Презентация, доклад на тему Электрическая емкость

проводимостью. Конденсатор – это элемент электрической цепи, который способен накапливать электрический заряд и энергию электрического поля. Важной особенностью конденсатора является его свойство не только накапливать, но и отдавать заряд, причем практически мгновенно.
Конденсатор – один из самых распространённых радиоэлементов. Роль конденсатора в электронной схеме заключается в накоплении электрического заряда, разделения постоянной и переменной составляющей тока, фильтрации пульсирующего тока и многое другое.

двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. В зависимости от конструкции и назначения конденсатора диэлектриком может служить воздух, бумага, керамика, слюда.
Практически применяемые конденсаторы имеют много слоёв диэлектрика и многослойные электроды, или ленты чередующихся диэлектрика и электродов, свёрнутые в цилиндр или параллелепипед со скруглёнными четырьмя рёбрами (из-за намотки).

заряду одной из обкладок и обратно пропорциональную разности потенциалов между обкладками, т.е. напряжению.

Емкость конденсатора зависит от его размеров, формы и диэлектрической проницаемости диэлектрика, находящегося между обкладками.


, где ε - относительная диэлектрическая проницаемость, ε0 = 8,85*10-12 Ф/м - абсолютная диэлектрическая проницаемость, мировая постоянная.

(разность потенциалов), до которого заряжен конденсатор, q - электрический заряд.
Особенность конденсатора является способность практически мгновенно отдавать накопленную энергию.

изолятором.
• Для переменного тока конденсатор не является преградой. Сопротивление конденсатора (ёмкостное сопротивление) переменному току уменьшается с увеличением его ёмкости и частоты тока, и наоборот, увеличивается с уменьшением его ёмкости и частоты тока.
Свойство конденсатора оказывать разное сопротивление переменному току нашло широкое применение. Конденсаторы используют для фильтрации, отделения одних частот от других, отделения переменной составляющей от постоянной.

реактивное сопротивление конденсатора бесконечно (в идеальном случае).
Конденсатор в цепи постоянного тока может проводить ток только в момент включения его в цепь (происходит заряд или перезаряд конденсатора), по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течёт, так как его обкладки разделены диэлектриком. В цепи же переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора.

изменяться синусоидально. Поскольку эл. ток – это скорость изменения заряда, то ток в электрической цепи с конденсатором также изменяется синусоидально, при этом опережая напряжение по фазе на 90 градусов.

второму закону коммутации). Эта особенность активно используется в различных фильтрах, стабилизаторах, интегрирующих цепях, колебательных контурах и т. д.

питания. При замыкании ключа в положение 1 происходит заряд конденсатора. Ток проходит по цепи: “плюс” источника – резистор – конденсатор - “минус” источника.

конденсатор, также изменяется по экспоненте. Причем эти изменения взаимообратны, чем больше напряжение, тем меньше ток, протекающий через конденсатор. Когда напряжение на конденсаторе сравняется с напряжением источника, процесс заряда прекратится, и ток в цепи перестанет течь.

времени Т. За время τ конденсатор заряжается или разряжается на 63%. За 5 Т конденсатор отдает или принимает заряд полностью.
Вывод: чем больше номинал конденсатора и резистора, тем больше постоянная времени, и наоборот, чем меньше номиналы этих радиоэлементов, тем меньше постоянная времени.

между обкладками всех конденсаторов одинаково. Общая ёмкость батареи параллельно соединённых конденсаторов равна сумме ёмкостей всех конденсаторов, входящих в батарею.



Если у всех параллельно соединённых конденсаторов расстояние между обкладками и свойства диэлектрика одинаковы, то эти конденсаторы можно представить как один большой конденсатор, разделённый на фрагменты меньшей площади.

источника питания они поступают только на внешние электроды, а на внутренних электродах они получаются только за счёт разделения зарядов, ранее нейтрализовавших друг друга.



Эта ёмкость всегда меньше минимальной ёмкости конденсатора, входящего в батарею. Однако при последовательном соединении уменьшается возможность пробоя конденсаторов, так как на каждый конденсатор приходится лишь часть разницы потенциалов источника напряжения.

(Ф). Ёмкость в 1 Фарад очень велика. В современной технике существует электронный компонент, который обладает ёмкостью более 1 Фарады – это ионистор.
В основном, в электронике и радиотехнике используются конденсаторы с ёмкостью равной миллионной доле фарады – микрофарада (1мкФ = 0,000001 Ф= 10-6 Ф). Номинальную ёмкость указывают на корпусе конденсатора. На электрических принципиальных схемах номинальная ёмкость конденсаторов обычно указывается в микрофарадах 1 мкФ = 1·106 пФ = 1·10−6 Ф) и пикофарадах (1 пФ = 1·10−12 Ф), но нередко и в нанофарадах (1 нФ = 1·10−9 Ф).

1 мкФ = 1·106 пФ = 1·10−6 Ф) и пикофарадах (1 пФ = 1·10−12 Ф), но нередко и в нанофарадах (1 нФ = 1·10−9 Ф).
При ёмкости не более 0,01 мкФ, ёмкость конденсатора указывают в пикофарадах, при этом допустимо не указывать единицу измерения, то есть постфикс «пФ» опускают.

электролитических конденсаторов, а также для высоковольтных конденсаторов на схемах, после обозначения номинала ёмкости, указывают их максимальное рабочее напряжение в вольтах (В) или киловольтах (кВ). Например так: «10 мкФ x 10 В». Для переменных конденсаторов указывают диапазон изменения ёмкости, например так: «10 — 180».
Ёмкости от 100 пФ и до 0,1 мкФ маркируют в нанофарадах, указывая букву H или n.

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 маркировка ёмкости соответствует маркировке 47nK и составляет 47 нанофарад или 0,047 мкФ. Аналогично 22НС – 0,022 мкФ.

М условно означает микрофарад. Значение 47 стоит после М, т.е номинальная ёмкость конденсатора является дольной частью микрофарады, т.е 0,47 мкФ. Для M10C - 0,1 мкФ. Получается, что ёмкость конденсатора с маркировкой M10С равно ёмкости конденсатора с маркировкой 100nJ. Только условная маркировка чуть отличается.
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.

указывается только числовой код ёмкости.
Керамические конденсаторы с нанесённой маркировкой ёмкости числовым кодом. Например, числовая маркировка 224 соответствует значению 220 000 пикофарад, или 220 нанофарад и 0,22 мкФ. В данном случае 22 это числовое значение величины номинала. Цифра 4 указывает на количество нулей.

может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах. При превышении допустимого значения конденсатор будет пробит, то есть, превратится в обычный проводник. Диапазон допустимых значений рабочих напряжений конденсаторов лежит в пределах от нескольких вольт до единиц киловольт (1 киловольт – 1 000 вольт). Номинальное напряжение маркируют на корпусе конденсатора.

напряжение на конденсаторе должно быть не свыше номинального. Не лишним будет брать конденсатор с запасом по рабочему напряжению. Для многих типов конденсаторов с увеличением температуры допустимое максимальное напряжение снижается, что связано с ростом тепловой скорости движения носителей заряда и, следовательно, снижением порога для электрического пробоя. Это необходимо учитывать.

что указана на его корпусе.
Допускаемое отклонение ёмкости маркируется либо числом в процентах (±5%, 10%, 20%), либо латинской буквой. В бытовой радиоаппаратуре используются радиоэлементы с допуском до ±20%, а иногда и более. Всё зависит от назначения устройства и особенностей конкретного прибора. В технике, где требуется особая точность номинальных значений ёмкости, применяются конденсаторы с малым допуском (1% и менее). На принципиальных схемах этот параметр, как правило, не указывается. Допускаемое отклонение ёмкости маркируется либо числом в процентах (±5%, 10%, 20%), либо латинской буквой.
Данный параметр указан в спецификациях.

полярности напряжения из-за химических особенностей взаимодействия электролита с диэлектриком. При обратной полярности напряжения электролитические конденсаторы обычно выходят из строя из-за химического разрушения диэлектрика с последующим увеличением тока, вскипанием электролита внутри и, как следствие, с вероятностью взрыва корпуса. Емкость их намного больше, чем у обычных, следовательно, габариты также существенно больше. Если обычные конденсаторы можно впаивать в схему не беспокоясь о полярности прикладываемого к конденсатору напряжения, то электролитический конденсатор необходимо включать в схему строго в соответствии с полярностью напряжения. У электролитических конденсаторов длинный вывод – плюсовой, короткий – минусовой.

Разрушение возможно из-за нарушения режима эксплуатации (температуры, напряжения, полярности) или старения. Конденсаторы с разорванной крышкой практически неработоспособны и требуют замены, а если она просто вздувшаяся, но ещё не разорвана, то, скорее всего, скоро он выйдет из строя или сильно изменятся параметры, что сделает его использование невозможным.

поля каждого конденсатора и всей цепи.
C1= 2×103 пФ; C2= 6×103пФ;C3= 3×103 пФ;
C4= 6×103пФ; U= 100 В.