Как на схеме выглядит конденсатор: Условные обозначения конденсаторов

Содержание

Условные обозначения конденсаторов

Основным параметром конденсатора является его номинальная емкость, измеряемая в фарадах ( Ф ) микрофарадах ( мкФ ) или пикофарадах ( пФ ).

Допустимые отклонения емкости конденсатора от номинального значения указаны в стандартах и определяют класс его точности. Для конденсаторов, как и для сопротивлений, чаще всего применяются три класса точности I ( E24 ), II ( Е12 ) и III ( E6 ), соответствующие допускам ±5 %, ±10 % и ±20 %.

Конденсаторы

По виду изменения емкости конденсаторы делятся на изделия с постоянной емкостью, переменной и саморегулирующиеся. Номинальная емкость указывается на корпусе конденсатора. Для сокращения записи применяется специальное кодирование:

П – пикофарады – пФ
Н – одна нанофарада
М – микрофарад – мкФ

Ниже в качестве примера приводятся кодированные обозначения конденсаторов:

51П – 51 пФ
5П1 – 5,1 пФ
h2 – 100 пФ
1Н – 1000 пФ
1Н2 – 1200 пФ
68Н – 68000 пФ = 0,068 мкФ
100Н – 100 000 пФ = 0,1 мкФ
МЗ – 300 000 пФ = 0,3 мкФ
3М3 – 3,3 мкФ
10М – 10 мкФ

Числовые значения ёмкостей 130 пФ и 7500 пФ
целые числа ( от

0 до 9999 пФ )

Конструкции конденсаторов постоянной емкости и материал, из которого они изготовляются, определяются их назначением и диапазоном рабочих частот.

Высокочастотные конденсаторы имеют большую стабильность, заключающуюся в незначительном изменении емкости при изменении температуры, малые допустимые отклонения емкости от номинального значения, небольшие размеры и вес. Они бывают керамическими (типов КЛГ, КЛС, КМ, КД, КДУ, КТ, КГК, КТП и др.), слюдяными ( КСО, КГС, СГМ ), стеклокерамическими ( СКМ ), стеклоэмалевыми ( КС ) и стеклянными ( К21У ).

Конденсатор с дробной ёмкостью
от 0 до 9999 Пф

Для цепей постоянного, переменного и пульсирующего токов низкой частоты требуются конденсаторы с большими емкостями, измеряемыми тысячами микрофарад. В связи с этим выпускаются бумажные (типов

БМ, КБГ ), металлобумажные ( МБГ, МБМ ), электролитические ( КЭ , ЭГЦ, ЭТО, К50, К52, К53 и др.) и пленочные ( ПМ, ПО, К73, К74, К76 ) конденсаторы.

Конструкции конденсаторов постоянной емкости разнообразны. Так, слюдяные, стеклоэмалевые, стеклокерамические и отдельные типы керамических конденсаторов имеют пакетную конструкцию. В них обкладки, выполненные из металлической фольги или в виде металлических пленок, чередуются с пластинами из диэлектрика (например, слюды).

Емкость конденсатора 0,015 мкФ

Конденсатор с ёмкостью 1 мкФ

Для получения значительной емкости формируют пакет из большого числа таких элементарных конденсаторов. Электрически соединяют между собой все верхние обкладки и отдельно – нижние. К местам соединений припаивают проводники, служащие выводами конденсатора. Затем пакет спрессовывают и помещают в корпус.

Применяется и дисковая конструкция керамических конденсаторов. Роль обкладок в них выполняют металлические пленки, нанесенные на обе стороны керамического диска. Бумажные конденсаторы часто имеют рулонную конструкцию. Полосы алюминиевой фольги, разделенные бумажными лентами с высокими диэлектрическими свойствами, свертываются в рулон. Для получения большой емкости рулоны соединяют друг с другом и помещают в герметичный корпус.

В электролитических конденсаторах диэлектрик представляет собой оксидную пленку, наносимую на алюминиевую или танталовую пластинку, являющуюся одной из обкладок конденсатора, вторая обкладка – электролит.

Электролитический конденсатор 20,0 × 25В

Металлический стержень ( анод ) должен подключаться к точке с более высоким потенциалом, чем соединенный с электролитом корпус конденсатора ( катод ). При невыполнении этого условия сопротивление оксидной пленки резко уменьшается, что приводит к увеличению тока, проходящего через конденсатор, и может вызвать его разрушение.

Такую конструкцию имеют электролитические конденсаторы типа КЭ. Выпускаются также электролитические конденсаторы с твердым электролитом ( типа К50 ).

Проходной конденсатор

Конденсатор переменной ёмкости от 9 пФ до 270 пФ

Площадь перекрытия пластин или расстояние между ними у конденсаторов переменной емкости можно изменять различными способами. При этом меняется и емкость конденсатора. Одна из возможных конструкций конденсатора переменной емкости ( КПЕ ) изображена на рисунке справа.

Конденсатор переменной ёмкости от 9 пФ до 270 пФ

Здесь емкость изменяется путем различного расположения роторных (подвижных) пластин относительно статорных (неподвижных). Зависимость изменения емкости от угла поворота определяется конфигурацией пластин. Величина минимальной и максимальной емкости зависит от площади пластин и расстояния между ними. Обычно минимальная емкость С_мин, измеряемая при полностью выведенных роторных пластинах, составляет единицы (до 10 – 20) пикофарад, а максимальная емкость С_макс, измеряемая при полностью выведенных роторных пластинах, – сотни пикофарад.

В радиоаппаратуре часто используются блоки КПЕ, скомпонованные из двух, трех и более конденсаторов переменной емкости, механически связанных друг с другом.

Конденсатор переменной ёмкости от 12 пФ до 497 пФ

Благодаря блокам КПЕ можно изменять одновременно и на одинаковую величину емкость различных цепей устройства.

Разновидностью КПЕ являются подстроечные конденсаторы. Их емкость так же, как и сопротивление подстроечных резисторов, изменяют лишь с помощью отвертки. В качестве диэлектрика в таких конденсаторах могут использоваться воздух или керамика.

Конденсатор подстроечный от 5 пФ до 30 пФ

На электрических схемах конденсаторы постоянной емкости обозначаются двумя параллельными отрезками, символизирующими обкладки конденсатора, с выводами от их середин. Рядом указывают условное буквенное обозначение конденсатора – букву С (от лат. Capacitor – конденсатор).

После буквы С ставится порядковый номер конденсатора в данной схеме, а рядом через небольшой интервал пишется другое число, указывающее на номинальное значение емкости.

Емкость конденсаторов от

0 до 9999 пФ указывают без единицы измерения, если емкость выражена целым числом , и с единицей измерения – пФ, если емкость выражена дробным числом.

Подстроечные конденсаторы

Емкость конденсаторов от 10 000 пФ (0,01 мкФ) до 999 000 000 пФ (999 мкФ) указывают в микрофарадах в виде десятичной дроби либо как целое число, после которого ставят запятую и нуль. В обозначениях электролитических конденсаторов знаком «+» помечается отрезок, соответствующий положительному выводу – аноду, и после знака «х» – номинальное рабочее напряжение.

Конденсаторы переменной емкости (КПЕ) обозначаются двумя параллельными отрезками, перечеркнутыми стрелкой.

Если необходимо, чтобы к данной точке устройства подключались именно роторные пластины, то на схеме они обозначаются короткой дугой. Рядом указываются минимальный и максимальный пределы изменения емкости.

В обозначении подстроечных конденсаторов параллельные линии пересекаются отрезком с короткой черточкой, перпендикулярной одному из его концов.

3. Конденсаторы — Условные графические обозначения на электрических схемах — Компоненты — Инструкции

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

маркировка и обозначение конденсаторов, керамических танталовых и прочих

Конденсаторы необходимы для накопления в себе энергии, с целью дальнейшей ее передачи далее по схеме в определенное время. Самый элементарный конденсатор состоит из пластин, сделанных из металла. Они называются обкладки. Также обязательно должен присутствовать диэлектрик, расположенный между ними. Каждый конденсатор имеет свою маркировку, которая наносится на него во время производства.

Любой человек, который занимается составлением схем и увлекается пайкой, должен понимать ее и уметь читать. В маркировке содержится вся информация о технических характеристиках данного конденсатора. Если к нему подключить питание, на обкладках конденсатора возникнет разнополярное напряжение и тем самым возникнет поле, которое будет притягивать их друг другу. Этот заряд накапливается между этими пластинами.

Основная единица измерения – фарады. Она зависит от размера пластин и расстояния между ними и величины проницаемости. В данной статье подробно рассмотрены все тонкости маркировки конденсаторов. Также статья содержит видеоролик и подробный файл с материалом по данной тематике.

Конденсатор.

Единицы измерения

Проще всего рассчитывается емкость плоского конденсатора. Если линейные размеры пластин-обкладок значительно превышают расстояние между ними то справедлива формула:

C= e_*S/d

e_{– это величина электрической проницаемости диэлектрика, расположенного между обкладками.}

S – площадь одной из обкладок(в метрах).
d – расстояние между обкладками(в метрах).
C – величина емкости вфарадах.

Что такое фарада? У конденсатора емкостью в одну фараду, напряжение между обкладками поднимается на один вольт, при получении электрической энергии количеством в один кулон. Такое количество энергии протекает через проводник в течении одной секунды, при токе в 1 ампер. Свое название фарада получила в честь знаменитого английского физика – М. Фарадея.

1 Фарада – это очень большая емкость. В обыденной практике используют конденсаторы гораздо меньшей емкости и для обозначения применяются производные от фарады:

1 Микрофарада – одна миллионная часть фарады.10^-6
1 нанофарада – одна миллиардная часть фарады. 10^-9
1 пикофарада -10^-12 фарады.

код	пикофарады, пФ, pF	нанофарады, нФ, nF	микрофарады, мкФ, μF
109	1.0 пФ
159	1.5 пФ
229	2.2 пФ
339	3.3 пФ
479	4.7 пФ
689	6.8 пФ
100	10 пФ	0.01 нФ
150	15 пФ	0.015 нФ
220	22 пФ	0.022 нФ
330	33 пФ	0.033 нФ
470	47 пФ	0.047 нФ
680	68 пФ	0.068 нФ
101	100 пФ	0.1 нФ
151	150 пФ	0.15 нФ
221	220 пФ	0.22 нФ
331	330 пФ	0.33 нФ
471	470 пФ	0.47 нФ
681	680 пФ	0.68 нФ
102	1000 пФ	1 нФ
152	1500 пФ	1.5 нФ
222	2200 пФ	2.2 нФ
332	3300 пФ	3.3 нФ
472	4700 пФ	4.7 нФ
682	6800 пФ	6.8 нФ
103	10000 пФ	10 нФ	0.01 мкФ
153	15000 пФ	15 нФ	0.015 мкФ
223	22000 пФ	22 нФ	0.022 мкФ
333	33000 пФ	33 нФ	0.033 мкФ
473	47000 пФ	47 нФ	0.047 мкФ
683	68000 пФ	68 нФ	0.068 мкФ
104	100000 пФ	100 нФ	0.1 мкФ
154	150000 пФ	150 нФ	0.15 мкФ
224	220000 пФ	220 нФ	0.22 мкФ
334	330000 пФ	330 нФ	0.33 мкФ
474	470000 пФ	470 нФ	0.47 мкФ
684	680000 пФ	680 нФ	0.68 мкФ
105	1000000 пФ	1000 нФ	1 мкФ

Маркировка четырьмя цифрами

Эта маркировка аналогична описанной выше, но в этом случае первые три цифры определяют мантиссу, а последняя — показатель степени по основанию 10, для получения емкости в пикофарадах. Например, 1622 = 162*10² пФ = 16200 пФ = 16.2 нФ.

Маркировка конденсатора.

Буквенно-цифровая маркировка

При такой маркировке буква указывает на десятичную запятую и обозначение (мкФ, нФ, пФ), а цифры — на значение емкости:

15п = 15 пФ , 22p = 22 пФ , 2н2 = 2.2 нФ , 4n7 = 4,7 нФ , μ33 = 0.33 мкФ

Очень часто бывает трудно отличить русскую букву «п» от английской «n». Иногда для обозначения десятичной точки используется буква R. Обычно так маркируют емкости в микрофарадах, но если перед буквой R стоит ноль, то это пикофарады, например: 0R5 = 0,5 пФ , R47 = 0,47 мкФ , 6R8 = 6,8 мкФ.

Материал в тему: Что такое кондесатор

Планарные керамические конденсаторы

Первая буква, если она есть обозначает производителя, вторая буква обозначает мантиссу в соответствии с приведенной ниже таблицей, цифра — показатель степени по основанию 10, для получения емкости в пикофарадах.

Пример:

N1 /по таблице определяем мантиссу: N=3.3/ = 3.3*10¹пФ = 33пФ

S3 /по таблице S=4.7/ = 4.7*10³пФ = 4700пФ = 4,7нФ

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

Таблица маркировки конденсаторов по рабочему напряжению.

Планарные электролитические конденсаторы

Электролитические SMD конденсаторы маркируются двумя способами:

1) Емкостью в микрофарадах и рабочим напряжением, например: 10 6.3V = 10мкФ на 6,3В.

2) Буква и три цифры, при этом буква указывает на рабочее напряжение в соответствии с приведенной ниже таблицей, первые две цифры определяют мантиссу, последняя цифра — показатель степени по основанию 10, для получения емкости в пикофарадах.

Полоска на таких конденсаторах указывает положительный вывод. Пример: по таблице «A» — напряжение 10В, 105 — это 10*10⁵ пФ = 1 мкФ, т.е. это конденсатор 1 мкФ на 10В

Маркировка конденсаторов, перевод величин и обозначения (пФ, нФ, мкФ)

Полезная информация начинающим радиолюбителям по маркировке конденсаторов, обозначениям и переводу величин – пикофарад, нанофарад, микрофарад и других. Пожалуй, трудно найти электронное устройство, в котором бы вообще не былоконденсаторов. Поэтому важно уметь по маркировке конденсатора определять его основные параметры, хотя бы основные -номинальную емкость и максимальное рабочее напряжение.

Несмотря на присутствие определенной стандартизации, существует несколько способов маркировки конденсаторов. Однако, существуют конденсаторы и без маркировки, – в этом случае емкость можно определить только измерив её измерителем емкости, что же касается максимального напряжения., здесь, как говорится, медицина бессильна.

Цифро-буквенное обозначение

Если вы разбираете старую советскую аппаратуру, то там все будет довольно просто, – на корпусах так и написано «22пФ», что значит 22 пикофарад, или «1000 мкФ», что значит 1000 микрофарад. Старые советские конденсаторы обычно были достаточного размера чтобы на них можно было писать такие «длинные тексты».

Общемировая, если можно так сказать, цифро-буквенная маркировка предполагает использование букв латинского алфавита:

p – пикофарады,
n – нанофарады
m – микрофарады.

При этом полезно помнить, что если за единицу емкости условно принять пикофарад (хотя, это и не совсем правильно), то буквой «p» будут обозначаться единицы, буквой «n» – тысячи, буквой «m» – миллионы. При этом, букву будут использовать как децимальную точку. Вот наглядный пример, конденсатор емкостью 2200 пФ, по такой системе будет обозначен 2n2, что буквально значит «2,2 нанофарад». Или конденсатор емкостью 0,47 мкФ будет обозначен m47, то есть «0,47 микрофарад».

Причем у конденсаторов отечественного производства встречается аналогичная маркировка в кириллице, то есть, пикофарады обозначают буквой «П», нанофарады – буквой «Н», микрофарады -буквой «М». А принцип тот же: 2Н2 – это 2,2 нанофарад, М47 – это 0,47 микрофарад. У некоторых типов миниатюрных конденсаторов «мкФ» обозначается буквой R, которая тоже используется как децимальная точка, например:

1R5 =1,5 мкФ.

Небольшие замечания и советы по работе с конденсаторами

Необходимо помнить, что следует выбирать конденсаторы с повышенным номинальным напряжением при возрастании температуры окружающей среды,создавая больший запас по напряжению, для обеспечения высокой надежности. Если задано максимальное постоянное рабочее напряжение конденсатора, то это относится к максимальной температуре (при отсутствии дополнительных оговорок). Поэтому, конденсаторы всегда работают с определенным запасом надежности. И все-же, желательно обеспечивать их реальное рабочее напряжение на уровне 0,5—0,6 номинального.

Если для конденсатора оговорено предельное значение переменного напряжения, то это относится к частоте (50-60) Гц. Для более высоких частот или в случае импульсных сигналов следует дополнительно снижать рабочие напряжения во избежание перегрева приборов из-за потерь в диэлектрике. Конденсаторы большой емкости с малыми токами утечки способны долго сохранять накопленный заряд после выключения аппаратуры. Что бы обеспечить более быстрый их разряд, для большей безопасности, следует подключить параллельно конденсатору резистор сопротивлением 1 МОм (0,5 Вт).

Материал по теме: Как подключить конденсатор

Заключение

В высоковольтных цепях нередко применяют последовательное включение конденсаторов. Для выравнивания напряжений на них, необходимо параллельно каждому конденсатору дополнительно подключить резистор сопротивлением от 220 к0м до 1 МОм. Для защиты от помех, в цифровых устройствах применяется шунтирование по питанию с помощью пары – электролитический конденсатор большей емкости + слюдяной, либо керамический – меньшей. Электролитический конденсатор шунтирует низкочастотные помехи, а слюдяной( или керамический) – высокочастотные.

Более подробно о маркировке конденсаторов можно узнать здесь. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов.

Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.coм/еlеctroinfonеt. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.elektrikaetoprosto.ru

www.radiostorage.net

www.gamesdraw.ru

КонденсаторыЧем отличаются параллельное и последовательное соединение конденсаторов

КонденсаторыЧем отличается пусковой конденсатор от рабочего?

Маркировка конденсаторов.

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
Допуск в %	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.

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.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Маркировка постоянных конденсаторов. Обозначение конденсаторов на схемах

Наряду с самыми распространенными радиокомпонентами резисторами, конденсаторы по праву занимают второе место по использованию в электрических цепях и схемах. Основные характеристиками конденсатора являются номинальная ёмкость и номинальное напряжение. Чаще всего в схемах радиоэлектроники применяются постоянные конденсаторы, и значительно реже — переменные и подстроенные.

Номинальное напряжение конденсаторов обычно на схемах не указывают, хотя иногда и встречается в некоторых случаях, например, в высоковольтных схемах питающего рентгеновского устройства с обозначением номинальной емкости часто пишут и номинальное напряжение. Для оксидных, их еще называют электролитических конденсаторов номинал напряжения, также очень часто указывают.

Большинство оксидных конденсаторов полярные, поэтому включать их в электрическую схемуь можно только с соблюдением полярности. Чтобы отобразить это на схеме, у символа положительной обкладки имеется знак «+» .

Для развязки цепей питания в высокочастотных схемах по переменному току применяют проходные конденсаторы . Они имеют три вывода: два — от одной обкладки («вход» и «выход»), а третий от другой, наружной, которую соединяют с экраном. Эту особенность конструкции отражает условное графическое обозначение такого конденсатора. Наружную обкладку рисуют короткой дугой, а также одним или двумя отрезками прямых линий с выводами от середины. С той же задачей, что и проходные, используют опорные конденсаторы. Обкладку, соединяемую с корпусом, выделяют в обозначении такого конденсатора тремя наклонными линиями, говорящим о « ».

Обозначение конденсаторов переменной емкости (КПЕ) на схемах

КПЕ используются для оперативной регулировки и состоят из статора и ротора. Такие конденсаторы широко применяются, например, для регулировки частоты радиовещательных и телевизионных приёмников. КПЕ допускают многократную регулировку ёмкости в заданных пределах. Это их свойство отображается на схемах знаком регулировки — наклонной стрелкой, пересекающей базовый символ под углом 45° , а возле него обычно пишут минимальную и максимальную емкость). Если требуется обозначить ротор КПЕ, поступают так же, как и в случае проходного конденсатора

Для одновременного изменения емкости в нескольких цепях применяются блоки, из двух, грех и большего количества КПЕ. Принадлежность КПЕ к блоку указывают на схемах штриховой линией механической связи. При отображении КПЕ блока в разных частях схемы, механическую связь не показывают, ограничиваясь только соответствующей нумерацией секции.

Саморегулирумые конденсаторы (другое название нелинейные) обладают свойством изменять номинал емкость под действием внешних условий. В радиоэлектронных самоделках и конструкциях часто используют вариконды .2 PF) конденсатор от фирмы Kemet.

Конденсаторы изготавливаются с различными типами диэлектриков: NP0, X7R, Z5U и Y5V …. Диэлектрик NP0(COG) обладает низкой диэлектрической проницаемостью, но хорошей температурной стабильностью (ТКЕ близок к нулю). SMD конденсаторы больших номиналов, изготовленные с применением этого диэлектрика наиболее дорогостоящие. Диэлектрик X7R имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, но меньшую температурную стабильность. Диэлектрики Z5U и Y5V имеют очень высокую диэлектрическую проницаемость, что позволяет изготовить конденсаторы с большим значением емкости, но имеющих значительный разброс параметров. SMD конденсаторы с диэлектриками X7R и Z5U используются в цепях общего назначения.

В общем случае керамические конденсаторы на

основе диэлектрика с высокой проницаемостью обозначаются

согласно EIA тремя символами, первые два из которых указывают

на нижнюю и верхнюю границы рабочего диапазона температур, а

третий – допустимое изменение емкости в этом диапазоне.6pF = 4. 7mF

Приведенные ниже принципы кодовой маркировки применяются такими известными фирмами как PANASONIC, HITACHI и др. Различают три основных способа кодирования.

Код содержит два или три знака (буквы или цифры), обозначающие рабочее напряжение и номинальную емкость. Причем буквы обозначают напряжение и емкость, а цифра указывает множитель. В случае двухзначного обозначения не указывается код рабочего напряжения.

Общие условные графические обозначения конденсаторов постоянной ёмкости приведены на рис. 3.1 и их определяет соответствующий ГОСТ .
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 ).

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

Конденсаторы: описание, подключение, схема, характеристики

Содержание

Назначение
Основные характеристики и разновидности
Применение
Пример

Назначение конденсаторов

Конденсатор — своего рода аккумулятор с очень малой емкостью. Он быстро разряжается, но и очень быстро заряжается.

Работает это так. При подаче напряжения конденсатор, как губка, впитывает в себя энергию на протяжении некоторого времени и удерживает, пока напряжение не пропадет. При отключении питания, накопленную энергию конденсатор отдает в цепь примерно за то же время, что и копил ее. Что это за время и как его вычислить, узнаем чуть позже.

В анимации процесс накопления и отдачи энергии выглядит так:

Щелкая переключателем, мы подаем или отключаем питание в цепи, а вольтметр наглядно показывает, что происходит с напряжением на этом участке.

Основные характеристики и разновидности

Номинальная ёмкость, измеряемая в Фарадах и обозначаемая в формулах буквой “С” латинской,
Точность в процентах плюс-минус от номинала,
Максимальное напряжение в Вольтах, превышение этого параметра выведет конденсатор из строя почти сразу.

По исполнению конденсаторы делятся на два вида: керамический и электролитический. Керамический не имеет полярности, подключать его можно как угодно, максимальная ёмкость ограничена 1 мкФ.

На схемах керамический конденсатор обозначается как две параллельные прямые линии:

Его подвид — переменный конденсатор (ёмкость которого может меняться механическим, электрическим способом или под воздействием температуры) — на схеме дополнительно снабжается стрелкой:

Для ёмкости побольше используются электролитические конденсаторы, они полярны, то есть при подключении нужно убедиться, что плюс контактирует с плюсом, а минус с минусом.-3, то есть 100 миллисекунд или 0,1 секунды.

Вообще, за время конденсатор заряжается или разряжается только на 63%, до 99% он делает это впятеро дольше, потому, что процесс протекает неравномерно. Но, чтобы отличать логический ноль от единицы вполне достаточно ⅔ заряда.

Заряд:

Разряд:

В цепи, где резистор отсутствует, сопротивление все равно существует, в проводах, контактах и других компонентах, но, как правило, суммарное сопротивление всех элементов очень мало, поэтому конденсатор, в такой схеме, разрядится почти мгновенно.

Применение

Конденсаторы в электронике применяются очень часто и для многих назначений. Чаще всего:

для сглаживания пульсаций в питании,
для сглаживания импульсов в сигналах,
как источник дополнительной энергии при запуске мощного потребителя с большим стартовым током,
как аккумулятор в случае отключения основного питания, как правило, чтобы успеть сохранить важную информацию в энергонезависимой памяти,
для получения импульса большой мощности, превышающей возможности питания.

Пример

В качестве примера приведем альтернативный программному аппаратный способ борьбы с дребезгом кнопки и прочих механических переключателей, так называемую RC-цепь, состоящую из резистора и конденсатора. В некоторых ситуациях просто необходимо именно подавление дребезга, например, когда сигнал подключен к пину с включенным прерыванием. Но и в иных случаях он немного разгрузит контроллер и позволит сэкономить чуток его памяти.

К Ардуино подключено две кнопки: к пину 3 — кнопка без RC-цепи, только подтянута резистором 100 кОм к плюсу, к пину 2 — кнопка тоже подтянута к плюсу, но дополнительно оборудована RC-цепью.

На принципиальной схеме все выглядит немного проще и понятнее:

При нажатие на первую кнопку, на пин поступает сигнал с дребезгом:

Какие-то миллисекунды или даже микросекунды сигнал хаотически меняется из-за несовершенства механических контактов, особенно старых, грязных и окисленных. Когда есть возможность, этот период пропускается программно, контроллер делает повторное считывание через 5-20 мс.

С правильно рассчитанной RC-цепью такого безобразия нет. Нажатие кнопки с дребезгом теперь выглядит примерно так:

На нашей схеме установлен керамический конденсатор на 1 мкФ и резистор на 100 кОм, что, согласно формуле дает нам “постоянную времени” равную 10 мс. За 10 мс напряжение на пине гарантировано не упадет до уровня, который контроллер считает нулем, чего вполне хватит для сглаживания практически любого дребезга.

Конденсатор 100n это сколько

Конденсатор можно сравнить с небольшим аккумулятором, он умеет быстро накапливать электрическую энергию и так же быстро ее отдавать. Основной параметр конденсатора – это его емкость (C). Важным свойством конденсатора, является то, что он оказывает переменному току сопротивление, чем больше частота переменного тока, тем меньше сопротивление. Постоянный ток конденсатор не пропускает.

Как и резисторы, конденсаторы бывают постоянной емкости и переменной емкости. Применение конденсаторы находят в колебательных контурах, различных фильтрах, для разделения цепей постоянного и переменного токов и в качестве блокировочных элементов.

Основная единица измерения емкости – фарад (Ф) – это очень большая величина, которая на практике не применяется. В электронике используют конденсаторы емкостью от долей пикофарада (пФ) до десятков тысяч микрофарад (мкФ). 1 мкФ равен одной миллионной доле фарада, а 1 пФ – одной миллионной доле микрофарада.

Обозначение конденсатора на схеме

На электрических принципиальных схемах конденсатор отображается в виде двух параллельных линий символизирующих его основные части: две обкладки и диэлектрик между ними. Возле обозначения конденсатора обычно указывают его номинальную емкость, а иногда его номинальное напряжение.

Номинальное напряжение – значение напряжения указанное на корпусе конденсатора, при котором гарантируется нормальная работа в течение всего срока службы конденсатора. Если напряжение в цепи будет превышать номинальное напряжение конденсатора, то он быстро выйдет из строя, может даже взорваться. Рекомендуется ставить конденсаторы с запасом по напряжению, например: в цепи напряжение 9 вольт – нужно ставить конденсатор с номинальным напряжением 16 вольт или больше.

Электролитические конденсаторы

Для работы в диапазоне звуковых частот, а так же для фильтрации выпрямленных напряжений питания, необходимы конденсаторы большой емкости. Называются такие конденсаторы – электролитическими. В отличие от других типов электролитические конденсаторы полярны, это значит, что их можно включать только в цепи постоянного или пульсирующего напряжения и только в той полярности, которая указана на корпусе конденсатора. Не выполнение этого условия приводит к выходу конденсатора из строя, что часто сопровождается взрывом.

Температурный коэффициент емкости конденсатора (ТКЕ)

ТКЕ показывает относительное изменение емкости при изменении температуры на один градус. ТКЕ может быть положительным и отрицательным. По значению и знаку этого параметра конденсаторы разделяются на группы, которым присвоены соответствующие буквенные обозначения на корпусе.

Маркировка конденсаторов

Емкость от 0 до 9999 пФ может быть указана без обозначения единицы измерения:

22 = 22p = 22П = 22пФ

Если емкость меньше 10пФ, то обозначение может быть таким:

Так же конденсаторы маркируют в нанофарадах (нФ), 1 нанофарад равен 1000пФ и микрофарадах (мкФ):

10n = 10Н = 10нФ = 0,01мкФ = 10000пФ

Н18 = 0,18нФ = 180пФ

1n0 = 1Н0 = 1нФ = 1000пФ

330Н = 330n = М33 = m33 = 330нФ = 0,33мкФ = 330000пФ

100Н = 100n = М10 = m10 = 100нФ = 0,1мкФ = 100000пФ

1Н5 = 1n5 = 1,5нФ = 1500пФ

4n7 = 4Н7 = 0,0047мкФ = 4700пФ

Цифровая маркировка конденсаторов

Если код трехзначный, то первые две цифры обозначают значение, третья – количество нулей, результат в пикофарадах.

Например: код 104, к первым двум цифрам приписываем четыре нуля, получаем 100000пФ = 100нФ = 0,1мкФ.

Если код четырехзначный, то первые три цифры обозначают значение, четвертая – количество нулей, результат тоже в пикофарадах.

4722 = 47200пФ = 47,2нФ

Параллельное соединение конденсаторов

Емкость конденсаторов при параллельном соединении складывается.

Последовательное соединение конденсаторов

Общая емкость конденсаторов при последовательном соединении рассчитывается по формуле:

Если последовательно соединены два конденсатора:

Если последовательно соединены два одинаковых конденсатора, то общая емкость равна половине емкости одного из них.

1. Маркировка тремя цифрами.

В этом случае первые две цифры определяют мантиссу, а последняя — показатель степени по основанию 10, для получения номинала в пикофарадах. Последняя цифра «9» обозначает показатель степени «-1». Если первая цифра «0», то емкость менее 1пФ (010 = 1.0пФ).

код	пикофарады, пФ, pF	нанофарады, нФ, nF	микрофарады, мкФ, μF
109	1.0 пФ
159	1.5 пФ
229	2.2 пФ
339	3.3 пФ
479	4.7 пФ
689	6.8 пФ
100	10 пФ	0.01 нФ
150	15 пФ	0.015 нФ
220	22 пФ	0.022 нФ
330	33 пФ	0.033 нФ
470	47 пФ	0.047 нФ
680	68 пФ	0.068 нФ
101	100 пФ	0.1 нФ
151	150 пФ	0.15 нФ
221	220 пФ	0.22 нФ
331	330 пФ	0.33 нФ
471	470 пФ	0.47 нФ
681	680 пФ	0.68 нФ
102	1000 пФ	1 нФ
152	1500 пФ	1.5 нФ
222	2200 пФ	2.2 нФ
332	3300 пФ	3.3 нФ
472	4700 пФ	4.7 нФ
682	6800 пФ	6.8 нФ
103	10000 пФ	10 нФ	0.01 мкФ
153	15000 пФ	15 нФ	0.015 мкФ
223	22000 пФ	22 нФ	0.022 мкФ
333	33000 пФ	33 нФ	0.033 мкФ
473	47000 пФ	47 нФ	0.047 мкФ
683	68000 пФ	68 нФ	0.068 мкФ
104	100000 пФ	100 нФ	0.1 мкФ
154	150000 пФ	150 нФ	0.15 мкФ
224	220000 пФ	220 нФ	0.22 мкФ
334	330000 пФ	330 нФ	0.33 мкФ
474	470000 пФ	470 нФ	0.47 мкФ
684	680000 пФ	680 нФ	0.68 мкФ
105	1000000 пФ	1000 нФ	1 мкФ

2. Маркировка четырьмя цифрами.

1622 = 162*10 2 пФ = 16200 пФ = 16.2 нФ.

3. Буквенно-цифровая маркировка.

15п = 15 пФ , 22p = 22 пФ , 2н2 = 2.2 нФ , 4n7 = 4,7 нФ , μ33 = 0.33 мкФ

Очень часто бывает трудно отличить русскую букву «п» от английской «n».

Иногда для обозначения десятичной точки используется буква R. Обычно так маркируют емкости в микрофарадах, но если перед буквой R стоит ноль, то это пикофарады, например:

0R5 = 0,5 пФ , R47 = 0,47 мкФ , 6R8 = 6,8 мкФ

4. Планарные керамические конденсаторы.

Керамические SMD конденсаторы обычно или вообще никак не маркируются кроме цвета (цветовую маркировку не знаю, если кто расскажет — буду рад, знаю только, что чем светлее — тем меньше емкость) или маркируются одной или двумя буквами и цифрой. Первая буква, если она есть обозначает производителя, вторая буква обозначает мантиссу в соответствии с приведенной ниже таблицей, цифра — показатель степени по основанию 10, для получения емкости в пикофарадах. Пример:

N1 /по таблице определяем мантиссу: N=3.3/ = 3.3*10 1 пФ = 33пФ

S3 /по таблице S=4.7/ = 4.7*10 3 пФ = 4700пФ = 4,7нФ

маркировка	значение	маркировка	значение	маркировка	значение	маркировка	значение
A	1.0	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	4.0
D	1.3	M	3.0	V	6.2	e	4.5
E	1.5	N	3.3	W	6.8	f	5.0
F	1.6	P	3.6	X	7.5	m	6.0
G	1.8	Q	3.9	Y	8.2	n	7.0
H	2.0	R	4.3	Z	9.1	t	8.0

5. Планарные электролитические конденсаторы.

Электролитические SMD конденсаторы маркируются двумя способами:

1) Емкостью в микрофарадах и рабочим напряжением, например: 10 6.3V = 10мкФ на 6,3В.

, по таблице «A» — напряжение 10В, 105 — это 10*10 5 пФ = 1 мкФ, т.е. это конденсатор 1 мкФ на 10В

буква	e	G	J	A	C	D	E	V	H (T для танталовых)
напряжение	2,5 В	4 В	6,3 В	10 В	16 В	20 В	25 В	35 В	50 В

Кодовая маркировка, дополнение

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

А. Маркировка 3 цифрами

Первые две цифры указывают на значение емкости в пигофарадах (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, код 0R5 — 0.5 пф.

Код	Емкость [пФ]	Емкость [нФ]	Емкость [мкФ]
109	1,0	0,001	0,000001
159	1,5	0,0015	0,000001
229	2,2	0,0022	0,000001
339	3,3	0,0033	0,000001
479	4,7	0,0047	0,000001
689	6,8	0,0068	0,000001
100*	10	0,01	0,00001
150	15	0,015	0,000015
220	22	0,022	0,000022
330	33	0,033	0,000033
470	47	0,047	0,000047
680	68	0,068	0,000068
101	100	0,1	0,0001
151	150	0,15	0,00015
221	220	0,22	0,00022
331	330	0,33	0,00033
471	470	0,47	0,00047
681	680	0,68	0,00068
102	1000	1,0	0,001
152	1500	1,5	0,0015
222	2200	2,2	0,0022
332	3300	3,3	0,0033
472	4700	4,7	0,0047
682	6800	6,8	0,0068
103	10000	10	0,01
153	15000	15	0,015
223	22000	22	0,022
333	33000	33	0,033
473	47000	47	0,047
683	68000	68	0,068
104	100000	100	0,1
154	150000	150	0,15
224	220000	220	0,22
334	330000	330	0,33
474	470000	470	0,47
684	680000	680	0,68
105	1000000	1000	1,0

* Иногда последний ноль не указывают.

В. Маркировка 4 цифрами

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

Код	Емкость[пФ]	Емкость[нФ]	Емкость[мкФ]
1622	16200	16,2	0,0162
4753	475000	475	0,475

С. Маркировка емкости в микрофарадах

Вместо десятичной точки может ставиться буква R.

Код	Емкость [мкФ]
R1	0,1
R47	0,47
1	1,0
4R7	4,7
10	10
100	100

D. Смешанная буквенно-цифровая маркировка емкости, допуска, ТКЕ, рабочего напряжения

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

Код	Емкость
p10	0,1 пФ
Ip5	1,5 пФ
332p	332 пФ
1НО или 1nО	1,0 нФ
15Н или 15n	15 нФ
33h3 или 33n2	33,2 нФ
590H или 590n	590 нФ
m15	0,15мкФ
1m5	1,5 мкФ
33m2	33,2 мкФ
330m	330 мкФ
1mO	1 мФ или 1000 мкФ
10m	10 мФ

Кодовая маркировка электролетических конденсаторов для поверхностного монтажа

Приведенные ниже принципы кодовой маркировки применяются такими известными фирмами, как «Panasonic», «Hitachi» и др. Различают три основных способа кодирования

А. Маркировка 2 или 3 символами

Код	Емкость [мкФ]	Напряжение [В]
А6	1,0	16/35
А7	10	4
АА7	10	10
АЕ7	15	10
AJ6	2,2	10
AJ7	22	10
AN6	3,3	10
AN7	33	10
AS6	4,7	10
AW6	6,8	10
СА7	10	16
СЕ6	1,5	16
СЕ7	15	16
CJ6	2,2	16
CN6	3,3	16
CS6	4,7	16
CW6	6,8	16
DA6	1,0	20
DA7	10	20
DE6	1,5	20
DJ6	2,2	20
DN6	3,3	20
DS6	4,7	20
DW6	6,8	20
Е6	1,5	10/25
ЕА6	1,0	25
ЕЕ6	1,5	25
EJ6	2,2	25
EN6	3,3	25
ES6	4,7	25
EW5	0,68	25
GA7	10	4
GE7	15	4
GJ7	22	4
GN7	33	4
GS6	4,7	4
GS7	47	4
GW6	6,8	4
GW7	68	4
J6	2,2	6,3/7/20
JA7	10	6,3/7
JE7	15	6,3/7
JJ7	22	6,3/7
JN6	3,3	6,3/7
JN7	33	6,3/7
JS6	4,7	6,3/7
JS7	47	6,3/7
JW6	6,8	6,3/7
N5	0,33	35
N6	3,3	4/16
S5	0,47	25/35
VA6	1,0	35
VE6	1,5	35
VJ6	2,2	35
VN6	3,3	35
VS5	0,47	35
VW5	0,68	35
W5	0,68	20/35

В. Маркировка 4 символами

Код содержит четыре знака (буквы и цифры), обозначающие емкость и рабочее напряжение. Буква, стоящая вначале, обозначает рабочее напряжение, последующие знаки — номинальную емкость в пикофарадах (пФ), а последняя цифра — количество нулей. Возможны 2 варианта кодировки емкости: а) первые две цифры указывают номинал в пикофарадах, третья — количество нулей; б) емкость указывают в микрофарадах, знак m выполняет функцию десятичной запятой. Ниже приведены примеры маркировки конденсаторов емкостью 4.7 мкФ и рабочим напряжением 10 В.

С. Маркировка в две строки

Если величина корпуса позволяет, то код располагается в две строки: на верхней строке указывается номинал емкости, на второй строке — рабочее напряжение. Емкость может указываться непосредственно в микрофарадах (мкФ) или в пикофарадах (пф) с указанием количества нулей (см. способ В). Например, первая строка — 15, вторая строка — 35V — означает, что конденсатор имеет емкость 15 мкФ и рабочее напряжение 35 В.

Кроме буквенно-цифровой маркировки применяется способ цифровой маркировки тремя или четырьмя цифрами по стандартам IEC (табл. 2.5, 2.6).

При таком способе маркировки первые две или три цифры обозначают значение емкости в пикофарадах (пФ), а последняя цифра — количество нулей. При обозначении емкостей менее 10 пФ последней цифрой может быть «9» (109 = 1 пФ), при обозначении емкостей 1 пФ и менее первой цифрой будет «0» (010 = 1 пФ). В качестве разделительной запятой используется буква R (0 R 5 = 0,5 пФ).

При маркировке емкостей конденсаторов в микрофарадах применяется цифровая маркировка: 1 — 1 мкФ, 10 — 10 мкФ, 100 — 100 мкФ. В случае необходимости маркировки дробных значений емкости в качестве разделительной запятой используется буква R : R 1 — 0,1 мкФ, R 22 — 0,22 мкФ, 3 R 3 — 3,3 мкФ (при обозначении емкости в мкФ перед буквой R цифра 0 не ставится, а она ставится только при обозначении емкостей менее 1 пФ).

После обозначения емкости может быть нанесен буквенный символ, обозначаю щий допустимое отклонение емкости конденсатора в соответствии с табл. 2.4.

Таблица 2.5. Кодировка номинальной емкости конденсаторов тремя цифрами

Пикофарады ( пФ ; pF)

Нанофарады ( нФ ; nF)

КОД

Емкость

Пикофарады ( пф ; pF)

Нанофарады ( нФ ; nF)

Микрофарады ( мкФ ; mF)

Код

Емкость

Пикофарады ( пФ ; pF)

Нанофарады ( нФ ; nF)

Микрофарады ( мкФ

ТКЕ (температурный коэффициент емкости) — параметр конденсатора, который характеризует относительное изменение емкости от номинального значения при изменении температуры окружающей среды. Этот параметр принято выражать в миллионных долях емкости конденсатора на градус
(10/-6 / °С). ТКЕ может быть положительным (обозначается буквой «П» или «Р»), отрицательным
(«М» или « N »), близким к нулю («МП») или ненормированным («Н»).

Конденсаторы изготавливаются с различными по ТКЕ типами диэлектриков: группы NPO , X 7 R , Z 5 U , Y 5 V и другие. Диэлектрик группы NPO ( COG ) обладает низкой диэлектрической проницаемостью, но хорошей температурной стабильностью (ТКЕ близок к нулю). SMD конденсаторы больших номиналов, изготовлен ные с применением этого диэлектрика, наиболее дорогостоящие. Диэлектрик группы X 7 R имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, но меньшую температурную стабильность.

Диэлектрики групп Z 5 U и Y 5 V имеют очень высокую диэлектрическую проница емость, что позволяет изготовить конденсаторы с большим значением емкости, но имеющие значительный разброс параметров. SMD конденсаторы с диэлектриками групп X 7 R и Z 5 U используются в цепях общего назначения.

Радиодетали, приборы, диски, литература почтой.

Скачать бесплатно схемы,электронные книги (ebook) по радиоэлектронике, схемы для начинающих, радиотехника для начинающих схемы ТВ бесплатно, схемы управления, радиоустройств
блоков питания, схемы усилителей мощности.
Справочники радиолюбителя, справочники микросхемы
справочники электронных компонентов – диоды, тиристоры, транзисторы, конденсаторы, datasheet электронных компонентов.

Справочники и учебный материал (бесплатно)

Как читать схему

Добавлено в избранное Любимый 102

Условные обозначения (часть 1)

Готовы ли вы к шквалу компонентов схемы? Вот некоторые из стандартизованных основных схематических символов для различных компонентов.

Резисторы

Самый фундаментальный из схемных компонентов и символов! Резисторы на схеме обычно представлены несколькими зигзагообразными линиями, при этом два вывода выходят наружу.В схемах, использующих международные символы, вместо волнистых линий может использоваться безликий прямоугольник.

Потенциометры и переменные резисторы

Переменные резисторы и потенциометры дополняют обозначение стандартного резистора стрелкой. Переменный резистор остается устройством с двумя выводами, поэтому стрелка просто расположена по диагонали посередине. Потенциометр — это трехконтактное устройство, поэтому стрелка становится третьей клеммой (дворником).

Конденсаторы

Обычно используются два символа конденсатора.Один символ представляет поляризованный (обычно электролитический или танталовый) конденсатор, а другой — неполяризованные колпачки. В каждом случае есть две клеммы, перпендикулярно входящие в пластины.

Символ с одной изогнутой пластиной указывает на то, что конденсатор поляризован. Изогнутая пластина обычно представляет собой катод конденсатора, который должен иметь более низкое напряжение, чем положительный анодный вывод. Знак плюс также должен быть добавлен к положительному выводу символа поляризованного конденсатора.

Катушки индуктивности

обычно представлены серией изогнутых выступов или петлевых катушек. Международные символы могут просто обозначать индуктор как закрашенный прямоугольник.

Коммутаторы

существуют во многих различных формах. Самый простой переключатель, однополюсный / однопозиционный (SPST), представляет собой две клеммы с полусоединенной линией, представляющей исполнительный механизм (часть, которая соединяет клеммы вместе).

Переключатели с более чем одним ходом, такие как SPDT и SP3T ниже, добавляют больше посадочных мест для привода.

Многополюсные переключатели обычно имеют несколько одинаковых переключателей с пунктирной линией, пересекающей средний привод.

Источники энергии

Так же, как существует множество вариантов питания вашего проекта, существует множество символов схем источника питания, которые помогают указать источник питания.

Источники постоянного или переменного напряжения

В большинстве случаев при работе с электроникой вы будете использовать источники постоянного напряжения. Мы можем использовать любой из этих двух символов, чтобы определить, подает ли источник постоянный ток (DC) или переменный ток (AC):

Аккумуляторы

Батарейки, будь то цилиндрические, щелочные AA или литий-полимерные аккумуляторные батареи, обычно выглядят как пара непропорциональных параллельных линий:

Чем больше пар линий, тем больше ячеек в батарее.Кроме того, более длинная линия обычно используется для обозначения положительной клеммы, а более короткая линия соединяется с отрицательной клеммой.

Узлы напряжения

Иногда — особенно на очень загруженных схемах — вы можете назначить специальные символы для узловых напряжений. Вы можете подключать устройства к этим символам с одним выводом , и они будут напрямую связаны с 5 В, 3,3 В, VCC или GND (землей). Узлы положительного напряжения обычно обозначаются стрелкой, направленной вверх, в то время как узлы заземления обычно включают от одной до трех плоских линий (или иногда стрелку или треугольник, направленную вниз).

← Предыдущая страница
Обзор

Конденсаторы Physics A-Level

Изучив этот раздел, вы должны уметь:

описать действие конденсатора и рассчитать накопленный заряд
Свяжите энергию, запасенную в конденсаторе, с графиком зависимости заряда от напряжения
объясните значение постоянной времени цепи, содержащей конденсатор и резистор

В этом разделе рассматриваются следующие темы

Действие конденсатора

Конденсаторы накапливают заряд и энергию.У них есть много применений, включая сглаживание переменных постоянных токов, электронные схемы синхронизации и питание памяти для хранения информации в калькуляторах, когда они выключены.

Конденсатор состоит из двух параллельных проводящих пластин, разделенных изолятором.

Когда он подключен к источнику напряжения, заряд течет на пластины конденсатора до тех пор, пока разность потенциалов на них не станет такой же, как у источника питания. Поток заряда и окончательный заряд на каждой пластине показаны на диаграмме.

Когда конденсатор заряжается, заряд течет во всех частях цепи, кроме между пластинами.

По мере заряда конденсатора:

заряд –Q течет на пластину, подключенную к отрицательной клемме источника питания
заряд –Q стекает с пластины, подключенной к положительному выводу источника питания, оставляя на ней заряд + Q
пластины конденсатора всегда имеют одинаковое количество заряда, но противоположного знака
между пластинами конденсатора не течет заряд.

Емкость

Конденсатор, показанный на диаграмме выше, хранит заряд Q, что означает, что это количество заряда на каждой пластине. Когда конденсатор заряжен, величина накопленного заряда зависит от:

напряжение на конденсаторе
его емкость: то есть чем больше емкость, тем больше заряда сохраняется при заданном напряжении.

КЛЮЧЕВОЙ МОМЕНТ — Емкость конденсатора C определяется как: Где Q — это заряд, накопленный, когда напряжение на конденсаторе равно V.Емкость измеряется в фарадах (Ф). 1 фарад — это емкость конденсатора, который накапливает 1 Кл заряда, когда п.д. поперёк — 1 В.

Поскольку обкладки конденсатора имеют одинаковое количество заряда противоположного знака, общий заряд фактически равен нулю. Однако, поскольку заряды разделены, они обладают энергией и могут работать, когда собраны вместе.

Один фарад — очень большое значение емкости. Общие значения емкости обычно измеряются в пикофарадах (1 пФ = 1.0 × 10 ^–12 F) и микрофарад (1 мкФ = 1,0 × 10 ^–6 F).

Конденсаторы комбинированные

Подобно резисторам, конденсаторы можно подключать последовательно или параллельно для достижения различных значений емкости.

При последовательном подключении конденсаторов к источнику напряжения:

независимо от того, каково значение его емкости, каждый конденсатор в комбинации хранит одинаковое количество заряда, поскольку любая пластина может только терять или получать заряд, полученный или потерянный пластиной, к которой она подключена
общий заряд, накопленный последовательной комбинацией, является зарядом на каждой из двух внешних пластин и равен заряду, накопленному на каждом отдельном конденсаторе
поскольку приложенная разность потенциалов распределяется между конденсаторами, общий накопленный заряд меньше, чем заряд, который мог бы накапливать любой из конденсаторов, индивидуально подключенных к источнику напряжения.

Последовательное добавление конденсаторов приводит к уменьшению емкости. При добавлении дополнительного конденсатора паспортные данные меньше. по каждому из них сохраняется меньше заряда.

На схеме показан заряд пластин трех последовательно соединенных конденсаторов.

Это приводит к тому, что эффективное значение последовательной комбинации конденсаторов меньше, чем конденсатор наименьшего номинала в комбинации.

КЛЮЧЕВЫЙ МОМЕНТ — Емкость C ряда конденсаторов, соединенных последовательно, определяется выражением:

Распространенной ошибкой при использовании этого отношения является то, что забывают выполнить окончательный ответ, давая ответ, равный 1 / C вместо C.

В отличие от этого, эффект параллельного соединения конденсаторов заключается в увеличении емкости, так что эффективное значение количества конденсаторов, подключенных параллельно, всегда больше, чем наибольшее значение комбинации.

При параллельном подключении конденсаторов:

все конденсаторы заряжены до одинаковой разности потенциалов
каждый конденсатор сохраняет такое же количество заряда, как если бы он был подключен сам по себе к одному и тому же напряжению
добавление дополнительного конденсатора увеличивает общий накопленный заряд.

КЛЮЧЕВЫЙ МОМЕНТ — Емкость C ряда конденсаторов, подключенных параллельно, определяется выражением: C = C ₁ + C ₂ + C ₃

Выражения для конденсаторов, соединенных последовательно и параллельно, аналогичны выражениям для резисторов, но наоборот.

Энергия, запасенная в конденсаторе

Для зарядки конденсатора необходима энергия от источника питания или другого источника.Заряженный конденсатор может поставлять энергию, необходимую для поддержания памяти в калькуляторе или тока в цепи, когда напряжение питания слишком низкое.

Количество энергии, хранящейся в конденсаторе, зависит от:

количество заряда на обкладках конденсатора
напряжение, необходимое для размещения этого заряда на пластинах конденсатора, то есть емкость конденсатора.

График ниже показывает, как напряжение на пластинах конденсатора зависит от накопленного заряда.

Когда к конденсатору добавляется заряд ΔQ при разности потенциалов V, выполняемая работа равна ΔQV. Общая работа, выполняемая при зарядке конденсатора, составляет ΣΔQV.

Заштрихованная область между линией графика и осью заряда представляет энергию, запасенную в конденсаторе.

КЛЮЧЕВЫЙ МОМЕНТ — Энергия E, запасенная в конденсаторе, определяется выражением E = ½ QV = ½ CV ² где Q — заряд накапливается на конденсаторе емкости C, когда напряжение на нем равно V.

Зарядка и разрядка конденсатора

Когда конденсатор заряжается путем прямого подключения к источнику питания, в цепи очень мало сопротивления, и кажется, что конденсатор заряжается мгновенно. Это потому, что процесс происходит за очень короткий промежуток времени.

Установка резистора в цепь зарядки замедляет процесс. Чем больше значения сопротивления и емкости, тем больше времени требуется для зарядки конденсатора.

На приведенной ниже диаграмме показано, как ток изменяется со временем при зарядке конденсатора.

Наличие резистора в цепи означает, что для зарядки конденсатора необходимо проделать дополнительную работу, поскольку при прохождении заряда через резистор всегда происходит передача энергии в тепло.

Этот график показывает, что:

зарядный ток падает по мере того, как заряд конденсатора, и напряжение на конденсаторе увеличивается
зарядный ток уменьшается в той же пропорции через равные промежутки времени.

Второй пункт списка показывает, что изменение тока происходит по той же схеме, что и активность радиоактивного изотопа. Это пример экспоненциального изменения , зарядный ток уменьшается экспоненциально.

График, показанный выше, можно использовать для определения количества заряда, протекающего на конденсатор, путем оценки площади между линией графика и осью времени. Поскольку ток = расход заряда , отсюда следует, что:

КЛЮЧЕВЫЙ МОМЕНТ — На графике зависимости тока от времени область между линией графика и осью времени представляет поток заряда.

Для расчета расхода заряда:

оценить количество целых квадратов между линией графика и осью времени
умножьте это на «значение заряда» каждого квадрата, полученное путем вычисления ΔQ × Δt для одного квадрата.

Постоянная времени

Когда конденсатор заряжается или разряжается, количество заряда на конденсаторе изменяется экспоненциально. Графики на схеме показывают, как заряд конденсатора изменяется со временем, когда он заряжается и разряжается.

Графики, показывающие изменение напряжения во времени, имеют такую же форму. Так как В = Q / C , отсюда следует, что единственное различие между графиком заряд – время и графиком напряжение – время — это метка и масштаб по оси ординат.

Эти графики показывают, что заряд конденсатора приближается к окончательному значению, нулю в случае разряда конденсатора, но никогда не достигает его.

Скорость, с которой изменяется заряд конденсатора, зависит от постоянной времени цепи зарядки или разрядки.

КЛЮЧ — Постоянная времени τ цепи заряда или разряда конденсатора является произведением сопротивления и емкости:
τ = RC. τ измеряется в с.

Чем больше значения R и C , тем дольше длится процесс зарядки или разрядки. Знание значений R и C позволяет рассчитать величину заряда конденсатора в любое время после того, как конденсатор начал заряжаться или разряжаться.Это полезно в схемах синхронизации, где переключатель срабатывает после того, как заряд и, следовательно, p.d. достигли определенного значения.

Постоянная времени τ представляет:

время, необходимое для того, чтобы заряд конденсатора упал до 1 / e от его начального значения, когда конденсатор разряжается
время, необходимое для повышения заряда конденсатора до 1–1 / e от его окончательного значения, когда конденсатор заряжается

Роль постоянной времени аналогична периоду полураспада при радиоактивном распаде.Когда конденсатор разряжается, 1 / e ² первоначального заряда остается после времени 2τ и 1 / e ³ остается после 3τ .

Экспоненциальная функция e используется для вычисления заряда, оставшегося на разряжающемся конденсаторе.

КЛЮЧЕВЫЙ МОМЕНТ — Заряд Q на конденсаторе емкости C, оставшееся время t после начала разряда определяется выражением Q = Q ₀ e ^{–t / τ}, где Q ₀ — это начальный заряд конденсатора.

Здесь e — экспоненциальная функция, обратная натуральному логарифму, ln. Не путайте это с кнопкой EXP на калькуляторе, которая используется для ввода степеней 10.

Это выражение показывает, что когда t равно τ , т.е. по истечении одной постоянной времени, оставшийся заряд равен Q ₀ e ^–1 , или Q ₀ / e

ПРОВЕРКА ПРОГРЕССА

Конденсатор: определение, схема, характеристика, типы, рабочие

В электрической электронике компонент, используемый для хранения электрической энергии в электрическом поле, известен как «конденсатор».Это пассивное устройство, которое может накапливать электрический заряд на своих пластинах при подключении к источнику напряжения. Конденсаторы состоят из двух выводов, и их действие известно как емкость. Их можно найти во всех электроприборах, что делает их применение таким широким.

Сегодня вы познакомитесь с определением, характеристиками, схемой, типами и работой конденсатора. Вы также узнаете следующее:

Диэлектрик конденсатора
Емкость и заряд
Емкости стандартные
Конденсатор параллельно и последовательно
Энергия в конденсаторе и
Цветовой код конденсатора.

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это компонент, который обладает способностью или способностью накапливать энергию в виде электрического заряда, создающего разность потенциалов (статическое напряжение) на своих пластинах. Электрический компонент очень похож на небольшую перезаряжаемую батарею. Проще говоря, конденсатор — это устройство, которое накапливает электрическую энергию в электрическом поле.

Результат конденсатора называется емкостью, которая может существовать между любыми двумя электрическими проводниками в непосредственной близости от цепи.Устройство предназначено для добавления емкости в цепь. Конденсаторы изначально назывались конденсаторными . Сегодня доступны различные типы конденсаторов, от очень маленьких конденсаторных бусинок, используемых в резонансных цепях, до конденсаторов для коррекции коэффициента мощности с большой мощностью. Однако все они выполняют одну и ту же задачу — накапливать заряд.

Кроме того, конденсатор состоит из двух или более параллельных проводящих (металлических) пластин, которые не соединены или не контактируют друг с другом. Однако они электрически разделены либо воздухом, либо каким-либо хорошим изолирующим материалом, например керамикой, вощеной бумагой, слюдой, пластиком или жидким гелем в какой-либо форме.Изолирующий слой между пластинами конденсатора известен как диэлектрик .

Характеристики конденсатора

Характеристики конденсатора можно определить по его температуре, номинальному напряжению, диапазону емкости и его использованию в конкретном приложении. Конденсаторы бывают разных типов и имеют свой уникальный набор характеристик и систем идентификации. Хотя некоторые из них легко распознать, некоторые по-прежнему могут вводить в заблуждение буквами, цветами или символами.

Лучший способ узнать характеристики конденсатора — это выяснить, к какому семейству принадлежит конденсатор: керамический, пленочный, пластиковый или электролитический. Большинство конденсаторов имеют одинаковое значение емкости, они могут иметь разное номинальное напряжение. Таким образом, если конденсатор с меньшим номинальным напряжением заменяется конденсатором с более высоким номинальным напряжением, повышенное напряжение может повредить меньший конденсатор.

Конденсатор

может быть спроектирован с любым другим электронным компонентом с его рядом характеристик.Эти характеристики можно найти в технических паспортах, которые предоставляет производитель конденсаторов. Ниже приведены важные из них.

Подробнее: Заряд конденсатора

Номинальная емкость, (в)

Номинальное значение емкости измеряется в пикофарадах (пФ), нанофарадах (нФ) или микрофарадах (мкФ). Он нанесен на корпус конденсатора цифрами, буквами или цветными полосами. Емкость конденсатора может изменяться в зависимости от частоты цепи (Гц) y в зависимости от температуры окружающей среды.Керамические конденсаторы меньшего размера могут иметь номинальное значение всего один пикофарад (1 пФ), в то время как более крупные электролитические конденсаторы могут иметь номинальное значение емкости до одного фарада (1 Ф).

Рабочее напряжение, (WV)

Рабочее напряжение — еще одна важная характеристика конденсатора. Он определяет максимальное постоянное напряжение постоянного или переменного тока, которое может без сбоев подаваться на конденсатор в течение его срока службы. Обычно рабочее напряжение печатается на корпусе конденсатора с указанием его рабочего напряжения постоянного тока (WVDC).

Допуск, (±%)

Как и резисторы, конденсаторы также имеют допуски, выраженные как положительное или отрицательное значение в пикофарадах (± пФ) для конденсаторов малой емкости. Как правило, оно меньше 100 пФ или в процентах (±%) для конденсаторов более высокого номинала, как правило, выше 100 пФ. Значение допуска — это степень, в которой фактическая емкость может отклоняться от номинального значения и может находиться в диапазоне от -20% до + 80%. Таким образом, конденсатор емкостью 100 мкФ с допуском ± 20% будет законно изменяться от 80 мкФ до 120 мкФ и оставаться в пределах допуска.

Ток утечки

Диэлектрик, содержащийся в конденсаторе для разделения проводящих пластин, не является идеальным изолятором. Это приводит к очень слабому току, протекающему или «протекающему» через диэлектрик из-за влияния мощных электрических полей, создаваемых зарядом на пластинах при приложении постоянного напряжения питания. Небольшой поток постоянного тока в области наноампер (нА) известен как конденсаторы, ток утечки. Этот ток утечки возникает из-за того, что электроны физически проходят через диэлектрическую среду, вокруг ее краев или через ее выводы и со временем полностью разряжают конденсатор.

Рабочая температура, (Т)

Изменения рабочей температуры вокруг конденсатора могут повлиять на значение емкости из-за изменений диэлектрических свойств. Слишком горячий или слишком холодный воздух или окружающая температура повлияют на значение емкости конденсатора, что может изменить правильную работу схемы. Нормальный рабочий диапазон для большинства конденсаторов составляет от 30 ^o C до +125 ^o C с номинальным напряжением. Рабочая температура не должна превышать +70 ^o C, особенно для пластиковых конденсаторов.

Температурный коэффициент, (TC)

Это максимальное изменение емкости конденсатора в заданном диапазоне температур. Температурный коэффициент конденсатора обычно может быть выражен линейно в частях на миллион на градус Цельсия (PPM / C) или как процентное изменение в определенном диапазоне температур. Хотя некоторые конденсаторы являются нелинейными (конденсаторы класса 2), их значение увеличивается с повышением температуры, что дает им температурный коэффициент, который выражается как положительное значение «P».Некоторые конденсаторы уменьшают свое значение при повышении температуры, чтобы получить температурный коэффициент, который выражается как отрицательный «N».

Поляризация

Поляризация конденсатора обычно относится к электролитическому типу, но в основном к алюминиевому электролитическому, что касается их электрического соединения. Большинство электролитических конденсаторов являются поляризованными, то есть напряжение, подключенное к клеммам конденсатора, должно иметь правильную полярность, т. Е. Положительную полярность и отрицательную отрицательную.Неправильная поляризация может привести к разрушению оксидного слоя внутри конденсатора, что приведет к протеканию через устройство очень больших токов. Таким образом, в результате разрушения.

Эквивалентное последовательное сопротивление, (ESR)

Эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора — это импеданс конденсатора по переменному току, когда он используется на высоких частотах, и включает в себя сопротивление диэлектрического материала. Кроме того, сопротивление постоянному току выводных выводов, сопротивление постоянному току соединений с диэлектриком и сопротивление пластины конденсатора измеряются при определенной частоте и температуре.

В некотором смысле ESR противоположен сопротивлению изоляции, которое представляется как чистое сопротивление (без емкостного или индуктивного реактивного сопротивления) параллельно конденсатору. Идеальный конденсатор должен иметь только емкость, но ESR представлено как чистое сопротивление (менее 0,1 Ом), последовательно включенное с конденсатором (отсюда и название — эквивалентное последовательное сопротивление), которое зависит от частоты, что делает его ДИНАМИЧНОЙ величиной.

Схема конденсатора:

Типы конденсаторов

Существуют различные типы конденсаторов, от очень маленьких с деликатной подстройкой, используемых в генераторах или радиосхемах, до конденсаторов с металлическими банками большой мощности, используемых в схемах коррекции и сглаживания высокого напряжения.Ниже приведены различные типы конденсаторов, используемых в различных приложениях.

Конденсатор диэлектрический

Эти типы конденсаторов обычно являются переменными, где для настройки передатчиков, приемников и транзисторных радиоприемников требуется непрерывное изменение емкости. Конденсаторы с переменной диэлектрической проницаемостью представляют собой многопластинчатые конденсаторы с воздушным зазором, имеющие набор неподвижных пластин (лопатки статора) и набор подвижных пластин (лопатки ротора). Эти лопатки перемещаются между неподвижными пластинами.

Положение подвижных пластин относительно неподвижных пластин определяет общее значение емкости.Емкость обычно максимальна, когда два набора пластин полностью сцеплены вместе.

Обозначение переменного конденсатора

Кроме бесступенчатых конденсаторов, регулируемые конденсаторы предварительно заданного типа также называют подстроечными. Как правило, это небольшие устройства, которые можно отрегулировать или «предварительно установить» на определенное значение емкости с помощью небольшой отвертки, они доступны с очень малой емкостью 500 пФ или меньше и не имеют поляризации.

Пленочный конденсатор типа

Пленочные конденсаторы являются наиболее распространенными типами.Они состоят из относительно большого семейства конденсаторов с различиями в диэлектрических свойствах, таких как полиэстер (майлар), полистирол, полипропилен, поликарбонат, металлизированная бумага, тефлон и т. Д. Эти типы конденсаторов доступны в диапазоне емкости от 5 пФ. до 100 мкФ в зависимости от типа конденсатора и его номинального напряжения. Они также представлены в ассортименте форм и стилей корпусов, включая обертку и заливку (овальные и круглые), эпоксидные (прямоугольные и круглые), металлические герметичные (прямоугольные и круглые).

Пленочные конденсаторы, в которых в качестве диэлектрика используется полистирол, поликарбонат или тефлон, иногда называют «пластиковыми конденсаторами».

Конденсаторы керамические

Керамические конденсаторы обычно называют конденсаторами DISC. Они сделаны путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром и сложены вместе, образуя конденсатор. Когда требуется очень низкое значение емкости, следует использовать один керамический диск размером около 3-6 мм. Керамические конденсаторы имеют высокую диэлектрическую проницаемость (High-K) и доступны, так что относительно высокая емкость может быть получена при небольшом физическом размере.

Эти типы конденсаторов могут демонстрировать большие нелинейные изменения емкости в зависимости от температуры и в результате используются в качестве развязывающих или обходных конденсаторов, поскольку они также являются неполяризованными устройствами.

Конденсаторы электролитические

Электролитические конденсаторы обычно используются, когда требуются очень большие значения емкости. Вместо очень тонкого слоя металлической пленки для одного из электродов используется полужидкий раствор электролита в форме желе или пасты.Полужидкий раствор электролита служит вторым электродом (обычно катодом).

Диэлектрик представляет собой очень тонкий слой оксида, который выращивается электрохимическим способом при производстве, при этом толщина пленки составляет менее десяти микрон. Изолирующий слой настолько тонкий, что можно изготавливать конденсаторы с большим значением емкости при небольшом физическом размере, поскольку расстояние между пластинами d очень мало.

Большинство электролитических конденсаторов поляризованы, то есть напряжение постоянного тока, подаваемое на клеммы конденсатора, должно иметь правильную полярность, т.е.е., положительный к положительной клемме и отрицательный к отрицательной клемме.

Принцип работы конденсатора

Работа конденсатора менее сложна и понятна. Физическая форма и конструкция практических конденсаторов сильно различаются, и существует множество доступных типов. Большинство конденсаторов имеют по крайней мере два электрических проводника, часто в виде металлических пластин или поверхностей, разделенных диэлектрической средой. Проводник может быть фольгой, тонкой пленкой, металлическим валиком или электролитом.Непроводящий диэлектрик увеличивает зарядную емкость конденсатора.

Конденсаторы

широко используются в составе электрических цепей многих распространенных электрических устройств. Идеальный конденсатор не рассеивает энергию, как резистор. Хотя в реальных условиях конденсаторы рассеивают небольшое количество, когда на выводы конденсатора подается разность электрических потенциалов (напряжение). Например, когда конденсатор подключен к батарее, на диэлектрике возникает электрическое поле, в результате чего чистый положительный заряд собирается на одной пластине, а чистый отрицательный заряд — на другой пластине.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о работе конденсатора:

Диэлектрик конденсатора

Помимо общего размера проводящих пластин и их расстояния или разнесения друг от друга, тип диэлектрического материала, используемого в конденсаторе, является еще одним фактором, который может повлиять на общую емкость. Это также известно как диэлектрическая проницаемость (ε) диэлектрика. Электропроводящие пластины конденсатора обычно изготавливаются из металлической фольги или металлической пленки, обеспечивающей поток электронов и заряд, но в качестве диэлектрика всегда используется изолятор.В качестве диэлектрика в конденсаторе могут использоваться различные типы изоляционных материалов. Они различаются своей способностью блокировать или пропускать электрический заряд.

Как упоминалось ранее, диэлектрический материал может быть изготовлен из нескольких изоляционных материалов или комбинации этих материалов. Чаще всего используются воздух, бумага, полиэстер, полипропилен, майлар, керамика, стекло, масло или множество других материалов.

Процесс, при котором диэлектрический материал или изолятор увеличивает емкость конденсатора по сравнению с воздухом, известен как диэлектрическая постоянная K.Диэлектрик с высокой диэлектрической проницаемостью — лучший изолятор, чем диэлектрический материал с более низкой диэлектрической проницаемостью. Диэлектрическая проницаемость является безразмерной величиной, поскольку она относится к свободному пространству.

Заключение

Вот и все для этой статьи, где обсуждались определение, характеристики, схема, типы и работа конденсатора. Я надеюсь, что вы многому научитесь, если так, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, до встречи!

Лаборатория 4 — Зарядка и разрядка конденсатора

Введение

Конденсаторы — это устройства, которые могут накапливать электрический заряд и энергию.Конденсаторы имеют несколько применений, например, в качестве фильтров в источниках питания постоянного тока и в качестве аккумуляторов энергии для импульсных лазеров. Конденсаторы пропускают переменный ток, но не постоянный, поэтому они используются для блокировки постоянной составляющей сигнала, чтобы можно было измерить переменную составляющую. Физика плазмы использует способность конденсаторов накапливать энергию. В физике плазмы часто требуются короткие импульсы энергии при чрезвычайно высоких напряжениях и токах. Конденсатор можно медленно заряжать до необходимого напряжения, а затем быстро разряжать для обеспечения необходимой энергии.Можно даже зарядить несколько конденсаторов до определенного напряжения, а затем разрядить их таким образом, чтобы получить от системы большее напряжение (но не больше энергии), чем было вложено. В этом эксперименте используется схема RC , которая является одной из простейших схем, в которой используется конденсатор. Вы изучите эту схему и способы изменения ее эффективной емкости, комбинируя конденсаторы последовательно и параллельно.

Обсуждение принципов

Конденсатор состоит из двух проводов, разделенных небольшим расстоянием.Когда проводники подключены к зарядному устройству (например, к батарее), заряд передается от одного проводника к другому до тех пор, пока разность потенциалов между проводниками из-за их равного, но противоположного заряда не станет равной разности потенциалов между клеммами. зарядного устройства. Количество заряда, накопленного на любом проводнике, прямо пропорционально напряжению, а константа пропорциональности известна как емкость . Это записывается алгебраически как Заряд C измеряется в единицах кулонов (C), напряжение

ΔV

в вольт (В) и емкость C в единицах фарад (F). Конденсаторы — физические устройства; Емкость является собственностью устройства.

Зарядка и разрядка

В простой RC-цепи резистор и конденсатор соединены последовательно с батареей и переключателем. См. Рис.1.

Рисунок 1 : Простая RC-цепь

Когда переключатель находится в положении 1, как показано на рис. 1 (а), заряд на проводниках через некоторое время достигает максимального значения. Когда переключатель переведен в положение 2, как на рис.1 (b), аккумулятор больше не является частью цепи и, следовательно, заряд конденсатора не может быть восполнен. В результате конденсатор разряжается через резистор. Если мы хотим исследовать зарядку и разрядку конденсатора, нас интересует, что происходит сразу, после того, как переключатель перемещается в положение 1 или положение 2, а не дальнейшее поведение схемы в ее установившемся состоянии. Для схемы, показанной на рис. 1 (а), уравнение петли Кирхгофа можно записать как Решение уравнения.(2) является

(3)

Q = Q _f

1 — e ^{(−t / RC)}

где

Q _f

представляет собой окончательный заряд на конденсаторе, который накапливается через бесконечный промежуток времени, R — сопротивление цепи, а C — емкость конденсатора. Из этого выражения вы можете видеть, что заряд растет экспоненциально во время процесса зарядки.См. Рис. 2 (а). Когда переключатель перемещается в положение 2, для схемы, показанной на рис. 1 (b), уравнение петли Кирхгофа теперь имеет вид Решение уравнения. (4) является

(5)

Q = Q ₀ e ^{(−t / RC)}

где

Q ₀

представляет начальный заряд на конденсаторе в начале разряда, т. е. при

t = 0.

Из этого выражения видно, что заряд экспоненциально затухает при разряде конденсатора, и что для полной разрядки требуется бесконечное количество времени.См. Рис. 2 (b).

Рисунок 2 : График изменения во времени

Постоянная времени

τ Продукт

(имеющий единицы времени) имеет особое значение; это называется постоянной времени цепи. Постоянная времени — это время, необходимое для повышения заряда зарядного конденсатора до 63% от его конечного значения. Другими словами, когда

t = RC,

(6)

Q = Q _f

1 — e ^-1

а также

(7)

1 — е ⁻¹ = 0.632.

Другой способ описать постоянную времени — сказать, что это количество секунд, необходимое для того, чтобы заряд на разряжающемся конденсаторе упал до 36,8%

(e ^-1 = 0,368)

от своего начального значения. Мы можем использовать определение

(I = dQ / dt)

тока через резистор и уравнение. (3) Q = Q _f

1 — e ^{(−t / RC)}

и уравнение. (5)

Q = Q ₀ e ^{(−t / RC)}

, чтобы получить выражение для тока во время процессов зарядки и разрядки.

(8)

зарядка: I = + I ₀ e ^{−t / RC}

(9)

разгрузка: I = −I ₀ e ^{−t / RC}

где в формуле. (8)

зарядка: I = + I ₀ e ^{−t / RC}

и уравнение. (9)

разряд: I = −I ₀ e ^{−t / RC}

— максимальный ток в цепи в момент времени t = 0. Тогда разность потенциалов на резисторе будет выражаться следующим образом.

(10)

зарядка: ΔV = + ΔV _f e ^{−t / RC}

(11)

нагнетание: ΔV = — ΔV ₀ e ^{−t / RC}

Обратите внимание, что во время процесса разрядки ток будет течь через резистор в обратном направлении. Следовательно, I и

ΔV

в уравнении. (9)

разряда: I = −I ₀ e ^{−t / RC}

и уравнение. (11)

разряд: ΔV = — ΔV ₀ e ^{−t / RC}

отрицательны.Это напряжение как функция времени показано на рис.3.

Рисунок 3 : Напряжение на резисторе как функция времени

Полезно описывать зарядку и разрядку в терминах разности потенциалов между проводниками (т.е. «напряжение на конденсаторе»), поскольку напряжение на конденсаторе можно измерить непосредственно в лаборатории. Используя соотношение

Q = C ΔV,

Eq. (3) Q = Q _f

1 — e ^{(−t / RC)}

и уравнение.(5)

Q = Q ₀ e ^{(−t / RC)}

, которые описывают зарядку и разрядку конденсатора, можно переписать в терминах напряжения. Просто разделите оба уравнения на

, и отношения станут следующими.

(12)

зарядка: ΔV = ΔV _f

1 — e ^{(−t / RC)}

(13)

нагнетание: ΔV = ΔV ₀ e ^{(−t / RC)}

Обратите внимание, что эти два уравнения похожи по форме на формулу.(3) Q = Q _f

1 — e ^{(−t / RC)}

и уравнение. 5

Q = Q ₀ e ^{(−t / RC)}

. График зависимости напряжения на конденсаторе от времени показан на рисунке 4 ниже.

Рисунок 4 : Напряжение на конденсаторе как функция времени

Переставив уравнение. (12) зарядка: ΔV = ΔV _f

1 — e ^{(−t / RC)}

получаем Возьмите натуральный логарифм (ln) от обеих частей этого выражения и умножьте на –1, чтобы получить

(15)

−ln

График зависимости

−ln ((ΔV _f — ΔV) / ΔV _f)

от времени даст прямолинейный график с наклоном 1/ RC . Точно так же для процесса разряда уравнение. 13

разрядка: ΔV = ΔV ₀ e ^{(−t / RC)}

можно переписать, чтобы получить Возьмите натуральный логарифм (ln) от обеих частей этого выражения и умножьте на –1, чтобы получить

(17)

−ln

График зависимости

−ln (ΔV) / ΔV ₀)

от времени даст прямолинейный график с наклоном 1/ RC .

Использование прямоугольной волны для имитации роли коммутатора

В этом эксперименте вместо переключателя мы будем использовать генератор сигналов, который может генерировать периодические волновые формы различной формы, такие как синусоидальная волна, треугольная волна и прямоугольная волна. Также можно регулировать как частоту, так и амплитуду формы волны. Здесь мы будем использовать генератор сигналов для создания изменяющегося во времени напряжения прямоугольной формы на конденсаторе, аналогичного показанному на рис.5.

Рисунок 5 : Прямоугольная волна с периодом Τ

Выходное напряжение генератора сигналов изменяется назад и вперед от постоянного положительного значения до постоянного нуля вольт через равные интервалы времени t . Время

T = 2t

— это период прямоугольной волны. В течение первой половины цикла, когда напряжение положительное, это похоже на то, что переключатель находится в положении 1. Во второй половине цикла, когда напряжение равно нулю, это то же самое, что переключатель находится в положении 2. .Таким образом, прямоугольная волна, представляющая собой напряжение постоянного тока, которое периодически включается и выключается, служит одновременно аккумулятором и переключателем в схеме на рис. Генератор сигналов позволяет выполнять это переключение многократно, и можно оптимизировать сбор данных, регулируя частоту повторения. Эта частота будет зависеть от постоянной времени RC-цепи. Когда время t больше постоянной времени τ RC-цепи, у конденсатора будет достаточно времени для зарядки и разрядки, и напряжение на конденсаторе будет таким, как показано на рис.4.

Цель

В этом эксперименте (смоделированный компьютером) осциллограф будет использоваться для отслеживания разности потенциалов и, следовательно, косвенно заряда конденсатора. Измерения напряжения будут использоваться двумя разными способами для вычисления постоянной времени цепи. Наконец, конденсаторы будут подключены параллельно, чтобы проверить их эквивалентную емкость.

Оборудование

Печатная плата PASCO
Сигнальный интерфейс с выходной мощностью
Соединительные провода
Программное обеспечение Capstone

Процедура

Распечатайте лист для этой лабораторной работы.Этот лист понадобится вам для записи ваших данных.

Настройка RC-цепи

Печатная плата RLC, которую вы будете использовать, среди других элементов состоит из трех резисторов и двух конденсаторов. См. Рис. 6 ниже. Теоретически вы можете использовать разные комбинации резисторов и конденсаторов. В этом эксперименте вы будете использовать резисторы 33 и 100 Ом и два конденсатора.

Рисунок 6 : Печатная плата RLC

Подключите крайнюю правую выходную клемму сигнального интерфейса к резистору 33 Ом в точке 2.

Чтобы обойти индуктор, подключите провод от точки 8 к точке 9.

Подключите точку 6 ко второй выходной клемме сигнального интерфейса, чтобы замкнуть цепь.

Подключите пробник напряжения к аналоговому каналу A.

Чтобы измерить напряжение на конденсаторе, подключите черный провод датчика напряжения к точке 6, а красный провод — к точке 9. Убедитесь, что земля интерфейса (вывод «-») подключена к той же стороне конденсатора, что и земля генератора сигналов (выход мощности).Подключение вашей схемы должно выглядеть так, как показано на рис.7.

Рисунок 7 : Принципиальная схема

Контрольная точка 1:
Попросите своего технического специалиста проверить соединения вашей цепи.

Процедура A: Постоянная времени контура

В этом эксперименте мы будем использовать компьютер для эмуляции осциллографа.

Откройте файл Capstone, связанный с этой лабораторной работой.Отобразится экран, аналогичный показанному на рис. 8.

Рисунок 8 : Начальный экран файла Capstone

Настройте генератор сигналов на создание положительной прямоугольной волны, выбрав положительную прямоугольную волну в окне генератора сигналов, как показано на рисунке 9 ниже.

Рисунок 9 : Окно генератора сигналов

Если это еще не установлено при открытии файла Capstone, настройте генератор сигналов на создание прямоугольной волны амплитудой 5 В с частотой 20 Гц и установите смещение напряжения на 5 В.

Включите генератор сигналов, щелкнув ON в окне генератора сигналов.

Для отслеживания сигнала нажмите кнопку START в главном окне. Потребуется отрегулировать шкалы времени и напряжения, чтобы получить кривую сигнала, подобную показанной на рис. 10. Это позволит вам наблюдать, как напряжение на конденсаторе изменяется как функция времени. Для этого установите курсор на любое значение вдоль оси, которую вы хотите увеличить, и переместите курсор влево-вправо или вверх-вниз по мере необходимости.При правильном увеличении у вас будет только одна длина волны на графике, как на кривой на рис.10.

Рисунок 10 : Трасса сигнала

Если в любой момент вы захотите удалить записанный набор данных, нажмите кнопку Delete Last Run под графиком.

Нажмите кнопку Показать координаты из кнопок над графиком. См. Рис.11.

Рисунок 11 : Показать координаты

Когда активна функция отображения координат, показания напряжения и времени отображаются, куда бы вы их ни перетащили, как на рис.11. Используя этот инструмент, определите и запишите время начала (то есть, когда кривая начиналась от 0 вольт) на рабочем листе.

Вычислите 63,2% максимального напряжения,

ΔV _f,

(которое должно быть 5 В), настройку по амплитуде генератора сигналов. Используя Показать координаты , определите и запишите время начала (то есть, когда кривая начиналась вверх с 0 вольт) на рабочем листе.

Из этих двух значений времени определите и запишите время, необходимое для перехода сигнала от Δ V = 0 до Δ V = 0.632

ΔV _f.

Это ваше экспериментальное значение для RC .

В рабочем листе введите принятые значения сопротивления и емкости, которые напечатаны на печатной плате.

Вычислите экспериментальное значение емкости, используя экспериментальное значение для RC и принятое значение R . Запишите это на листе.

Вычислите ошибку в процентах, используя два значения емкости.См. Приложение Б.

Контрольная точка 2:
Попросите своего технического специалиста проверить ваши данные и расчеты, прежде чем продолжить.

Процедура B: Расчет емкости графическими методами

Запишите максимальное напряжение на листе.

Из записанных данных с помощью интеллектуального инструмента найдите моменты времени, при которых Δ V = 1, 2, 3 и 4 вольта на восходящей части кривой.Запишите эту информацию в Таблицу данных 1 на рабочем листе. Примечание : Возможно, вам придется сильно увеличить масштаб, чтобы получить необходимую точность при использовании интеллектуального инструмента.

Выполните необходимые вычисления, чтобы заполнить Таблицу данных 1.

Используя Excel, постройте график

−ln ((ΔV _f — ΔV) / ΔV _f)

в зависимости от времени. См. Приложение G.

Используйте параметр линии тренда в Excel, чтобы нарисовать линию, наиболее подходящую для ваших данных, определить наклон линии и записать это значение на листе.См. Приложение H.

По значению крутизны определите постоянную времени и емкость. Запишите эти значения на листе.

Вычислите ошибку в процентах между этим значением емкости и принятым значением.

Контрольная точка 3:
Попросите своего технического специалиста проверить ваши данные, график и расчеты, прежде чем продолжить.

Процедура C: Измерение эффективной емкости

Емкость увеличивается непосредственно при параллельном подключении конденсаторов и в обратном порядке при последовательном подключении.Это противоположно правилу для резисторов. Для конденсаторов, подключенных параллельно, эффективная емкость определяется выражением

(18)

C _eff = C ₁ + C ₂ + C ₃ +. . .

а для конденсаторов, включенных последовательно, эффективная емкость равна

Подключите второй конденсатор (330 мкМ Ф) параллельно конденсатору, используемому в процедуре A, подключив провод от точки 6 к точке 7.

Переключите резистор на резистор 10 Ом, переместив соединение из точки 2 в точку 1.

Запишите другой набор данных, щелкнув START в главном окне. После того, как вы записали второй набор данных, вы можете захотеть отобразить только эти данные на графике и удалить набор данных 1. Для этого удалите первый прогон (см. Примечание к шагу 10). На графике вы будете видеть только одну длину волны.

В этой части эксперимента вы будете рассматривать разрядную часть кривой. Теперь начальное напряжение

ΔV ₀

будет наивысшим значением пика перед тем, как график начнет спадать.Запишите это значение на листе.

Из записанных данных найдите с помощью интеллектуального инструмента моменты времени, при которых Δ V = 1, 2, 3 и 4 вольта на спадающей части кривой. ( Примечание : вам может потребоваться большое увеличение, чтобы получить необходимую точность при использовании интеллектуального инструмента). Запишите эту информацию в Таблицу данных 2 на рабочем листе.

Выполните необходимые вычисления, чтобы заполнить Таблицу данных 2.

Используя Excel, постройте график зависимости

−ln (ΔV) / ΔV ₀)

от времени.

Используйте параметр линии тренда в Excel, чтобы нарисовать линию, наиболее подходящую для ваших данных, определить наклон линии и записать это значение на листе.

По значению наклона определите постоянную времени и запишите это значение в рабочий лист.

Вычислите

C _eff,

эффективную емкость параллельной комбинации, используя принятое значение для R .

Сравните это экспериментальное значение с тем, что вы получили из уравнения.18

C _eff = C ₁ + C ₂ + C ₃ +. . .

и принятые значения емкости путем вычисления ошибки в процентах между двумя значениями.

Контрольная точка 4:
Попросите своего технического специалиста проверить ваши данные и расчеты, прежде чем продолжить.

Что такое конденсатор? Определение, использование и формулы | Стрелка.com

Емкость — это способность объекта накапливать электрический заряд. Хотя физические конструкции этих устройств различаются, конденсаторы состоят из пары проводящих пластин, разделенных диэлектрическим материалом. Этот материал позволяет каждой пластине удерживать равный и противоположный заряд. Этот накопленный заряд затем может высвобождаться по мере необходимости в электрическую цепь. Конденсатор может быть электрическим компонентом, но многие объекты, такие как человеческое тело, обладают этой способностью удерживать и высвобождать заряд.Как мы заметим, эта способность может быть полезной.

Уравнение емкости

Основная формула, определяющая конденсаторы:

заряд = емкость x напряжение

или

Q = C x V

Мы измеряем емкость в фарадах, которая является емкостью, в которой хранится один кулон (определяемый как количество заряда, переносимого одним ампером за одну секунду) заряда на один вольт. Хотя это удобный способ определения этого термина, повседневные конденсаторы недостаточно велики, чтобы вместить ни одной фарады, поэтому мы часто отображаем рейтинги в единицах микрофарад (мкФ, или миллионных долей фарада) или даже пикофарад (пФ или триллионных долей фарада). фарад).

Исходя из этого определения, вы можете предположить, что конденсатор — это тип перезаряжаемой батареи, накапливающей заряд для последующего использования. Однако характерно низкая зарядная емкость конденсаторов по сравнению с обычными аккумуляторными элементами, как правило, делает их непригодными для длительного использования в качестве источника питания. Другая характеристика, которая делает их невыгодными для длительной подачи энергии, заключается в том, что напряжение конденсатора прямо пропорционально величине накопленного заряда, что подтверждается перестановкой членов в приведенном выше уравнении на:

V = Q / C

Обычные батареи достаточно стабильно заряжаются до полного разряда, что делает их более подходящими во многих ситуациях.

Степенное сглаживание и постоянная времени

Если не считать длительного использования, конденсаторы очень хорошо компенсируют кратковременные падения мощности. Постоянная времени tau указывает на эту возможность. Тау равно сопротивление, умноженное на емкость:

τ = RC

Тау указывает количество времени в секундах, которое требуется напряжению, чтобы экспоненциально спадать до 37 процентов от его первоначального значения. При пятикратном увеличении этого числа конденсатор считается полностью разряженным. Если конденсатор подключается к источнику напряжения, которое изменяется (или на мгновение отключается) с течением времени, конденсатор может помочь выровнять нагрузку с зарядом, который падает до 37 процентов за одну постоянную времени.Обратное верно для зарядки; после одной постоянной времени конденсатор заряжен на 63 процента, а после пяти постоянных времени конденсатор считается полностью заряженным.

Изображение: PartSim Рисунок Джереми С. Кука

Например, если у вас есть схема, показанная на рисунке 1 выше, постоянная времени RC-цепи равна:

1000 Ом x 47 x 10 ^-6 фарад

Эта постоянная времени составляет 0,047 секунды.Когда мы отсоединяем источник 5 В, показанный здесь, требуется 0,047 секунды, чтобы упасть до 1,85 В, и в пять раз больше, или 0,235 секунды, для разряда. Если конденсатор заряжается до 5 В, этот процесс также займет 0,235 секунды. Вы можете использовать конденсатор большего размера для увеличения этих значений в зависимости от ситуации или рассматриваемой нагрузки.

Для чего еще используется конденсатор?

Создание источника прерывистого напряжения, близкого к желаемому постоянному напряжению, является наиболее фундаментальной задачей конденсатора.Вот еще несколько способов использования конденсатора:

Преобразование переменного тока в постоянный . Выходной сигнал постоянного тока имеет тенденцию изменяться синусоидально в этом важном «сглаживающем» приложении.
Муфта . Стандартный конденсатор пропускает переменный ток и останавливает постоянный ток.
Развязка. Конденсаторы также могут устранить любой переменный ток, который может присутствовать в цепи постоянного тока.
Радиосигналы и старые радиостанции . Вы можете отрегулировать переменные «настраивающие» конденсаторы для смены станции — вы даже можете создать собственное радио в качестве учебного пособия это руководство
Таймеры. Используйте время, необходимое конденсатору для зарядки до определенного уровня, чтобы отключить другие части цепи. Как и в случае настройки RF, интегральные схемы и микроконтроллеры в значительной степени заменили емкостные функции синхронизации.
Сенсорные экраны . Хотя емкостной сенсорный экран и экзотичен по сравнению с другими описанными здесь схемами, он является чрезвычайно распространенным способом использования конденсатора. Эти устройства определяют изменение емкости в точке на устройстве отображения и переводят его в координаты на плоскости X-Y.
Конденсаторы микроскопические . Эти устройства служат в качестве единиц хранения данных во флэш-памяти. Учитывая неисчислимое количество битов во флэш-памяти, микроскопические конденсаторы содержат наибольшее количество конденсаторов, используемых сегодня.

Последовательные и параллельные конденсаторы

Конденсаторы, как и резисторы, можно объединять в цепи параллельно или последовательно. Однако чистый эффект у них сильно различается. При параллельном соединении конденсаторы имитируют добавление каждого проводника конденсатора и площади поверхности диэлектрика.Параллельно общая емкость складывается из значений каждого конденсатора.

Последовательная емкость уменьшает общую емкость, так что общая емкость этих компонентов в целом будет меньше, чем значение наименьшего номинала конденсатора. Уравнение задается следующим образом:

1 / C _T = 1 / C ₁ + 1 / C ₂ + 1 / C _n

Использование серии

менее распространено, чем параллельные конфигурации, но разделение напряжения, приложенного к каждому компоненту, имеет некоторые ограниченные применения.

Лейденская банка: история конденсаторов и их структура

Первый конденсатор назывался Лейденская банка. Эти ранние устройства хранения заряда были заполнены водой и служили проводниками, но в конечном итоге они превратились в стеклянную бутылку с металлической фольгой, покрывающей внутреннюю и внешнюю стороны бутылки. Фольга действует как проводники, разделенные стеклом, которое действует как диэлектрический материал. Два сегмента хранят заряды между собой, пока не будут подключены.

Сегодняшние конденсаторы бывают разных форм и размеров, но по своей сердцевине они имеют две электропроводящие «пластины», разделенные диэлектрическим изолирующим материалом. Основное уравнение для конструкции конденсатора:

C = ε A / d,

В этом уравнении C — емкость; ε — диэлектрическая проницаемость, термин, обозначающий, насколько хорошо диэлектрический материал сохраняет электрическое поле; A — площадь параллельной пластины; и d — расстояние между двумя токопроводящими пластинами.

Изображение: Эрик Шрейдер через Wikimedia Commons

Конструкцию конденсаторов можно разделить на две категории: неполяризованные и поляризованные .

Неполяризованные конденсаторы больше всего похожи на теоретический конденсатор, который мы описали ранее. Они содержат пару проводящих пластин, разделенных диэлектриком, и могут подключаться к источнику напряжения в любой электрической ориентации. Керамические конденсаторы содержат несколько пластин, установленных друг на друга для увеличения площади поверхности, а керамический материал образует диэлектрик между положительным и отрицательным полюсами.Пленочные конденсаторы наматывают эти пластины друг на друга, а диэлектрическая пленка обычно пластиковая.
Конденсаторы поляризованные электролитические. Анод электролитического конденсатора может образовывать изолирующий оксидный слой, который действует как диэлектрик. Поскольку этот оксидный слой очень тонкий, знаменатель в уравнении C = ε A / d очень мал, что увеличивает емкость этих компонентов. Кроме того, удельная площадь поверхности компонента может быть довольно высокой в расчете на объем компонента, поскольку материал анода (обычно алюминий, тантал или ниобий) может быть шероховатым или пористым.

Суперконденсатор можно классифицировать как тип электролитического конденсатора, хотя способ накопления заряда суперконденсатора включает размещение ионов в растворе электролита между двумя электродами с образованием двойного слоя заряженных ионов. Такое расположение обеспечивает чрезвычайно высокий заряд по сравнению с традиционными электролитическими и неполяризованными конденсаторами, но также приводит к более медленной скорости заряда и разряда, а также к обычно более низкому напряжению пробоя. Из-за такой низкой скорости суперконденсатор не подходит для фильтрации приложений.Можно даже утверждать, что суперконденсаторы — это особый класс, и технология суперконденсаторов заслуживает отдельного исследования.

Технические характеристики конденсатора

Как мы уже упоминали, самым основным номиналом конденсатора является его емкость. Емкость определяет способность конденсатора удерживать заряд на вольт. Кроме того, вы можете указать конденсатор следующим образом:

Рабочее напряжение : напряжение, выше которого конденсатор может закоротить и больше не удерживать заряд
Допуск : насколько близко к номинальному значению заряда конденсатора будет фактический компонент
Полярность : какой вывод предназначен для подключения к положительному проводу, а какой — к отрицательному в случае поляризованных конденсаторов
Leakage Current : Сколько тока будет проходить через диэлектрик, постепенно разряжая конденсатор с течением времени
Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) : Импеданс конденсатора на высоких частотах
Рабочая температура : Диапазон температур, при котором конденсатор должен работать номинально
Температурный коэффициент : Изменение способности конденсатора удерживать заряд в заданном диапазоне температур.
Объемный КПД : Хотя этот коэффициент не всегда рассматривается или явно указывается, он указывает, какую емкость демонстрирует компонент для определенного объема.

Чтобы узнать, как конденсаторы показывают эти значения, ознакомьтесь с этим руководством по маркировке кода конденсатора .

Фундаментальный пассивный компонент

Наряду с резисторами и катушками индуктивности конденсаторы действуют как один из основных пассивных компонентов, образующих цепи, которые мы используем каждый день. Хотя концепция двух противоположных зарядов на пластинах проста, их применение, а также большое разнообразие доступных технологий производства и форм-факторов — нет. Хорошая новость заключается в том, что какой бы ни была проблема с хранением заряда, вероятно, есть конденсатор, который идеально подойдет для вашего приложения.

Последовательные и параллельные конденсаторы: что это такое, формула, напряжение (со схемами)

Когда вы изучаете физику электроники и хорошо разбираетесь в основах, таких как значения ключевых терминов например, напряжение , ток и сопротивление , наряду с важными уравнениями, такими как закон Ома — изучение того, как работают различные компоненты схемы, является следующим шагом к овладению предметом.

Конденсатор — один из наиболее важных компонентов для понимания, поскольку они широко используются практически во всех областях электроники.От конденсаторов связи и развязки до конденсаторов, которые заставляют работать вспышку камеры или играть ключевую роль в выпрямителях, необходимых для преобразования переменного тока в постоянный, трудно переоценить широкий спектр применения конденсаторов. Вот почему так важно знать, как рассчитать емкость и общую емкость конденсаторов различной конфигурации.

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это простой электрический компонент, состоящий из двух или более проводящих пластин, которые удерживаются параллельно друг другу и разделены воздухом или изолирующим слоем.Две пластины обладают способностью накапливать электрический заряд, когда они подключены к источнику питания, причем одна пластина вырабатывает положительный заряд, а другая — отрицательный.

По сути, конденсатор похож на небольшую батарею, создающую разность потенциалов (то есть напряжение) между двумя пластинами, разделенными изолирующим делителем, называемым диэлектриком (который может быть из многих материалов, но часто керамический , стекло, вощеная бумага или слюда), что предотвращает протекание тока от одной пластины к другой, тем самым поддерживая накопленный заряд.

Для данного конденсатора, если он подключен к батарее (или другому источнику напряжения) с напряжением В, , он будет хранить электрический заряд Q . Эта способность более четко определяется «емкостью» конденсатора.

Что такое емкость?

Имея это в виду, значение емкости является мерой способности конденсатора накапливать энергию в виде заряда. В физике и электронике емкость обозначается символом C и определяется как:

C = \ frac {Q} {V}

Где Q — это заряд, хранящийся в пластинах, а В — это разность потенциалов подключенного к ним источника напряжения.Короче говоря, емкость — это мера отношения заряда к напряжению, и поэтому единицами емкости являются кулоны заряда / вольт разности потенциалов. Конденсатор с более высокой емкостью сохраняет больше заряда при заданном значении напряжения.

Концепция емкости настолько важна, что физики присвоили ей уникальную единицу, названную фарад (в честь британского физика Майкла Фарадея), где 1 F = 1 C / V. Немного похоже на кулон для заряда, фарад — это довольно большая величина емкости, при этом большинство значений конденсаторов находятся в диапазоне от пикофарада (пФ = 10 ⁻¹² Ф) до микрофарада (мкФ = 10 ⁻⁶). F).

Эквивалентная емкость последовательных конденсаторов

В последовательной схеме все компоненты расположены на одном и том же пути вокруг контура, и таким же образом последовательные конденсаторы подключаются один за другим на одном пути вокруг схемы . Общая емкость для ряда конденсаторов, подключенных последовательно, может быть выражена как емкость одного эквивалентного конденсатора.

Формула для этого может быть получена из основного выражения для емкости из предыдущего раздела, переставленного следующим образом:

В = \ frac {Q} {C}

Поскольку закон Кирхгофа по напряжению гласит, что сумма напряжений падение напряжения вокруг полного контура цепи должно быть равно напряжению от источника питания, для количества конденсаторов n напряжения должны складываться следующим образом:

V_ {tot} = V_1 + V_2 + V_3 + … В_н

Где В _до — полное напряжение от источника питания, а В ₁, В ₂, В ₃ и так же падение напряжения на первом конденсаторе, втором конденсаторе, третьем конденсаторе и так далее.В сочетании с предыдущим уравнением это приводит к:

\ frac {Q_ {tot}} {C_ {tot}} = \ frac {Q_1} {C_1} + \ frac {Q_2} {C_2} + \ frac {Q_3 } {C_3} +… \ frac {Q_n} {C_n}

Где нижние индексы имеют то же значение, что и раньше. Однако заряд на каждой из обкладок конденсатора (т.е. значения Q ) исходит от соседней пластины (то есть положительный заряд на одной стороне пластины 1 должен соответствовать отрицательному заряду на ближайшей стороне пластины 2. и так далее), поэтому вы можете написать:

Q_ {tot} = Q_1 = Q_2 = Q_3 = Q_n

Таким образом, начисления аннулируются, в результате чего остается:

\ frac {1} {C_ {tot}} = \ frac {1} {C_1} + \ frac {1} {C_2} + \ frac {1} {C_3} +… \ frac {1} {C_n}

Поскольку емкость комбинации равна эквивалентной емкости одиночный конденсатор, это можно записать так:

\ frac {1} {C_ {eq}} = \ frac {1} {C_1} + \ frac {1} {C_2} + \ frac {1} {C_3} +… \ frac {1} {C_n}

для любого количества конденсаторов n .{−6} \ text {F} \\ & = 1.41 \ text {мкФ} \ end {align}

Эквивалентная емкость параллельных конденсаторов

Для параллельных конденсаторов аналогичный результат получается из Q = VC, тот факт, что падение напряжения на всех конденсаторах, подключенных параллельно (или любых компонентах в параллельной цепи), одинаковое, и тот факт, что заряд на одном эквивалентном конденсаторе будет общим зарядом всех отдельных конденсаторов в параллельной комбинации . Результатом является более простое выражение для общей емкости или эквивалентной емкости:

C_ {eq} = C_1 + C_2 + C_3 +… C_n

, где снова n — общее количество конденсаторов.{−5} \ text {F} \\ & = 15 \ text {мкФ} \ end {align}

Комбинации конденсаторов: проблема первая

Нахождение эквивалентной емкости для комбинаций конденсаторов, расположенных последовательно и расположенных parallel просто подразумевает применение этих двух формул по очереди. Например, представьте комбинацию конденсаторов с двумя последовательно включенными конденсаторами: C ₁ = 3 × 10 ⁻³ F и C ₂ = 1 × 10 ⁻³ F. , и еще один конденсатор параллельно с C ₃ = 8 × 10 ⁻³ F.{−3} \ text {F} \ end {align}

Комбинации конденсаторов: Проблема Два

Для другой комбинации конденсаторов, три с параллельным подключением (со значениями C ₁ = 3 мкФ, C ₂ = 8 мкФ и C ₃ = 12 мкФ) и один с последовательным подключением (с C ₄ = 20 мкФ):

Подход в основном такой же, как и в последнем примере, за исключением того, что сначала вы обрабатываете параллельные конденсаторы.{−1}} \\ & = 10.7 \ text {мкФ} \ end {align}

Обратите внимание, что, поскольку все отдельные емкости были в микрофарадах, весь расчет может быть выполнен в микрофарадах без преобразования — если вы помните при цитировании ваших окончательных ответов!

Как узнать, неисправен ли конденсатор переменного тока: симптомы неисправного конденсатора

Когда кондиционер не работает должным образом, на ум приходят всевозможные вопросы: Что теперь? Это легко исправить? Сколько это будет стоить?

Если вы относитесь к тому типу людей, которые любят пытаться решать проблемы самостоятельно, вы находитесь в хорошей компании.Вот почему так много сайтов DIY и видео на YouTube. Хотя хорошо научиться делать основной ремонт в доме, имейте в виду, что для решения более сложных проблем гораздо безопаснее (для вас и для вашего кондиционера) обращаться к специалисту по HVAC.

Теперь, когда это решено, давайте определим, вызвана ли ваша проблема с переменным током неисправным конденсатором.

Что такое конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока, также называемый рабочим конденсатором, представляет собой небольшой цилиндрический объект, который передает энергию двигателю, который питает систему кондиционирования воздуха.Конденсатор переменного тока дает вашей системе переменного тока начальное усиление, необходимое для включения, а также обеспечивает непрерывное питание для продолжения работы.

Конденсатор — это всего лишь один из компонентов системы кондиционирования воздуха. Эта небольшая, но мощная деталь — настоящая рабочая лошадка, и, как и все части системы кондиционирования воздуха, она не склонна к сбоям. Без исправного конденсатора ваша система не сможет работать должным образом.

Если вы подозреваете, что конденсатор вашей системы кондиционирования неисправен, вот все, что вам нужно знать об этой детали, а также о том, как устранить неисправность и заменить неисправный.

Признаки неисправности конденсатора переменного тока

Если ваш кондиционер не дует холодным воздухом, причиной может быть неисправный конденсатор.

Однако сначала ищите простые решения: возможно, вам нужно заменить воздушные фильтры, или это может быть одной из нескольких других причин.

После того, как вы исключите их, если ваше устройство все еще дует теплый воздух, проблема может заключаться в конденсаторе.

Наиболее распространенные признаки и симптомы неисправного конденсатора переменного тока включают:

Как проверить конденсатор переменного тока

Если вышеперечисленные признаки относятся к вашей ситуации, выйдите на улицу к конденсатору кондиционера.

Посмотрите через вентиляционные отверстия для вентилятора в верхней части устройства. Если ваш вентилятор переменного тока не вращается, найдите длинный тонкий предмет (палку, отвертку, плоскогубцы). Вставьте его в вентиляционные отверстия и осторожно нажмите на одну из лопастей вентилятора. Если вентилятор начинает вращаться сам по себе и продолжает вращаться, у вас неисправный конденсатор.

Если кондиционер издает гудение, но не работает, вероятно, неисправен конденсатор.

Как заменить конденсатор переменного тока

Вы можете приобрести замену в хозяйственном магазине.Затем пора установить:

Шаг 1. Отключите питание вашей системы кондиционирования с помощью панели выключателя.

Шаг 2. Отвинтите боковую панель конденсаторного блока, чтобы получить доступ к конденсатору.

Шаг 3. Найдите конденсатор и разрядите питание

Шаг 4. Снимите старый конденсатор и обратите внимание, как подключены провода

Шаг 5. Осторожно отсоедините провода от трех разъемов конденсатора, обозначенных ХЕРМ, Фан и К.Сделайте заметку или сфотографируйте, какие цветные провода подключаются к какому разъему, для дальнейшего использования.

Шаг 6. Установите новый конденсатор в соответствии с руководством.

Шаг 7. Привинтите боковую панель обратно к конденсаторному блоку.

Как выбрать конденсатор для замены

Если вы заменяете конденсатор переменного тока самостоятельно, вам нужно будет выбрать подходящую замену. Размер и форма конденсатора не имеют большого значения, когда дело доходит до замены, но вам нужно знать две вещи: номинальное напряжение и микрофарады (мкФ).

Номинальное напряжение не обязательно должно совпадать с вашим текущим конденсатором, но микрофарады должны совпадать. Напряжение и микрофарады указаны на конденсаторе и могут выглядеть примерно так: «35/5 мкФ и 370 В». Обязательно запишите это, а также марку и модель вашей системы кондиционирования воздуха при посещении местного магазина товаров для дома.