) ay ang tape na may layer ng oxide. Ito ay konektado sa isang talulot na nakahiwalay sa katawan. Ang pangalawa, negatibong plato (cathode) na papel, na pinapagbinhi ng electrolyte sa pamamagitan ng isang tape kung saan walang layer ng oxide, ay konektado sa katawan ng metal. Kaya, ang katawan ay isang negatibong terminal, at ang talulot na nakahiwalay dito ay ang terminal ng positibong plato ng electrolytic capacitor. Ito ay kung paano, sa partikular, ang mga capacitor ng mga uri ng KE at K50-3 ay dinisenyo. Ang KE-2 capacitors ay naiiba sa KE type capacitors lamang sa plastic bushing na may thread at nut para sa pag-mount sa panel. Ang mga pabahay ng aluminyo ng K50-3 capacitors ay may hugis ng isang kartutso na may diameter na 4.5– 6 at haba 15-20 mm. mga konklusyon— alambre Ang mga capacitor ng uri ng K50-6 ay dinisenyo nang katulad. Ngunit ang kanilang mga terminal ng elektrod (mga plato) ay nakahiwalay sa mga housing.

Sa mga diagram ng circuit, ang mga electrolytic capacitor ay inilalarawan sa parehong paraan tulad ng iba pang mga capacitor ng pare-pareho ang kapasidad - na may dalawang " mga gitling, ngunit maglagay ng karatula malapit sa positibong nakaharap« + » .

Ang mga electrolytic capacitor ay may malalaking kapasidad— mula sa mga praksyon hanggang sa ilang libong microfarad. Idinisenyo ang mga ito para gamitin sa mga circuit na may mga pulsating na alon, tulad ng mga filter ng AC rectifier, para sa pag-coupling sa pagitan ng mga low frequency circuit. Sa kasong ito, ang negatibong elektrod ng kapasitor ay konektado sa negatibong poste ng circuit, at ang positibo— kasama ang positibong poste nito. Kung ang switching polarity ay hindi sinusunod, ang electrolytic capacitor ay maaaring mabigo.

Ang mga nominal na kapasidad ng mga electrolytic capacitor ay nakasulat sa kanilang mga kaso. Ang aktwal na kapasidad ay maaaring mas malaki kaysa sa nominal na kapasidad.

Ang pinakamahalagang katangian ng anumang kapasitor, bilang karagdagan sa kapasidad, ay din ang rate ng boltahe nito, i.e. ang boltahe kung saan ang kapasitor ay maaaring gumana nang mahabang panahon nang hindi nawawala ang mga katangian nito. Ang boltahe na ito ay nakasalalay sa mga katangian at kapal ng dielectric layer ng kapasitor. Ang mga ceramic, mika, papel at metal-paper na mga capacitor ng iba't ibang uri ay idinisenyo para sa mga na-rate na boltahe mula 150 hanggang 1000 V o higit pa.

Ang mga electrolytic capacitor ay ginawa sa mga na-rate na boltahe mula sa ilang volts hanggang 30– 50 V at mula 150 hanggang 450 – 500 V. Sa bagay na ito, nahahati sila sa dalawang grupo: mababang boltahe at mataas na boltahe. Ang mga capacitor ng unang grupo ay ginagamit sa mga circuit na may medyo mababang boltahe, at mga capacitor ng pangalawang grupo— sa mga circuit na may medyo mataas na boltahe.

Kapag pumipili ng mga capacitor para sa iyong mga disenyo, palaging bigyang pansin ang kanilang mga na-rate na boltahe. Sa isang circuit na may boltahe na mas mababa kaysa sa na-rate, ang mga capacitor ay maaaring i-on, ngunit sa isang circuit na may boltahe na mas mataas kaysa sa na-rate na boltahe, hindi sila maaaring i-on. Kung mayroong isang boltahe sa mga plato ng kapasitor na lumampas sa na-rate na boltahe nito, ang dielectric ay masisira. Ang isang sirang kapasitor ay hindi magagamit.

Ngayon tungkol sa mga variable na capacitor.

Ang istraktura ng pinakasimpleng variable na kapasitor ay ipinapakita sa Fig. 5. Isa sa lining nito - nakatigil ang stator. Pangalawang rotor— nakakabit sa axle. Kapag umiikot ang axis, nagbabago ang overlap na lugar ng mga plato, at kasama nito ang kapasidad ng kapasitor.

kanin. 5. Ang pinakasimpleng variable capacitor

Ang mga variable na capacitor na ginagamit sa tuned oscillating circuits ng mga receiver ay binubuo ng dalawang grupo ng mga plates (Fig. 6, a) na gawa sa sheet aluminum o brass. Ang mga rotor plate ay konektado sa pamamagitan ng isang axis. Ang mga stator plate ay konektado din at nakahiwalay sa rotor. Kapag ang axis ay umiikot, ang mga plate ng stator group ay unti-unting pumapasok sa mga air gaps sa pagitan ng mga plate ng rotor group, na nagiging sanhi ng capacitance ng capacitor na maayos na nagbabago. Kapag ang mga rotor plate ay ganap na inalis mula sa mga puwang sa pagitan ng mga stator plate, ang kapasidad ng kapasitor ay pinakamaliit; ito ay tinatawag na paunang kapasidad ng kapasitor. Kapag ang mga rotor plate ay ganap na naipasok sa pagitan ng mga stator plate, ang kapasidad ng kapasitor ay magiging pinakamalaki, ibig sabihin, maximum para sa isang ibinigay na kapasitor. Ang pinakamataas na kapasidad ng kapasitor ay magiging mas malaki, mas maraming mga plato ang nilalaman nito at mas maliit ang distansya sa pagitan ng gumagalaw at nakatigil na mga plato.

Sa mga capacitor na ipinapakita sa Fig. 5 at 6, a, ang dielectric ay hangin. Sa maliit na laki ng mga variable na capacitor (Larawan 6, b), ang dielectric ay maaaring papel, plastik na pelikula, o keramika. Ang ganitong mga capacitor ay tinatawag na solid dielectric variable capacitors. Sa mas maliit na sukat kaysa sa mga air dielectric capacitor, maaari silang magkaroon ng makabuluhang maximum na mga kapasidad. Ito ang mga capacitor na ito na ginagamit upang ibagay ang mga oscillatory circuit ng maliit na laki ng mga transistor receiver.

kanin. 7. Isa sa mga disenyo ng isang bloke ng mga variable capacitor

Ang mga solong capacitor at bloke ng mga variable na capacitor na may air dielectric ay nangangailangan ng maingat na paghawak. Kahit na bahagyang baluktot o iba pang pinsala sa mga plato ay humahantong sa isang maikling circuit sa pagitan nila. Pagwawasto ng parehong mga plato ng kapasitor- ito ay isang kumplikadong bagay.

Kasama rin sa mga capacitor na may solid dielectric ang mga tuning capacitor, na isang uri ng variable capacitor. Kadalasan, ang mga naturang capacitor ay ginagamit upang i-tune ang mga circuit sa resonance, kaya naman tinawag silang tuning capacitors. Ang mga disenyo ng pinakakaraniwang tuning capacitor ay ipinapakita sa Fig. 8. Ang bawat isa sa kanila ay binubuo ng isang medyo napakalaking ceramic base at isang manipis na ceramic disk. Sa ibabaw ng base (sa ilalim ng disk) at sa disk, ang mga layer ng metal ay inilalapat sa anyo ng mga sektor, na siyang mga plato ng kapasitor. Kapag umiikot ang disk sa paligid ng axis nito, nagbabago ang overlap na lugar ng mga sektor-plate, at nagbabago ang kapasidad ng kapasitor.

Ang kapasidad ng pag-tune ng mga capacitor ay ipinahiwatig sa kanilang mga kaso sa anyo ng isang fractional na numero, kung saan ang numerator ay ang pinakamaliit at ang denominator ay ang pinakamalaking kapasidad ng ibinigay na kapasitor. Kung, halimbawa, ang 6/30 ay ipinahiwatig sa isang kapasitor, nangangahulugan ito na ang pinakamaliit na kapasidad nito ay 6 pF, at ang pinakamalaking nito ay 30 pF. Ang mga trimmer capacitor ay karaniwang may pinakamaliit na kapasidad 2 - 5 pF, at ang pinakamataas na hanggang 100– 150 pF. Ang ilan sa mga ito, tulad ng KPK-2, ay maaaring gamitin bilang variable capacitors upang i-configure ang mga simpleng single-circuit receiver.

Ang mga capacitor, tulad ng mga resistor, ay maaaring konektado sa parallel o sa serye. Ang pagkonekta ng mga capacitor ay madalas na ginagamit sa mga kaso kung saan walang kapasitor ng kinakailangang halaga sa kamay, ngunit may iba pa kung saan maaaring gawin ang kinakailangang kapasidad. Kung ikinonekta mo ang mga capacitor nang magkatulad (Larawan 8, a), kung gayon ang kanilang kabuuang kapasidad ay magiging katumbas ng kabuuan ng mga kapasidad ng lahat ng konektadong mga capacitor, i.e.

Commun = C1 + C2 + C3, atbp.

Kaya, halimbawa, kung ang C1 = 33 pF at C2 = 47 pF, kung gayon ang kabuuang kapasidad ng dalawang capacitor na ito ay magiging: Kabuuan = 33 + 47 = 80 pF. Kapag ang mga capacitor ay konektado sa serye (Larawan 8, b), ang kanilang kabuuang kapasidad ay palaging mas mababa kaysa sa pinakamaliit na kapasidad na kasama sa kadena. Ito ay kinakalkula ng formula

Comm = C1 · C2/(C1 + C2)

Halimbawa, sabihin natin na C1 = 220 pF at C2 = 330 pF; pagkatapos Kabuuan = 220 · 330/(220 + 330) = 132 pF. Kapag ang dalawang capacitor ng parehong kapasidad ay konektado sa serye, ang kanilang kabuuang kapasidad ay magiging kalahati ng kapasidad ng bawat isa sa kanila.

kanin. 8. Parallel (a) at series (b) na koneksyon ng mga capacitor

Kapasitor

Ang batayan ng disenyo ng kapasitor ay dalawang conductive plate, sa pagitan ng kung saan mayroong isang dielectric

Sa kaliwa ay mga surface mount capacitor; sa kanan - mga capacitor para sa volumetric na pag-install; sa itaas - ceramic; sa ibaba - electrolytic.

Iba't ibang mga capacitor para sa volumetric mounting

Mga katangian ng kapasitor

Ang isang kapasitor sa isang DC circuit ay maaaring magsagawa ng kasalukuyang sa sandaling ito ay konektado sa circuit (ang pagsingil o pag-recharging ng kapasitor ay nangyayari); sa dulo ng lumilipas na proseso, walang kasalukuyang dumadaloy sa kapasitor, dahil ang mga plato nito ay pinaghihiwalay ng isang dielectric. Sa isang alternating current circuit, nagsasagawa ito ng alternating current oscillations sa pamamagitan ng cyclic recharging ng capacitor.

kung saan ang haka-haka na yunit, ay ang dalas ng dumadaloy na sinusoidal na kasalukuyang, at ang kapasidad ng kapasitor. Sinusunod din nito na ang reactance ng kapasitor ay katumbas ng: . Para sa direktang kasalukuyang, ang dalas ay zero, samakatuwid ang reactance ng kapasitor ay walang hanggan (perpekto).

Sa mga diagram ng electrical circuit, ang nominal na kapasidad ng mga capacitor ay karaniwang ipinahiwatig sa microfarads (1 µF = 10 6 pF) at picofarads, ngunit madalas sa nanofarads. Na may kapasidad na hindi hihigit sa 0.01 µF, ang kapasidad ng kapasitor ay ipinahiwatig sa picofarads, ngunit pinapayagan na huwag ipahiwatig ang yunit ng pagsukat, i.e. ang postfix na "pF" ay tinanggal. Kapag nagsasaad ng nominal na halaga ng isang kapasidad sa ibang mga yunit, ipahiwatig ang yunit ng pagsukat (picoFarad). Para sa, pati na rin para sa mga high-voltage capacitor sa mga diagram, pagkatapos ng pagtatalaga ng rating ng kapasidad, ang kanilang maximum na operating boltahe ay ipinahiwatig sa volts (V) o kilovolts (kV). Halimbawa: "10 microns x 10 V". Para ipahiwatig ang saklaw ng pagbabago sa kapasidad, halimbawa: "10 - 180". Sa kasalukuyan, ang mga capacitor ay ginawa na may mga nominal na kapasidad mula sa decimal logarithmic series ng mga halaga E3, E6, E12, E24, i.e. mayroong 3, 6, 12, 24 na halaga bawat dekada, upang ang mga halaga na may naaangkop na pagpapaubaya (scatter) ay sumasakop sa buong dekada.

Mga katangian ng mga capacitor

Mga pangunahing setting

Kapasidad

Ang pangunahing katangian ng isang kapasitor ay nito kapasidad. Ang pagtatalaga ng isang kapasitor ay nagpapahiwatig ng halaga ng nominal na kapasidad, habang ang aktwal na kapasidad ay maaaring mag-iba nang malaki depende sa maraming mga kadahilanan. Ang aktwal na kapasidad ng isang kapasitor ay tumutukoy sa mga katangian ng kuryente nito. Kaya, ayon sa kahulugan ng kapasidad, ang singil sa plato ay proporsyonal sa boltahe sa pagitan ng mga plato ( q = CU ). Ang mga karaniwang halaga ng kapasidad ay mula sa mga yunit ng picofarad hanggang sa daan-daang microfarad. Gayunpaman, may mga capacitor na may kapasidad na hanggang sampu-sampung farad.

Ang kapasidad ng isang flat capacitor, na binubuo ng dalawang parallel metal plate na may isang lugar sa bawat isa, na matatagpuan sa layo mula sa isa't isa, sa SI system ay ipinahayag ng formula: , kung saan ang kamag-anak na dielectric na pare-pareho ng medium na pumupuno sa espasyo sa pagitan ang mga plato (ang formula na ito ay wasto lamang kapag mas mababa kaysa sa mga linear na sukat ng mga plato ).

Upang makakuha ng malalaking kapasidad, ang mga capacitor ay konektado sa parallel. Sa kasong ito, ang boltahe sa pagitan ng mga plato ng lahat ng mga capacitor ay pareho. Kabuuang kapasidad ng baterya parallel ng mga konektadong capacitor ay katumbas ng kabuuan ng mga kapasidad ng lahat ng mga capacitor na kasama sa baterya.

Kung ang lahat ng parallel-connected capacitor ay may parehong distansya sa pagitan ng mga plate at parehong dielectric properties, kung gayon ang mga capacitor na ito ay maaaring katawanin bilang isang malaking kapasitor, na nahahati sa mga fragment ng isang mas maliit na lugar.

Kapag ang mga capacitor ay konektado sa serye, ang mga singil sa lahat ng mga capacitor ay pantay. Kabuuang kapasidad ng baterya sunud-sunod ang mga konektadong capacitor ay katumbas ng

o

Ang kapasidad na ito ay palaging mas mababa kaysa sa pinakamababang kapasidad ng kapasitor na kasama sa baterya. Gayunpaman, sa isang serye na koneksyon, ang posibilidad ng pagkasira ng mga capacitor ay nabawasan, dahil ang bawat kapasitor ay tumutukoy lamang sa bahagi ng potensyal na pagkakaiba ng pinagmulan ng boltahe.

Kung ang lugar ng mga plato ng lahat ng mga capacitor na konektado sa serye ay pareho, kung gayon ang mga capacitor na ito ay maaaring katawanin bilang isang malaking kapasitor, sa pagitan ng mga plato kung saan mayroong isang stack ng mga dielectric plate ng lahat ng mga capacitor na bumubuo dito.

Tiyak na kapasidad

Ang mga capacitor ay nailalarawan din ng tiyak na kapasidad - ang ratio ng kapasidad sa dami (o masa) ng dielectric. Ang maximum na halaga ng tiyak na kapasidad ay nakamit na may isang minimum na kapal ng dielectric, ngunit sa parehong oras ang breakdown boltahe nito ay bumababa.

Na-rate na boltahe

Ang isa pa, hindi gaanong mahalagang katangian ng mga capacitor ay ang rated boltahe - ang halaga ng boltahe na ipinahiwatig sa kapasitor kung saan maaari itong gumana sa ilalim ng tinukoy na mga kondisyon sa panahon ng buhay ng serbisyo nito habang pinapanatili ang mga parameter sa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon.

Ang rate ng boltahe ay depende sa disenyo ng kapasitor at ang mga katangian ng mga materyales na ginamit. Sa panahon ng operasyon, ang boltahe sa kapasitor ay hindi dapat lumampas sa na-rate na boltahe. Para sa maraming uri ng mga capacitor, bumababa ang pinapayagang boltahe habang tumataas ang temperatura.

Polarity

Ang mga capacitor na bumagsak nang walang pagsabog dahil sa temperatura at boltahe ay hindi angkop para sa mga kondisyon ng operating.

Maraming mga oxide dielectric (electrolytic) capacitor ang gumagana lamang kapag ang polarity ng boltahe ay tama dahil sa mga kemikal na katangian ng pakikipag-ugnayan ng electrolyte sa dielectric. Kapag ang polarity ng boltahe ay nabaligtad, ang mga electrolytic capacitor ay kadalasang nabigo dahil sa pagkasira ng kemikal ng dielectric na may kasunod na pagtaas ng kasalukuyang, pagkulo ng electrolyte sa loob at, bilang isang resulta, ang posibilidad ng pagsabog ng pabahay.

Ang mga pagsabog ng mga electrolytic capacitor ay isang pangkaraniwang pangyayari. Ang pangunahing sanhi ng mga pagsabog ay ang sobrang pag-init ng kapasitor, sanhi sa karamihan ng mga kaso ng pagtagas o pagtaas ng katumbas na resistensya ng serye dahil sa pagtanda (may kaugnayan para sa mga pulsed device). Upang mabawasan ang pinsala sa iba pang mga bahagi at pinsala sa mga tauhan, ang mga modernong capacitor na may malaking kapasidad ay naglalagay ng balbula o gumawa ng isang bingaw sa katawan (madalas mong makikita ito sa hugis ng titik X, K o T sa dulo). Kapag ang panloob na presyon ay tumaas, ang balbula ay bubukas o ang pabahay ay nawasak sa kahabaan ng bingaw, ang evaporated electrolyte ay lumalabas sa anyo ng isang kinakaing unti-unti na gas, at ang presyon ay bumaba nang walang pagsabog o mga fragment.

Ang mga tunay na capacitor, bilang karagdagan sa kapasidad, ay mayroon ding sariling pagtutol at inductance. Sa isang mataas na antas ng katumpakan, ang katumbas na circuit ng isang tunay na kapasitor ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod:

Electrical insulation resistance ng capacitor - r

Ang paglaban sa pagkakabukod ay ang paglaban ng kapasitor sa direktang kasalukuyang, na ibinigay ng r = U / I ut, Saan U- boltahe na inilapat sa kapasitor, I ut- kasalukuyang pagtagas.

Katumbas na paglaban sa serye - R

Katumbas na series resistance (ESR, English. ESR) ay pangunahing sanhi ng electrical resistance ng materyal ng mga plate at lead ng capacitor at ang (mga) contact sa pagitan ng mga ito, pati na rin ang mga pagkalugi sa dielectric. Karaniwan, ang ESR ay tumataas sa pagtaas ng dalas ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng kapasitor.

Sa karamihan ng mga kaso, ang parameter na ito ay maaaring mapabayaan, ngunit kung minsan (halimbawa, sa kaso ng paggamit ng mga electrolytic capacitor sa paglipat ng mga filter ng power supply) ang isang sapat na maliit na halaga ay maaaring maging mahalaga para sa pagiging maaasahan ng aparato (tingnan, halimbawa, Capacitor plague ).

Katumbas na serye ng inductance - L

Ang katumbas na serye ng inductance ay higit sa lahat dahil sa intrinsic inductance ng mga capacitor plate at lead. Sa mababang frequency (hanggang sa ilang kilohertz) kadalasang hindi ito isinasaalang-alang dahil sa kawalang-halaga nito.

Pagkawala ng padaplis

Ang pagkawala ng tangent ay ang ratio ng haka-haka at tunay na mga bahagi ng kumplikadong dielectric na pare-pareho.

Temperature coefficient of capacity (TKE)

TKE - kamag-anak na pagbabago sa kapasidad kapag ang temperatura ng kapaligiran ay nagbabago ng isang degree Celsius (Kelvin). Kaya, ang halaga ng capacitance laban sa temperatura ay kinakatawan ng linear formula:

,

kung saan Δ T- pagtaas ng temperatura sa °C o °K na nauugnay sa mga normal na kondisyon kung saan tinukoy ang halaga ng kapasidad. Ang TKE ay ginagamit upang makilala ang mga capacitor na may isang makabuluhang linear dependence ng capacitance sa temperatura. Gayunpaman, ang TKE ay hindi tinutukoy para sa lahat ng uri ng mga capacitor. Ang mga capacitor na may nonlinear dependence ng capacitance sa temperatura, at mga capacitor na may malaking pagbabago sa capacitance mula sa impluwensya ng ambient temperature, ay may indikasyon sa pagtatalaga ng relatibong pagbabago sa capacitance sa operating temperature range.

Dielectric na pagsipsip

Kung ang isang sisingilin na kapasitor ay mabilis na na-discharge sa zero boltahe sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang low-resistance load, at pagkatapos ay alisin ang load at obserbahan ang boltahe sa mga terminal ng kapasitor, makikita natin na ang boltahe ay dahan-dahang tumataas. Ang kababalaghang ito ay tinatawag dielectric na pagsipsip o

Ang kapasitor ay isang elemento ng isang de-koryenteng circuit na nagsisilbing isang charge storage device.

Marami na ngayong mga lugar ng aplikasyon para sa device na ito, na nagpapaliwanag ng kanilang malawak na hanay. Nag-iiba sila sa mga materyales kung saan sila ginawa, layunin, at hanay ng pangunahing parameter. Ngunit ang pangunahing katangian ng isang kapasitor ay ang kapasidad nito.

Prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang kapasitor

Disenyo

Sa mga diagram, ang kapasitor ay ipinahiwatig bilang dalawang magkatulad na linya na hindi magkakaugnay:

Ito ay tumutugma sa pinakasimpleng disenyo nito - dalawang plato (mga plato) na pinaghihiwalay ng isang dielectric. Ang aktwal na disenyo ng produktong ito ay kadalasang binubuo ng mga plato na nakabalot sa isang roll na may isang layer ng dielectric o iba pang magarbong mga hugis, ngunit ang kakanyahan ay nananatiling pareho.

Ang kapasidad ng kuryente ay ang kakayahan ng isang konduktor na makaipon ng mga singil sa kuryente. Ang mas maraming singil na maaaring hawakan ng isang konduktor sa isang naibigay na potensyal na pagkakaiba, mas malaki ang kapasidad. Ang ugnayan sa pagitan ng singil Q at potensyal na φ ay ipinahayag ng formula:

kung saan ang Q ay ang singil sa coulombs (C), φ ay ang potensyal sa volts (V).

Ang kapasidad ay sinusukat sa farads (F), na naaalala mo mula sa mga aralin sa pisika. Sa pagsasagawa, ang mas maliit na mga yunit ay mas karaniwan: millifarad (mF), microfarad (µF), nanofarad (nF), picofarad (pF).

Ang kapasidad ng imbakan ay nakasalalay sa mga geometric na parameter ng konduktor at ang dielectric na pare-pareho ng daluyan kung saan ito matatagpuan. Kaya, para sa isang globo na gawa sa kondaktibong materyal ito ay ipinahayag ng pormula:

C=4πεε0R

kung saan ang ε0-8.854·10^−12 F/m ay ang electrical constant, at ang ε ay ang dielectric constant ng medium (tabular value para sa bawat substance).

Sa totoong buhay, madalas na kailangan nating harapin hindi sa isang konduktor, ngunit sa mga sistema ng ganoon. Kaya, sa isang regular na flat capacitor, ang kapasidad ay direktang proporsyonal sa lugar ng mga plato at kabaligtaran sa distansya sa pagitan nila:

C=εε0S/d

ε narito ang dielectric constant ng spacer sa pagitan ng mga plato.

Kapasidad ng parallel at serial system

Ang isang parallel na koneksyon ng mga capacitor ay kumakatawan sa isang malaking kapasitor na may parehong dielectric na layer at ang kabuuang lugar ng mga plato, kaya ang kabuuang kapasidad ng system ay ang kabuuan ng bawat isa sa mga elemento. Magiging pareho ang boltahe sa isang parallel na koneksyon, at ang singil ay ipapamahagi sa pagitan ng mga elemento ng circuit.​

C=C1+C2+C3

Ang isang serye na koneksyon ng mga capacitor ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang karaniwang singil at ibinahagi na boltahe sa pagitan ng mga elemento. Samakatuwid, hindi ang kapasidad ang summed up, ngunit ang kabaligtaran nito:

1/C=1/С1+1/С2+1/С3

Mula sa formula para sa kapasidad ng isang solong kapasitor, maaari itong tapusin na may magkaparehong mga elemento na konektado sa serye, maaari silang kinakatawan bilang isang malaking isa na may parehong lugar ng plato, ngunit may kabuuang kapal ng dielectric.

Reactance

Ang isang kapasitor ay hindi maaaring magsagawa ng direktang kasalukuyang, tulad ng makikita mula sa disenyo nito. Sa ganoong circuit maaari lamang itong singilin. Ngunit sa AC circuits ito ay gumagana nang mahusay, patuloy na nagre-recharge. Kung hindi dahil sa mga limitasyon na nagmumula sa mga katangian ng dielectric (maaari itong masira kapag nalampasan ang limitasyon ng boltahe), ang elementong ito ay sisingilin nang walang katiyakan (ang tinatawag na ideal na kapasitor, tulad ng isang ganap na itim na katawan at isang perpektong gas ) sa isang direktang kasalukuyang circuit, at ang kasalukuyang sa pamamagitan nito ay hindi papasa. Sa madaling salita, ang paglaban ng isang kapasitor sa isang DC circuit ay walang katapusan.

Sa alternating kasalukuyang ang sitwasyon ay naiiba: mas mataas ang dalas sa circuit, mas mababa ang paglaban ng elemento. Ang paglaban na ito ay tinatawag na reactance, at ito ay inversely proportional sa frequency at capacitance:

Z=1/2πfC

kung saan ang f ay ang dalas sa hertz.

Imbakan ng enerhiya

Ang enerhiya na nakaimbak ng isang sisingilin na kapasitor ay maaaring ipahayag ng formula:

E=(CU^2)/2=(q^2)/2C

kung saan ang U ay ang boltahe sa pagitan ng mga plato, at ang q ay ang naipon na singil.

Capacitor sa isang oscillating circuit

Sa isang closed loop na naglalaman ng isang coil at isang kapasitor, ang alternating current ay maaaring mabuo.

Pagkatapos singilin ang kapasitor, magsisimula itong mag-self-discharge, na nagbibigay ng pagtaas ng kasalukuyang. Ang enerhiya ng isang discharged capacitor ay magiging zero, ngunit ang magnetic energy ng coil ay magiging maximum. Ang pagbabago sa kasalukuyang halaga ay nagiging sanhi ng self-inductive emf ng coil, at sa pamamagitan ng inertia ay dadaan ito sa kasalukuyang patungo sa pangalawang plato hanggang sa ganap itong ma-charge. Sa perpektong kaso, ang gayong mga oscillation ay walang katapusan, ngunit sa katotohanan ay mabilis silang namamatay. Ang dalas ng oscillation ay depende sa mga parameter ng parehong coil at ang kapasitor:

kung saan ang L ay ang inductance ng coil.

Ang isang kapasitor ay maaaring magkaroon ng sarili nitong inductance, na maaaring maobserbahan habang tumataas ang dalas ng kasalukuyang sa circuit. Sa perpektong kaso, ang halagang ito ay hindi gaanong mahalaga at maaaring mapabayaan, ngunit sa katotohanan, kapag ang mga plato ay pinagsama ang mga plato, ang parameter na ito ay hindi maaaring balewalain, lalo na pagdating sa mataas na frequency. Sa ganitong mga kaso, pinagsasama ng kapasitor ang dalawang pag-andar at kumakatawan sa isang uri ng oscillatory circuit na may sarili nitong resonant frequency.

Mga katangian ng pagganap

Bilang karagdagan sa nabanggit na kapasidad, self-inductance at intensity ng enerhiya, ang mga tunay na capacitor (at hindi perpekto) ay may ilang mga katangian na dapat isaalang-alang kapag pinipili ang elementong ito para sa circuit. Kabilang dito ang:

Upang maunawaan kung saan nagmumula ang mga pagkalugi, kinakailangang ipaliwanag kung ano ang mga graph ng sinusoidal na kasalukuyang at boltahe sa elementong ito. Kapag ang kapasitor ay sisingilin sa maximum nito, ang kasalukuyang sa mga plato nito ay zero. Alinsunod dito, kapag ang kasalukuyang ay pinakamataas, walang boltahe. Iyon ay, ang boltahe at kasalukuyang ay wala sa phase sa pamamagitan ng isang anggulo ng 90 degrees. Sa isip, ang isang kapasitor ay may reaktibong kapangyarihan lamang:

Q=UIsa 90

Sa katotohanan, ang mga capacitor plate ay may sariling paglaban, at ang bahagi ng enerhiya ay ginugol sa pag-init ng dielectric, na nagiging sanhi ng pagkawala ng enerhiya. Kadalasan ang mga ito ay hindi gaanong mahalaga, ngunit kung minsan hindi sila maaaring pabayaan. Ang pangunahing katangian ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang dielectric loss tangent, na kung saan ay ang ratio ng aktibong kapangyarihan (ibinigay ng mababang pagkalugi sa dielectric) at reaktibo na kapangyarihan. Ang halagang ito ay maaaring masukat sa teorya sa pamamagitan ng pagpapakita ng tunay na kapasidad sa anyo ng isang katumbas na katumbas na circuit - parallel o serye.

Pagpapasiya ng dielectric loss tangent

Sa isang parallel na koneksyon, ang halaga ng mga pagkalugi ay tinutukoy ng ratio ng mga alon:

tgδ = Ir/Ic = 1/(ωCR)

Sa kaso ng isang serye na koneksyon, ang anggulo ay kinakalkula ng ratio ng boltahe:

tgδ = Ur/Uc = ωCR

Sa totoo lang, para sukatin ang tgδ, gumagamit sila ng device na binuo gamit ang bridge circuit. Ito ay ginagamit upang masuri ang mga pagkalugi ng pagkakabukod sa mataas na boltahe na kagamitan. Gamit ang mga tulay sa pagsukat, maaari mo ring sukatin ang iba pang mga parameter ng network.

Na-rate na boltahe

Ang parameter na ito ay ipinahiwatig sa label. Ipinapakita nito ang pinakamataas na boltahe na maaaring ilapat sa mga plato. Ang paglampas sa nominal na halaga ay maaaring humantong sa pagkasira ng kapasitor at pagkabigo nito. Ang parameter na ito ay nakasalalay sa mga katangian ng dielectric at kapal nito.

Polarity

Ang ilang mga capacitor ay may polarity, iyon ay, dapat itong konektado sa circuit sa isang mahigpit na tinukoy na paraan. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang ilang uri ng electrolyte ay ginagamit bilang isa sa mga plato, at ang oxide film sa kabilang elektrod ay nagsisilbing dielectric. Kapag nagbago ang polarity, sinisira lang ng electrolyte ang pelikula at huminto sa pagtatrabaho ang kapasitor.

Koepisyent ng temperatura ng kapasidad

Ito ay ipinahayag ng ratio na ΔC/CΔT kung saan ang ΔT ay ang pagbabago sa temperatura ng kapaligiran. Kadalasan, ang pag-asa na ito ay linear at hindi gaanong mahalaga, ngunit para sa mga capacitor na tumatakbo sa mga agresibong kondisyon, ang TKE ay ipinahiwatig sa anyo ng isang graph.

Ang pagkabigo ng kapasitor ay dahil sa dalawang pangunahing dahilan - pagkasira at sobrang pag-init. At kung sa kaganapan ng isang pagkasira ang ilan sa kanilang mga uri ay may kakayahang magpagaling sa sarili, kung gayon ang sobrang pag-init ay humahantong sa pagkawasak sa paglipas ng panahon.

Ang sobrang pag-init ay sanhi ng parehong panlabas na mga kadahilanan (pag-init ng mga kalapit na elemento ng circuit) at mga panloob, sa partikular, ang katumbas na paglaban ng serye ng mga plato. Sa electrolytic capacitors ito ay humahantong sa pagsingaw ng electrolyte, at sa oxide semiconductor capacitors ito ay humahantong sa pagkasira at isang kemikal na reaksyon sa pagitan ng tantalum at manganese oxide.

Ang panganib ng pagkasira ay madalas itong nangyayari na may posibilidad pagsabog mga pabahay.

Teknikal na disenyo ng mga capacitor

Ang mga kapasitor ay maaaring maiuri sa ilang mga grupo. Kaya, depende sa kakayahang ayusin ang kapasidad, nahahati sila sa pare-pareho, variable at adjustable. Sa hugis maaari silang maging cylindrical, spherical at flat. Maaari mong hatiin ang mga ito ayon sa layunin. Ngunit ang pinakakaraniwang pag-uuri ay ayon sa uri ng dielectric.

Mga capacitor ng papel

Ang papel ay ginagamit bilang isang dielectric, napakadalas na may langis na papel. Bilang isang patakaran, ang mga naturang capacitor ay malaki ang sukat, ngunit mayroon ding maliliit na bersyon na walang oiling. Ginagamit ang mga ito bilang mga stabilizing at storage device, at unti-unting pinapalitan mula sa consumer electronics ng mas modernong mga modelo ng pelikula.

Sa kawalan ng oiling, mayroon silang isang makabuluhang disbentaha - tumutugon sila sa kahalumigmigan ng hangin kahit na may selyadong packaging. Ang basang papel ay nagdaragdag ng pagkawala ng enerhiya.

Dielectric sa anyo ng mga organic na pelikula

Ang mga pelikula ay maaaring gawin ng mga organikong polimer, tulad ng:

• polyethylene terephthalate;
• polyamide;
• polycarbonate;
• polysulfone;
• polypropylene;
• polisterin;
• fluoroplastic (polytetrafluoroethylene).

Kung ikukumpara sa mga nauna, ang mga naturang capacitor ay mas compact sa laki at hindi nagdaragdag ng mga pagkalugi ng dielectric na may pagtaas ng kahalumigmigan, ngunit marami sa kanila ay nasa panganib ng pagkabigo dahil sa sobrang pag-init, at ang mga walang ganitong kawalan ay mas mahal.

Solid inorganic dielectric

Maaari itong maging mika, salamin at keramika.

Ang bentahe ng mga capacitor na ito ay ang kanilang katatagan at linearity ng pagtitiwala ng kapasidad sa temperatura, inilapat na boltahe, at sa ilang mga kaso kahit na sa radiation. Ngunit kung minsan ang gayong pag-asa mismo ay nagiging problema, at kung hindi gaanong binibigkas ito, mas mahal ang produkto.

Oxide dielectric

Ang mga capacitor ng aluminyo, solid-state at tantalum ay ginawa kasama nito. Mayroon silang polarity, kaya nabigo sila kung hindi tama ang pagkakakonekta at lumampas ang rating ng boltahe. Ngunit sa parehong oras mayroon silang mahusay na kapasidad, compact at matatag sa operasyon. Sa wastong operasyon, maaari silang magtrabaho nang halos 50 libong oras.

Vacuum

Ang ganitong mga aparato ay isang baso o ceramic flask na may dalawang electrodes mula sa kung saan ang hangin ay pumped out. Ang mga ito ay halos walang pagkalugi, ngunit ang kanilang mababang kapasidad at hina ay nililimitahan ang kanilang saklaw ng aplikasyon sa mga istasyon ng radyo, kung saan ang laki ng kapasidad ay hindi napakahalaga, ngunit ang paglaban sa pag-init ay may pangunahing kahalagahan.

Electric double layer

Kung titingnan mo kung ano ang kailangan ng isang kapasitor, maaari mong maunawaan na ang ganitong uri ay hindi eksakto ito. Sa halip, ito ay isang karagdagang o backup na mapagkukunan ng kuryente, na kung saan ginagamit ang mga ito. Ang ilang mga kategorya ng mga naturang device - mga ionistor - ay naglalaman ng activated carbon at isang electrolyte layer, ang iba ay nagpapatakbo sa mga lithium ions. Ang kapasidad ng mga device na ito ay maaaring hanggang sa daan-daang farad. Ang kanilang mga disadvantages ay kinabibilangan ng mataas na gastos at aktibong paglaban sa pagtagas ng mga alon.

Anuman ang kapasitor, mayroong dalawang ipinag-uutos na mga parameter na dapat na maipakita sa pagmamarka - ito ang kapasidad at rate ng boltahe nito.

Bilang karagdagan, sa karamihan sa kanila ay mayroong isang numerical at alpabetikong pagtatalaga ng mga katangian nito. Alinsunod sa mga pamantayan ng Russia, ang mga capacitor ay minarkahan ng apat na palatandaan.

Ang unang titik K ay nangangahulugang "kapasitor", ang susunod na numero ay ang uri ng dielectric, na sinusundan ng isang tagapagpahiwatig ng patutunguhan sa anyo ng isang titik; ang huling icon ay maaaring mangahulugan ng parehong uri ng disenyo at ang numero ng pag-develop, depende na ito sa tagagawa. Ang ikatlong punto ay madalas na napalampas. Ang ganitong mga marka ay ginagamit sa mga produktong sapat na malaki upang mapaunlakan ang mga ito. Ayon sa GOST, ang pag-decode ay magiging ganito:

Mga unang titik:

1. Ang K ay isang pare-parehong kapasitor.
2. Ang CT ay isang trimmer.
3. Ang KP ay isang variable na kapasitor.

Ang pangalawang pangkat ay ang uri ng dielectric:

Ang lahat ng ito ay hindi maaaring ilagay sa mga maliliit na capacitor, kaya ang mga pinaikling marka ay ginagamit, na, kung hindi ka sanay dito, ay maaaring mangailangan pa ng isang calculator, at kung minsan ay isang magnifying glass. Ang pagmamarka na ito ay nag-encode ng kapasidad, rating ng boltahe at mga paglihis mula sa pangunahing parameter. Walang punto sa pag-record ng natitirang mga parameter: ito ay, bilang isang panuntunan, mga ceramic capacitor.

Pagmamarka ng mga ceramic capacitor

Minsan ang lahat ay simple sa kanila - ang kapasidad ay minarkahan ng isang numero at mga yunit: pF - picofarad, nF - nanofarad, μF - microfarad, mF - millifarad. Iyon ay, ang 100nF inskripsyon ay maaaring basahin nang direkta. Ang denominasyon ay, ayon sa pagkakabanggit, ang numero at ang titik V. Ngunit kung minsan kahit na ito ay hindi magkasya, kaya ang mga pagdadaglat ay ginagamit. Kaya, kadalasan ang kapasidad ay umaangkop sa tatlong digit (103, 109, atbp.), Kung saan ang huli ay nangangahulugan ng bilang ng mga zero, at ang unang dalawa ay nangangahulugan ng kapasidad sa picofarads. Kung ang numero 9 ay nasa dulo, kung gayon walang mga zero, at isang kuwit ang inilalagay sa pagitan ng unang dalawa. Kapag ang numero 8 ay nasa dulo, ang kuwit ay ibabalik ng isa pang lugar.

Halimbawa, ang pagtatalaga 109 ay kumakatawan sa 1 picofarad, at 100–10 picofarads; 681–680 picofarads, o 0.68 nanofarads, at 104–100 thousand pF o 100nF

Madalas mong mahahanap ang unang titik ng unit ng pagsukat bilang kuwit: p50–0.5 pF, 1n5–1.5 nF, 15μ – 15 µF, 15m – 15 mF. Minsan R ang isinusulat sa halip na p.

Pagkatapos ng tatlong numero ay maaaring mayroong isang liham na nagpapahiwatig ng pagkalat ng parameter ng kapasidad:

Kung kinakalkula mo ang mga katangian ng isang circuit sa mga yunit ng SI, kung gayon upang mahanap ang kapasidad sa farads, kailangan mong tandaan ang mga exponent ng numero 10:

1. -3 - millifarads;
2. -6 - microfarads;
3. -9 - nanofarads;
4. -12 ay picofarads.

Kaya, ang 01 pF ay 0.1 *10^-12 F.

Sa mga aparatong SMD, ang kapasidad sa picofarads ay ipinahiwatig ng isang titik, at ang numero pagkatapos nito ay ang kapangyarihan ng 10 kung saan ang halagang ito ay dapat na i-multiply.

sulat	C	sulat	C	sulat	C	sulat	C
A	1	J	2,2	S	4,7	a	2,5
B	1,1	K	2,4	T	5,1	b	3,5
C	1,2	L	2,7	U	5,6	d	4
D	1,3	M	3	V	6,2	e	4,5
E	1,5	N	3,3	W	6,8	f	5
F	1,6	P	3,6	X	7,5	m	6
G	1,8	Q	3,9	Y	8,2	n	7
Y	2	R	4,3	Z	9,1	t	8

Ang rate ng operating boltahe ay maaaring markahan ng isang sulat sa parehong paraan, kung ito ay may problemang isulat ito nang buo. Ang sumusunod na pamantayan para sa pagtatalaga ng liham ng mga denominasyon ay pinagtibay sa Russia:

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

Sa kabila ng mga listahan at talahanayan, mas mahusay pa ring pag-aralan ang pag-encode ng isang partikular na tagagawa - maaaring magkaiba sila sa iba't ibang bansa.

Ang ilang mga capacitor ay may mas detalyadong paglalarawan ng kanilang mga katangian.

Ang kapasitor ay isang karaniwang dalawang-pol na aparato na ginagamit sa iba't ibang mga de-koryenteng circuit. Ito ay may pare-pareho o variable na kapasidad at nailalarawan sa pamamagitan ng mababang kondaktibiti; ito ay may kakayahang mag-ipon ng singil ng electric current at ipadala ito sa iba pang mga elemento sa electrical circuit.
Ang pinakasimpleng mga halimbawa ay binubuo ng dalawang plate electrodes na pinaghihiwalay ng isang dielectric at nag-iipon ng magkasalungat na singil. Sa mga praktikal na kondisyon, gumagamit kami ng mga capacitor na may malaking bilang ng mga plato na pinaghihiwalay ng isang dielectric.

Magsisimulang mag-charge ang capacitor kapag nakakonekta ang electronic device sa network. Kapag ang aparato ay konektado, mayroong maraming libreng puwang sa mga electrodes ng kapasitor, samakatuwid ang electric current na pumapasok sa circuit ay ang pinakamalaking magnitude. Habang napupuno ito, bababa at tuluyang mawawala ang electric current kapag ganap na napuno ang kapasidad ng device.

Sa proseso ng pagtanggap ng electric current charge, ang mga electron (mga partikulo na may negatibong singil) ay kinokolekta sa isang plato, at ang mga ions (mga partikulo na may positibong singil) ay kinokolekta sa isa pa. Ang separator sa pagitan ng positibo at negatibong sisingilin na mga particle ay isang dielectric, na maaaring magamit sa iba't ibang mga materyales.

Kapag ang isang de-koryenteng aparato ay konektado sa isang pinagmumulan ng kuryente, ang boltahe sa electrical circuit ay zero. Habang napuno ang mga lalagyan, ang boltahe sa circuit ay tumataas at umabot sa isang halaga na katumbas ng antas sa kasalukuyang pinagmulan.

Kapag ang de-koryenteng circuit ay naka-disconnect mula sa pinagmumulan ng kapangyarihan at isang load ay konektado, ang kapasitor ay hihinto sa pagtanggap ng singil at inililipat ang naipon na kasalukuyang sa iba pang mga elemento. Ang load ay bumubuo ng isang circuit sa pagitan ng mga plato nito, kaya kapag ang kapangyarihan ay naka-off, ang mga positibong sisingilin na mga particle ay magsisimulang lumipat patungo sa mga ion.

Ang paunang kasalukuyang sa circuit kapag ang isang load ay konektado ay magiging katumbas ng boltahe sa mga negatibong sisingilin na mga particle na hinati sa halaga ng paglaban sa pagkarga. Sa kawalan ng kapangyarihan, ang kapasitor ay magsisimulang mawalan ng singil at habang ang singil sa mga capacitor ay bumababa, ang antas ng boltahe at kasalukuyang sa circuit ay bababa. Ang prosesong ito ay makukumpleto lamang kapag walang singil na natitira sa device.

Ang figure sa itaas ay nagpapakita ng disenyo ng isang papel na kapasitor:
a) paikot-ikot ang seksyon;
b) ang aparato mismo.
Sa larawang ito:

1. Papel;
2. Foil;
3. Insulator ng salamin;
4. takip;
5. Frame;
6. Gasket ng karton;
7. Pagbabalot;
8. Mga seksyon.

Kapasidad ng kapasitor ay itinuturing na pinakamahalagang katangian nito; ang oras na kinakailangan upang ganap na ma-charge ang aparato kapag direktang ikinonekta ang aparato sa isang mapagkukunan ng electric current ay nakasalalay dito. Ang oras ng paglabas ng aparato ay nakasalalay din sa kapasidad, pati na rin sa laki ng pagkarga. Kung mas mataas ang resistensya R, mas mabilis na mawawalan ng laman ang kapasitor.

Bilang isang halimbawa ng pagpapatakbo ng isang kapasitor, isaalang-alang ang pagpapatakbo ng isang analog transmitter o radio receiver. Kapag ang aparato ay nakakonekta sa network, ang mga capacitor na konektado sa inductor ay magsisimulang mag-ipon ng singil, ang mga electrodes ay mangolekta sa ilang mga plato, at mga ions sa iba. Matapos mapuno nang buo ang kapasidad, magsisimulang mag-discharge ang device. Ang kumpletong pagkawala ng singil ay hahantong sa pagsisimula ng pagsingil, ngunit sa kabaligtaran na direksyon, iyon ay, ang mga plato na may positibong singil sa pagkakataong ito ay makakatanggap ng negatibong singil at kabaliktaran.

Layunin at paggamit ng mga capacitor

Sa kasalukuyan, ginagamit ang mga ito sa halos lahat ng radio engineering at iba't ibang electronic circuit.
Sa isang alternating kasalukuyang circuit maaari silang kumilos bilang kapasidad. Halimbawa, kapag ikinonekta mo ang isang kapasitor at isang bumbilya sa isang baterya (direktang kasalukuyang), hindi sisindi ang bumbilya. Kung ikinonekta mo ang naturang circuit sa isang alternating current source, ang bombilya ay kumikinang, at ang intensity ng ilaw ay direktang nakasalalay sa halaga ng kapasidad ng kapasitor na ginamit. Salamat sa mga feature na ito, malawak na itong ginagamit sa mga circuit bilang mga filter na pinipigilan ang high-frequency at low-frequency interference.

Ginagamit din ang mga capacitor sa iba't ibang electromagnetic accelerators, photo flashes at laser dahil sa kanilang kakayahang mag-imbak ng malaking singil sa kuryente at mabilis na ilipat ito sa iba pang mga elemento ng network na may mababang resistensya, sa gayon ay lumilikha ng isang malakas na pulso.

Sa pangalawang suplay ng kuryente, ginagamit ang mga ito upang pakinisin ang mga ripple sa panahon ng pagwawasto ng boltahe.

Ang kakayahang mapanatili ang isang singil sa loob ng mahabang panahon ay ginagawang posible na gamitin ang mga ito para sa pag-iimbak ng impormasyon.

Ang paggamit ng isang risistor o kasalukuyang generator sa isang circuit na may isang kapasitor ay nagbibigay-daan sa iyo upang madagdagan ang oras ng pagsingil at pagdiskarga ng kapasidad ng aparato, upang ang mga circuit na ito ay magagamit upang lumikha ng mga circuit ng tiyempo na walang mataas na mga kinakailangan para sa temporal na katatagan.

Sa iba't ibang mga de-koryenteng kagamitan at sa mas mataas na harmonic na mga filter, ang elementong ito ay ginagamit upang mabayaran ang reaktibong kapangyarihan.