В чем измеряются единицы емкости конденсаторов

Одним из важных параметров, учитываемых в электрических цепях, является электрическая емкость – способность проводников накапливать заряды. Понятие емкости применяется как для уединенного проводника, так и для системы, состоящей из двух и более проводников.  В частности, емкостью обладают конденсаторы, состоящие из двух металлических пластин, разделенных диэлектриком или электролитом.

Для накопления зарядов широко применяютсяаккумуляторы, используемые в качестве источников постоянного тока для питания различных устройств. Количественной характеристикой, определяющей время работы аккумулятора, является его электроемкость.

Определение

Если диэлектрик, например, эбонитовую палочку, наэлектризовать трением то электрические заряды сконцентрируются в местах соприкосновения с электризующим материалом. При этом, другой конец палочки можно насытить зарядами противоположно знака и такая наэлектризованность будет сохраняться.

Совсем по-другому ведут себя проводники, помещенные электрическое поле. Заряды распределяются по их поверхности, образуя некий электрический потенциал.

Если поверхность ровная, как у палочки, то заряды распределятся равномерно.

Под действием внешнего электрического поля в проводнике происходит такое распределение электронов, чтобы внутри его сохранялся баланс взаимной компенсации негативных и позитивных зарядов.

На металлическом шаре заряды распределяются равномерно по всей поверхности. Наличие полости любой конфигурации абсолютно не влияет на процесс распределения.

Однако, если проводник убрать из зоны действия поля, то его заряды перераспределятся таким образом, что он снова станет электрически нейтральным.

На рисунке 1 изображена схема заряженного разнополюсного диэлектрика и проводника, удалённого из зоны действия электростатического поля. Благодаря тому, что диэлектрик сохраняет полученные заряды, уединенный проводник восстановил свою нейтральность.

Рис. 1. Распределение зарядов

Интересное явление наблюдается с двумя проводниками, разделенными диэлектриком. Если одному из них сообщить положительный заряд, а другому – отрицательный, то после убирания источника электризации заряды на поверхности проводников сохранятся. Заряженные таким образом проводники обладают разностью потенциалов.

Заряды, накопившиеся на диэлектрике, уравновешивают внутренние взаимодействие в каждом из проводников, не позволяя им разрядиться. Величина заряда зависит от площади поверхности параллельных проводников и от свойства диэлектрика, расположенного между ними.

Свойство сохранять накопленный заряд называется электроемкостью. Точнее говоря, – это характеристика проводника, физическая величина определяющая меру его способности в накоплении электрического заряда.

Накопленное электричество можно снять с проводников путем короткого замыкания их или через нагрузку. С целью увеличения емкости на практике применяют параллельные пластины или же длинные полоски тонкой фольги, разделённой диэлектриком. Полоски сворачивают в тугой цилиндр для уменьшения объема. Такие конструкции называют конденсаторами.

На рисунке 2 изображена схема простейшего конденсатора с плоскими обкладками.

Рис. 2. Схема простого конденсатора

Существуют конденсаторы других типов:

• переменные;
• электролитические;
• оксидные;
• бумажные;
• комбинированные и другие.

Важной характеристикой конденсатора, как и других накопительных систем, является его электрическая емкость.

Формулы

На рисунке 3 наглядно показано формулы для определения емкости, в т. ч. и для сферы.

Рис. 3. Электроёмкость проводника

По отношению к конденсатору, для  определения его емкости применяют формулу: C = q/U. То есть, эта величина прямо пропорциональна заряду одной из обкладок и обратно пропорциональна разнице потенциалов между обкладками (см. рис. 4).

Ёмкость конденсатора

О других способах определения ёмкости конденсатора читайте в нашей статье: https://www.asutpp.ru/kak-opredelit-emkost-kondensatora.html

Единицы измерения

За единицу измерения величины электроемкости принято фараду: 1 Ф = 1 Кл/1В.  Поскольку фарада величина огромная, то для измерения емкости на практике она мало пригодна. Поэтому используют приставки:

• мили (м) = 10-3;
• микро (мк) = 10-6;
• нано (н) = 10-9;
• пико (пк) = 10-12;

Например, электрическая емкость 1 мкф = 0,000001 Ф. Параметр зависит от геометрических размеров, конфигурации проводника и материала диэлектрика.

Уединенный проводник и его емкость

Уединенным называют проводник, влиянием на который других элементов цепей можно пренебречь. Предполагается, что все другие проводники бесконечно удалены от него, а как известно, потенциал точки, бесконечно удаленной в пространстве, равен 0.

Электрическую емкость C уединенного проводника, определяют как количество электричества q, которое требуется для повышения электрического потенциала на 1 В: С = q/ϕ. Параметр не зависит от материала, из которого изготовлен проводник.

Конденсаторы постоянной и переменной емкости

Эра накопителей электричества началась с воздушных конденсаторов. Благодаря плоскому конденсатору с большой  площадью обкладок физики смогли понять, как взаимная емкость регулируется площадями пластин, что позволило им создать конденсаторы с переменной емкостью (см. рис. 5).

Рис. 5. Конденсатор переменной емкости

Идея изменения емкости состояла в том, чтобы путем поворота плоской обкладки изменять площадь поверхности, которая располагается напротив другой пластины.

Если обкладки располагались точно друг против друга, то напряженность поля между ними была максимальной. При смещении одной из пластин на некоторый угол, напряженность уменьшалась, что приводило к изменению емкости.

Таким образом, можно было плавно управлять накопительной способностью конденсатора.

Детали с переменной емкостью нашли применение в первых радиоприемниках для поиска частоты нужной станции. Данный принцип используется по сегодняшний день в различных аналоговых электрических схемах.

Большую популярность приобрели электролитические конденсаторы. В качестве одной из обкладок у них используется электролит, обладающий высокими показателями диэлектрической проницаемости. Благодаря диэлектрическим свойствам электролитов такие конденсаторы обладают большими емкостями.

Главные их преимущества электролитического конденсатора:

• высокие
  показатели емкости при малом объеме;
• применение в
  цепях с постоянным током.

Недостатки:

• необходимо соблюдать полярность;
• ограниченный срок службы;
• чувствительность к повышенным напряжениям.

Высокую электрическую прочность имеют плоские конденсаторы, у которых в качестве диэлектрического материала применяется керамика. Они используются в цепях с переменным током и выдерживают большие напряжения.

Сегодня промышленность поставляет на рынок множество конденсаторов различных типов, с высокими показателями проницаемости диэлектриков.

Конденсаторы различных типов

Аккумуляторы и электроемкость

Накопители электричества большой емкости (аккумуляторы) состоят из положительных и негативных пластин, погруженных в электролит. Во время зарядки часть атомов электролита распадается на ионы, которые оседают на пластине. Образуется разность потенциалов между пластинами, что является причиной возникновения ЭДС при подключении нагрузки.

С целью увеличения напряжения аккумуляторы последовательно соединяют в батареи. Разница потенциалов одной секции около 2 В. Для получения аккумулятора на 6 В необходимо создать батарею из трех секций, а на 12 В – батарею из 6 секций.

Для характеристики аккумуляторов (батарей) используются параметры:

• емкости;
• номинального напряжения;
• максимального тока разряда.

Единицей емкости аккумулятора является ампер-час (А*ч) или кратные ей миллиампер-часы (мА*ч). Емкость аккумулятора зависит от площади пластин. Увеличить емкость можно путем параллельного подключения нескольких секций, но такой способ почти не применяется, так как проще и надежнее создать аккумулятор с большими пластинами.

Источник: https://www.asutpp.ru/elektricheskaya-yomkost.html

Перевод емкости конденсаторов

Каждый радиолюбитель должен хоть не много, но разбираться в маркировке тех или иных радиоэлектронных компонентов. Безусловно, для этого имеется множество самых разнообразных справочников, в которых подобная информация представлена в достаточном объёме. В этой статье присутствую данные по кодовой маркировке конденсаторов и сводные таблицы конвертации емкостей.

Для того что бы хорошо разобраться в кодовой маркировке конденсаторов используйте соответствующие справочники. В этой статье присутствует малая часть всевозможных вариантов обозначений номиналов конденсаторов. Однако приведённые таблицы будут вам очень полезны в качестве настольной шпаргалки про типичные ёмкости и маркировку конденсаторов.

Таблица конвертации, перевода ёмкостей:

На самом деле разобраться в пересчёте множителей не тяжело, и для этого совсем не нужны сверх способности к математике. Но если всё же вы затрудняетесь «в уме» пересчитывать множители то можете воспользоваться таблицами емкостей рисунок №1,2,3.

Рисунок №1 – Сводная таблица перевод емкости конденсаторов Рисунок №2 – Сводная таблица перевод емкости конденсаторов Рисунок №3 – Сводная таблица перевод емкости конденсаторов

И ещё одной немаловажной шпаргалкой для вас будет таблица рисунок №4

Рисунок №4 – Кодовая маркировка бумажных конденсаторов

В эту таблица сведено кодовую маркировку конденсаторов и обозначено множители для удобства перевода  емкости в другой придел (микро в нано или  в пико).

Естественно что есть еще более полная и развёрнутая таблица   кодовой маркировки бумажных конденсаторов, её вы можете скачать вот по этой ссылке . и ещё здесь(в формате .docx)

P.S.: Я постарался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. Но это далеко не всё что возможно выдумать, так что дерзайте, и штудируйте сайт https://bip-mip.com/  

Источник: https://bip-mip.com/perevod-emkosti-kondensatorov.html

Единицы измерения емкости конденсаторов таблица

Конденсатором обычно называют устройство, которое обладает способностью накапливать электрический заряд. Конструктивно конденсатор представляет собой два проводника, разделенных диэлектриком.

Единицей электрической емкости конденсатора в системе СИ является Фарада. Сокращенно обозначается буквой Ф. Названа в честь английского физика Майкла Фарадея.

В радиоэлектронике используется емкость конденсатора, выраженная через дробные единицы фарад: пикофарад, нанофарад, микрофарад.

• 1мкФ=10 -6 Ф;
• 1 нФ = 10 -9 Ф;
• 1 пФ = 10 -12 Ф;
• 1 мкФ = 10 3 нФ = 10 6 пФ.

В старой радиотехнической литературе использовалась единица емкости — сантиметр: 1 см = 1,11 * 10 -12 Ф = 1,11 * 10 -6 мкФ = 1,11 пФ.

Конденсаторы, как и резисторы бывают постоянные и переменные (КПЕ — конденсатор переменной емкости). Переменные конденсаторы бывают в виде нескольких блоков и подстроечные.

В зависимости от материала диэлектриков современные конденсаторы делятся на следующие типы:

• бумажные;
• вакуумные;
• воздушные;
• керамические;
• лакопленочные;
• металлобумажные;
• оксидные;
• пленочные;
• слюдяные;
• электролитические.

Основные параметры

Основными параметрами конденсаторов являются:

• номинальная емкость (Сном), которая обычно указывается на корпусе конденсатора,
• температурный коэффициент емкости (ТКЕ)
• номинальное напряжение (Uном).

Номинальное напряжение — это максимальное допустимое постоянное напряжение, при котором конденсатор способен работать длительное время, сохраняя параметры неизменными при всех установленных для него температурах. На конденсаторах, в основном, указано номинальное рабочее напряжение при постоянном токе.

При работе конденсатора в схемах переменного тока его номинальное напряжение, указанное на корпусе, должно в 1,5. 2 раза превышать предельно допустимое действующее переменное напряжение цепи.

На корпусе конденсатора обычно указывают его тип, напряжение, номинальную емкость, допустимое отклонение емкости, ТКЕ и дату изготовления.

Маркировка конденсаторов

Маркируют конденсаторы как и резисторы буквенно-цифровым кодом, который обозначает номинальную емкость, единицу измерения, допустимое отклонение емкости и ТКЕ.

Например, маркировка на конденсаторе 62 pJL расшифровывается так: номинальная емкость 62 пФ с допустимым отклонением ±5%, ТКЕ группы М75 (75 * 10 -6 /1 градус С). Буквенные коды единиц измерения номинальных емкостей приведены в табл. 1.

Таблица 1. Обозначение номинальной величины емкости на корпусах конденсаторов.

Полное обозначение	Сокращенное обозначение на корпусе
Обозначение единиц измерения	Примерыобозначения	Обозначениеединицизмерения	Примерыобозначения
Старое	Новое	Старое	Новое

• Пикофарады0. 999 пФ
• пФ0,82 пФ5,1 пФ
• 36 пФ
• 36р
• 68000 пФ
• 68n
• 10 мкФ
• 10М
• 10 μ

ПР5П136Пр825р1Нанофарады100. 999999 нФнФ,1 нФ = 1000 пФ120 пФ3300 пФНn3H368Нn12ЗnЗМикрофарады1. 999 мкФмкФ0,022 мкФ0,15 мкФ2,2 мкФМμ22НМ152М222 nμ152 μ2

Цветовой код маркировки конденсаторов

Конденсаторы как и резисторы маркируют с помощью цветового кода (рис. 2). Цветовой код состоит из колец или точек. Каждому цвету соответствует определенное цифровое значение.

Знаки маркировки на конденсаторе сдвинуты к одному из выводов и располагаются слева направо. Номинальная емкость (в пикофарадах) представляет число, состоящее из цифр, соответствующих одной, двум и трем или одной и двум (для конденсаторов с допуском ±20%) полосам, умноженное на множитель, который определен по цвету полосы.

Последняя полоса маркировки в два раза шире других и соответствует ТКЕ. Конденсаторы с допуском ±0,1. 10% имеют шесть цветовых полос. Первая, вторая и третья полосы — величина емкости в пикофарадах, четыре — множитель, пять — допуск, шесть (последняя) — ТКЕ.

Конденсаторы с допуском ±20% имеют пять цветовых полос, на них нет цветового кода допуска. Иногда этот тип конденсаторов маркируют четырьмя цветовыми кольцами. При такой маркировке первая и вторая полосы отводятся для обозначения величины, третья полоса — для множителя, четвертая — для ТКЕ.

Цветовой код танталовых конденсаторов приведен на рис. 3. Следует обратить внимание на то, что у этих конденсаторов положительный вывод в два раза толще другого, и отсчет колец начинается от головки конденсатора. На рис. 4 приведена цветовая маркировка зарубежных конденсаторов широкого использования.

Цветмаркировки	Номинальнаяемкость	Множитель	Допуск, %	ТКЕ
Перваяполоса	Втораяполоса	Третьяполоса	Четвертаяполоса	Пятаяполоса	Шестаяполоса
Серебристый	—	—	—	10^-2	±10	—
Золотистый	—	—	—	10^-1	±5	—
Черный	1	—	±252
Коричневый	1	1	1	10	±1	±100
Красный	2	2	2	10^2	±2	±50
Оранжевый	3	3	3	10^3	—	±15
Желтый	4	4	4	10^4	—	±25
Зеленый	5	5	5	10^5	±0,5	±20
Синий	6	6	6	10^6	±0,25	±10
Фиолетовый	7	7	7	10^7	±0,1	±5
Серый	8	8	8	10^8	—	±1
Белый	9	9	9	10^9	—	—
Нет цвета	—	—	—	—	±20	—

Рис. 2. Цветовой код отечественных конденсаторов широкого применения.

Цветмаркировки	Номинальная емкость	Допуск, %
Первыйэлемент	Второйэлемент	Третийэлемент(множитель)	Четвертыйэлемент
Серебристый	—	—	10 -2	±10
Золотистый	—	—	10 -1	±5
Черный	—	1	—
Коричневый	1	1	10	±1
Красный	2	2	10 2	±2
Оранжевый	3	3	10 3	—
Желтый	4	4	10 4	—
Зеленый	5	5	10 5	±0,5
Синий	6	6	10 6	±0,25
Фиолетовый	7	7	10 7	±0,1
Серый	8	8	10 8	±0,05
Белый	9	9	10 9	—

Рис. 3. Цветовой код для маркировки танталовых конденсаторов.

Цвет маркировки	1 и 2цифры	Множитель	Допуск, %	класс	ТКС
Черный	1	20
Коричневый	1	10	1	1	-33
Красный	2	10 2	2	-75
Оранжевый	3	10 3	2	-150
Желтый	4	10 4	-220
Зеленый	5	3	-330
Синий	6	-470
Фиолетовый	7	-750
Серый	8	0,5
Белый	9	4
Золотистый	5	+100
Серебряный	10

Рис. 4. Цветовая маркировка зарубежных конденсаторов широкого использования.

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Электроника, электротехника. Профессионально-любительские решения

Что бы понять, что такое ёмкость электрических проводников, конденсаторов, как элементов схем, давайте сначала посмотрим, что такое вообще ёмкость, как определение?

Говоря о ёмкости, мы чаще всего подразумеваем вместительность. То есть, если рассматривать ёмкость какого либо сосуда, то здесь мы под ёмкостью понимаем количество литров вещества, которое он может вместить. Или, например, количество килограммов конкретного вещества.

Иными словами — ёмкость, это количественная характеристика, отражающая способность какого либо транспортного объекта размещать в себе транспортируемое вещество. Ещё проще, ёмкость — это вместительность.

В нашем случае речь пойдёт о ёмкости электрического конденсатора.

  Кто такой токарь и чем он занимается

Электрический конденсатор.

Электрический конденсатор — электротехническое устройство, предназначенное для быстрого накопления, хранения и отдачи электрической энергии. В электронике и электротехнике имеет самое разнообразное целевое назначение.

В мощных энергетических системах электроснабжения используются для компенсации реактивной мощности, генерируемой индуктивностью протяжённых линий электропередач.

В различных электротехнических решениях конденсаторы применяют для смещения фазы напряжения или тока, поглощения высокочастотных гармоник питающего переменного напряжения, снижения уровня пульсаций по постоянному напряжению в блоках питания бытовой и промышленной электроники, фильтрации сигнала, в качестве времязадающих цепей, и для многого другого.

Характеристики электрического конденсатора.

Основными характеристиками электрических конденсаторов являются их электрическая ёмкость и номинальное (рабочее) напряжение.

Электрическая ёмкость конденсатора характеризует количество электрической энергии, которую он способен запасти. Электрическая энергия в конденсаторах накапливается в виде электронов. Иными словами, чем больше электронов способен уместить в себе конденсатор, тем больше его ёмкость, и наоборот.

Номинальное (рабочее) напряжение характеризует свойство материала диэлектрика, применяемого в конструкции конденсаторов и задаёт диапазон напряжений, в которых они могут работать.

Этот фактор является очень важным и требует обязательного учёта при построении радиотехнических и электротехнических устройств!

Единица измерения ёмкости.

Емкость измеряется в Фарадах. Эта единица измерения пошла из классики и связана с Кулоновским «электрическим зарядом».

В классической электротехнике принято считать, что электрическая ёмкость в 1 фарад соответствует конденсатору, заряженному электрическим зарядом в 1 кулон при разности потенциалов на его обкладках в 1 вольт.

Но, поскольку мы знаем, что электрических зарядов не существует, больше мы данной классической формулировкой пользоваться не будем. Стоит только знать, что ёмкость конденсатора напрямую зависит от количества электронов, которые он способен накопить в нормальном режиме работы.

С одной стороны Фарады можно было бы поменять на мегаэлектроны, или, например, гигаэлектроны, но мы этого делать не станем, поскольку Фарад принципиально отражает ту же самую ёмкость, только трактуется немного иначе, и на расчёты электрических параметров схем влиять не будет.

Обозначения конденсаторов.

Графическое обозначение конденсаторов показано на рисунке 1.

1. Номиналы конденсаторов чаще всего обозначаются в трех кратностях — микро, пико и нанофарадах:
2. 10 -6 Ф — микрофарад — мкФ — µF
3. 10 -9 Ф — нанофарад — нФ — nF
4. 10 -12 Ф — пикофарад — пФ — pF

В других кратностях обозначение номиналов конденсаторов встречается крайне редко. Но если кому то необходима такая информация, её можно найти в других информационных источниках, например, в википедии.

В частых случаях один номинал на различных конденсаторах может быть указан в различных кратностях. Для того, что бы в дальнейшем не путаться, рекомендую потренироваться переводить номинал конденсатора из одной кратности в другую. Например, ёмкость в 0,01 мкФ тоже самое, что 10 нФ, или 10000 пФ.

  Причина внутричерепного давления у взрослых

• Обозначение типов конденсаторов по конструктивному исполнению можно найти например здесь. Эти обозначения имеют вид:
• БМ — бумажный малогабаритный БМТ — бумажный малогабаритный теплостойкий КД — керамический дисковый КЛС — керамический литой секционный КМ — керамический монолитный КПК-М — подстроечный керамический малогабаритный КСО — слюдянной опресованный КТ — керамический трубчатый МБГ — металлобумажный герметизированный МБГО — металлобумажный герметизированный однослойный МБГТ — металлобумажный герметизированный теплостойкий МБГЧ — металлобумажный герметизированный однослойный МБМ — металлобумажный малогабаритный ПМ — полистироловый малогабаритный ПО — пленочный открытый
• ПСО — пленочный стирофлексный открытый

Источник: https://vi-pole.ru/edinicy-izmerenija-emkosti-kondensatorov-tablica.html

Емкость обозначение – В чем измеряются единицы емкости конденсаторов

12 марта 2015. Категория: Электротехника.

Сообщение электрического разряда проводнику называется электризацией. Чем больший заряд принял проводник, тем больше его электризация, или, иначе говоря, тем выше его электрический потенциал.

Между количеством электричества и потенциалом данного уединенного проводника существует линейная зависимость: отношение заряда проводника к его потенциалу есть величина постоянная:

Одной из причин, влияющих на эту разницу, являются размеры самого проводника. Один и тот же заряд, сообщенный различным проводникам, может создать различные потенциалы. Чтобы повысить потенциал какого-либо проводника на одну единицу потенциала, необходим определенный заряд.

Электрическая емкость и ее единица измерения

• Свойство проводящих тел накапливать и удерживать электрический заряд, измеряемое отношением заряда уединенного проводника к его потенциалу, называется электрической емкостью, или просто емкостью, и обозначается буквой С.
• Приведенная формула электрической емкости позволяет установить единицу электрической емкости.
• Практически заряд измеряется в кулонах, потенциал в вольтах, а емкость в фарадах:
• Емкостью в 1 фараду обладает проводник, которому сообщают заряд в 1 кулон и при этом потенциал проводника увеличивается на 1 вольт.
• Единица измерения электрической емкости – фарада (обозначается ф или F) очень велика. Поэтому чаще пользуются более мелкими единицами – микрофарадой (мкф или μF), составляющей миллионную часть фарады:
• 1 мкф = 10-6ф ,
• и пикофарадой (пф), составляющей миллионную часть микрофарады:
• 1 пф = 10-6мкф = 10-12ф .
• Найдем выражение практической единицы – фарады в абсолютных единицах:

Электрический конденсатор

Устройство, предназначенное для накопления электрических зарядов, называется электрическим конденсатором.

Рисунок 1. Модель простейшего конденсатора

Конденсатор состоит из двух металлических пластин (обкладок), разделенных между собой слоем диэлектрика. Чтобы зарядить конденсатор, нужно его обкладки соединить с полюсами электрической машины. Разноименные заряды, скопившиеся на обкладках конденсатора, связаны между собой электрическим полем.

Близко расположенные пластины конденсатора, влияя одна на другую, позволяют получить на обкладках большой электрический заряд при относительно невысокой разности потенциалов между обкладками.

Электрическая емкость конденсатора есть отношение заряда конденсатора к разности потенциалов между его обкладками:

Как показывают измерения, емкость конденсатора увеличится, если увеличить поверхность обкладок или приблизить их одну к другой. На емкость конденсатора оказывает влияние также материал диэлектрика.

Чем больше электрическая проницаемость диэлектрика, тем больше емкость конденсатора по сравнению с емкостью того же конденсатора, диэлектриком в котором служит пустота (воздух). Выбирая диэлектрик для конденсатора, нужно стремиться к тому, чтобы диэлектрик обладал большой электрической прочностью (хорошими изолирующими качествами).

Плохой диэлектрик приводит к пробою его и разряду конденсатора. Несовершенный диэлектрик повлечет за собой утечку тока через него и постепенный разряд конденсатора.

Длинные линии передачи высокого напряжения можно рассматривать как своеобразные обкладки конденсатора. Емкость провода нужно рассматривать не только относительно другого провода, но также относительно земли, стен помещений и окружающих предметов. Значительной емкостью обладают подводные и подземные кабели ввиду близкого расположения токоведущих жил между собой.

Конденсатор постоянной емкости

Конденсаторы, емкость которых изменять нельзя, называются конденсаторами постоянной емкости.

Рисунок 2. Схема устройства конденсаторапостоянной емкости

Наиболее распространенные в настоящее время конденсаторы постоянной емкости состоят из очень тонких металлических (станиолевых) листов с парафинированной бумажной или слюдяной прослойкой между ними.

Для увеличения емкости (увеличения площади пластин конденсатора) чаще всего берут по нескольку станиолевых листов и соединяют их в две группы, входящие одна в другую и разделенные диэлектриком, как схематически показано на рисунке 2.

Иногда также берут две длинные станиолевые пластины, прокладывают между ними и снаружи парафинированную бумагу и затем свертывают все в компактный пакет или трубку.

Конденсаторы большой емкости во многих случаях помещают в металлическую коробку и заливают парафином.

Рисунок 3. Внешний вид современных конденсаторов постоянной емкости

Определим емкость плоского конденсатора. Возьмем произвольную замкнутую поверхность вокруг одной из пластин конденсатора. Тогда по теореме Гаусса поток вектора напряженности, проходящий через любую замкнутую поверхность, внутри которой находится электрический заряд, равен:

1. Предполагая, что поле конденсатора однородно (пренебрегая искажением поля у краев пластин), получаем напряженность электрического поля в конденсаторе:
2. где d – расстояние между пластинами или толщина диэлектрика. Подставив значение E из формулы (2) в формулу (1), получим:
3. откуда
4. Так как
5. то выражение емкости плоского конденсатора примет вид:
6. где S – площадь пластин в м²; d – толщина диэлектрика в м; ε – относительная электрическая проницаемость диэлектрика (диэлектрическая проницаемость).
7. Таким образом, для увеличения емкости плоского конденсатора нужно увеличить площадь его пластин (обкладок) S, уменьшить расстояние между ними d и в качестве диэлектрика поставить материал с большой относительной электрической проницаемостью (ε).
8. Видео об устройстве конденсатора постоянной емкости:

Конденсатор переменной емкости

Конденсаторы, емкость которых можно менять, называются конденсаторами переменной емкости.

Наиболее простой конденсатор переменной емкости имеет несколько (реже один) медных или алюминиевых полудисков, соединенных между собой электрически и укрепленных неподвижно. Другой ряд таких же полудисков собран на общей оси.

При повороте этой оси каждый из укрепленных на ней полудисков входит меду двумя неподвижными полудисками. Поворачивая ось и меняя таким образом взаимное расположение подвижных и неподвижных полудисков, мы можем менять емкость конденсатора.

Рисунок 3. Схема устройства конденсатора переменной емкости

• Рисунок 4. Общий вид конденсатора переменной емкости
• Видео об устройстве серийного конденсатора переменной емкости:
• Видео о том, как можно сделать самодельный конденсатор переменной емкости своими руками:

Электролитические конденсаторы

В радиотехнике применяются также электролитические конденсаторы. Эти конденсаторы изготовляются двух типов: жидкостные и сухие. В обоих типах конденсаторов употребляется оксидированный алюминий.

Путем специальной электрохимической обработки на поверхности алюминия получают тонкий (порядка нескольких десятков микрон) слой оксида алюминия Al2O3, представляющий так называемую оксидную изоляцию алюминия.

Оксидная изоляция обладает электроизолирующими свойствами, а также является механически прочной, нагревостойкой, но гигроскопичной.

В жидкостных электролитических конденсаторах алюминиевую оксидированную пластину помещают внутрь металлического корпуса, который служит второй пластиной. В корпус заливают электролит, состоящий из раствора борной кислоты с некоторыми примесями.

Сухие электролитические конденсаторы изготовляют путем сворачивания трех лент. Одна лента представляет собой алюминиевую оксидированную фольгу (тонко раскатанный лист металла). Другой пластиной является лента из алюминиевой фольги.

Между двумя металлическими лентами помещается бумажная или марлевая лента, пропитанная вязким электролитом. Плотно свернутые ленты помещаются в алюминиевый корпус и заливаются битумом.

Тонкий оксидный изолирующий слой с высокой электрической проницаемостью (ε = 9) позволяет получить дешевые конденсаторы с большой удельной емкостью.

Видео об устройстве электролитического конденсатора:

Параллельное соединение конденсаторов

1. Рисунок 5. Параллельноесоединение конденсаторов
2. Когда емкость конденсатора мала, то соединяют несколько конденсаторов параллельно (рисунок 5).
3. При параллельном соединении конденсаторов напряжение на обкладках каждого конденсатора одно и то же. Поэтому можно написать:
4. U1 = U2 = U3 = U .
5. Количество электричества (заряд) каждого конденсатора:
6. q1 = C1 × U; q2 = C2 × U; q3 = C3 × U .
7. Общий заряд батареи конденсаторов:
8. q = q1 + q2 + q3 ;
9. q = C1 × U + C2 × U + C3 × U = U (C1 + C2 + C3) .
10. Обозначая емкость батареи конденсаторов через C, получаем:
11. q = C × U ,
12. тогда
13. C × U = U × (C1 + C2 + C3)
14. или окончательно формула емкости при параллельном соединении конденсаторов примет вид:
15. C = C1 + C2 + C3 .

Следовательно, при параллельном соединении конденсаторов общая емкость равна сумме емкостей отдельных конденсаторов. При параллельном соединении каждый конденсатор окажется включенным на полное напряжение сети.

Последовательное соединение конденсаторов

• Рисунок 6. Последовательноесоединение конденсаторов
• Рассмотрим последовательное соединение конденсаторов (рисунок 6).
• Если левая обкладка первого конденсатора заряжена положительно (+), то вследствие электростатической индукции правая обкладка этого конденсатора получит отрицательный заряд (–), перешедший с левой обкладки второго конденсатора, которая сама зарядится положительно, и так далее. Значит, при последовательном соединении каждый конденсатор независимо от величины его емкости получит один и тот же заряд, то есть
• q1 = q2 = q3 = q .
• Напряжение, приложенное ко всей батареи конденсаторов, равно сумме напряжений на обкладках каждого конденсатора:
• U = U1 + U2 + U3 .
• Так как
• для всей батареи
• теперь можно написать
• или, сокращая на q, получим окончательно, что емкость конденсаторов при последовательном соединении равна:

Таким образом, при последовательном соединении конденсаторов обратная величина общей емкости равна сумме обратных величин емкостей отдельных конденсаторов. Каждый из конденсаторов включен на меньшее напряжение, чем напряжение сети.

Конденсаторы широко применяются в радиотехнике, рентгенотехнике, высокочастотной промышленной электротехнике, для увеличения коэффициента мощности электроустановок и так далее.

Источник: Кузнецов М.И., «Основы электротехники» — 9-е издание, исправленное — Москва: Высшая школа, 1964 — 560с.

www.electromechanics.ru

Объём — Википедия

1. Материал из Википедии — свободной энциклопедии
2. Примеры вычисления объёмов:Куба с помощью перемножения трех сторон[1] Пирамиды с помощью умножения площади основания пирамиды на её высоту и делению на три[1] Конуса с помощью умножения площади основания на треть высоты[1] Цилиндра с помощью перемножения площади на высоту[1] Шара с помощью перемножения четырёх третьих числа Пи на радиус шара в кубе[1] Тетраэдра с помощью произведения длины его ребра в кубе на корень из двух и деления полученного на двенадцать[1] Видеоурок: объём
3. Объём — количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом.

Объём тела или вместимость сосуда определяется его формой и линейными размерами. С понятием объёма тесно связано понятие вместимость, то есть объём внутреннего пространства сосуда, упаковочного ящика и т. п..

Единица измерения объёма в СИ — кубический метр; от неё образуются производные единицы, такие как кубический сантиметр, кубический дециметр (литр) и т. д. В разных странах для жидких и сыпучих веществ используются также различные внесистемные единицы объёма — галлон, баррель.

В формулах для обозначения объёма используется заглавная латинская буква V, являющаяся сокращением от лат. volume — «объём», «наполнение».

На практике приблизительный объём тела, в том числе сложной формы, можно вычислить погрузив это тело в жидкость. Объём вытесненной жидкости будет равен объёму измеряемого тела.

Математически[править | править код]

Для объёмов тел простой формы имеются специальные формулы. Например, объём куба с ребром a{displaystyle a} равен V=a3{displaystyle V=a^{3}}, а объём прямоугольного параллелепипеда равен произведению его длины на ширину на высоту.

Объём тела сложной формы вычисляется разбиением этого тела на отдельные части простой формы и суммированием объёмов этих частей. В интегральном исчислении объёмы частей, из которых складывается объём всего тела, рассматриваются как бесконечно малые величины.

Через плотность[править | править код]

Зная массу (m) и плотность (ρ) тела объём рассчитывается по формуле: V=mρ{displaystyle V={frac {m}{
ho }}}

• 1 л = 1,76 пинты = 0,23 галлона

Английские[править | править код]

Античные[править | править код]

Древнееврейские[2][править | править код]

• Эйфа = 24,883 литра
• Гин = 1/6 эйфы = 4,147 литра
• Омер = 1/10 эйфы = 2,4883 литра
• Кав = 1/3 гина = 1,382 литра

Русские[3][править | править код]

Английские[править | править код]

Русские[править | править код]

• Четверик = 26,24 литра (1 пуд зерна)
• Гарнец = 3,28 литра
• Четверть = 1/4 ведра = 3,075 литра
• Штоф = 1/8 ведра = 1,54 литра
• Кружка = 1/10 ведра = 1,23 литра
• Бутылка (винная) = 1/16 ведра = 0,77 литра
• Бутылка (пивная) = 1/20 ведра = 0,61 литра
• Чарка = 1/10 кружки = 0,123 литра
• Шкалик (косушка) = 1/2 чарки = 0,0615 литра

• 1 унция (англ.) = 2,841⋅10−5 м³
• 1 унция (амер.) = 2,957⋅10−5 м³
• 1 кубический дюйм = 1,63871⋅10−5 м³
• 1 кубический фут = 2,83168⋅10−2 м³
• 1 кубический ярд = 0,76455 м³
• 1 кубическая астрономическая единица =3,348⋅1024 км³
• 1 кубический световой год = 8,466⋅1038 км³
• 1 кубический парсек = 2,938⋅1040 км³
• 1 кубический килопарсек = 1 000 000 000 пк³ = 2,938⋅1049 км³

ru.wikipedia.org

Источник: https://iztorg.ru/raznoe/emkost-oboznachenie-v-chem-izmeryayutsya-edinicy-emkosti-kondensatorov.html

Емкость конденсатора: единица измерения

Конденсаторные радиодетали содержат в себе пластины из электропроводящего вещества, разделенные прослойкой диэлектрика.

От других устройств, используемых в электроцепях, они отличаются способностью накапливать электрический заряд.

Чтобы правильно выбрать подходящую деталь, нужно иметь представление о том, что собой представляет описывающая емкость конденсатора единица измерения, и уметь читать обозначения на маркировке.

Что такое емкость

Данная величина характеризует способность конденсаторного устройства накапливать электрический заряд. Выразить ее можно как частное накопленного радиодеталью заряда и разницы потенциалов между пластинами.

Важно! Понятие электрической емкости применяют не только к конденсаторам, но и кабелям и другим проводниковым элементам. В этом случае она зависит от габаритов и пространственно-конфигурационных характеристик проводника, а также условий внешней среды.

Единица измерения емкости

Единица измерения напряжения

Измерять емкостные показатели принято в фарадах. В России в вычислениях принято сокращать название единицы до заглавной буквы Ф, в международных документах она именуется латинской литерой – F.

Названа  она по имени английского физика Майкла Фарадея.

За значение 1 Ф принимается такая емкость, при которой при транспортировке однокулонного заряда от одной обкладки  к другой (или из одной точки в другую) напряжение между ними изменится на величину одного вольта.

Единица измерения электроёмкости в других системах

В систему СИ использование фарада для описания емкости внедрено в 1960 году. В гауссовой системе для этого используется статфарад. Сокращать такую единицу на письме принято как статФ.

1 статФ приблизительно равен 1,11 пикофарада и описывает емкость сферы, имеющей радиус 1 сантиметр и помещенной в вакуумную среду.

Перевести значения той или иной величины во внесистемных единицах в принятые в СИ можно с помощью специальных калькуляторов.

Фарады через основные единицы системы СИ

Емкость конденсатора: формула

• Чтобы выразить рассматриваемую единицу через другие, можно отталкиваться от формулы емкости:
• С = q/U, где q – заряд (принято вычислять его в кулонах), а U – потенциальная разность пластин (измеряют в вольтах).
• Выходит, что Ф=Кл/В. Справедливо также следующее выражение:
• Ф= (с4*А2)/(кг*м2).
• Здесь подразумеваются слева направо: секунда, ампер, килограмм и квадратный метр.

Кратные единицы ёмкости

Единица измерения силы тока

В большинстве случаев  в электротехнике оперируют деталями с малыми значениями емкостей. Иногда можно увидеть такие обозначения, как 10uf конденсатор. Малоопытный человек может не сразу понять, что значит аббревиатура uf.

Следует усвоить, что наиболее распространенными в описании емкостных элементов являются следующие единицы: пикофарад (или пФ, он равен 10-12 Ф), нанофарад (нФ, 10-9 Ф) и микрофарад (мкФ, 10-6 Ф). Указание емкости конденсатора в uf обозначает именно микрофарады.

Целесообразно приобрести таблицу перевода измерительных единиц разных масштабов друг в друга.

Кратные единицы на практике применяются не настолько часто. У некоторых ионисторных деталей с бинарным электрическим слоем емкостной показатель может измеряться килофарадами (кФ, 1000 Ф). Значение у стандартных конденсаторных элементов обычно не превышает сотни фарад.

Ионистор номиналом в 1 фарад

Маркировка конденсаторов в зависимости от ёмкости

При приобретении элементов, соответствующих расчетным данным для той или иной цепи, пользователю нужно уметь расшифровывать обозначения на корпусах устройств, информирующие, сколько емкости они способны накопить. У различных производителей приняты разные системы маркировки радиодеталей.

Кодировка маленьких по размерам устройств

На корпусах советских радиодеталей было принято обозначать пикофарады целым числом (например, 25). Если на такой детали параметр указан числом, содержащим десятичную дробную часть, подразумеваются микрофарады. Сами буквенные обозначения (пФ, мкФ и им подобные) прописывать на корпусах было не принято.

Важно! Что касается российских изделий, нанофарады и микрофарады указываются традиционными сокращениями, в которых редуцируется буква Ф (получается «н» и «мк», соответственно). Емкость, исчисляющуюся в пикофарадах, указывают только числом, как и у советских деталей.

Когда латинская приставка, указывающая кратную единицу, находится перед числом, последнее нужно считать как сотые доли. К примеру, n45 означает 0,45 нанофарад. Когда приставка находится в середине числа, на ее месте полагается быть запятой: 4u3 – 4,3 микрофарад.

Применяется и трехзначная пикофарадная кодировка: когда последняя из цифр не больше 6, чтобы получить емкостное значение, к первым двум цифрам нужно приписать число нулей, соответствующее этой цифре (340 – 34 пикофарада, 342 – 3400).

Используется также обозначение номиналов изделий цветными полосами. Указание емкостного параметра регламентируется стандартом EIA.

Кодировка больших по размерам устройств

У крупногабаритных компонентов, к примеру, электролитических из алюминия, данные о параметрах, включая емкостной показатель, указываются на поверхности корпуса. Обычно емкость таких деталей выражается в микрофарадах. Буквы M или MFD символизируют именно эту единицу. Трехзначная аббревиатура может указываться и строчными буквами – mfd.

Маркировка крупных деталей

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром

Чтобы произвести такую операцию, необходим прибор с режимом измерения емкости (часто помечается как С или Сх). Он должен иметь сопротивление, превышающее 2 килоом. Перед замерами надо произвести разрядку контактов устройства.

Для этого подойдет отвертка с рукоятью, покрытой изоляционным материалом (например, прорезиненной). Нужно взять инструмент за рукоятку и дотронуться до контактов, после этого они замкнутся.

Затем нужно подержать конденсатор обесточенным около получаса, чтобы он полностью разрядился.

Важно! При неисправности емкостной радиодетали измерительный прибор покажет бесконечное значение и начнет издавать пищащие звуки. Проверке нельзя подвергать устройства, имеющие проколы или выпуклости на корпусе – такие конденсаторы непригодны к эксплуатации.

Электрическую цепь отключают от питания. После этого надо убедиться в его отсутствии, приставив щупы к поставщику при предварительно установленной программе измерения напряжения. Нужно, чтобы параметр имел нулевое значение.

Измерительный прибор ставят в режим измерения емкостного параметра. При использовании прибора с несколькими интервалами настроек выбирают тот, что подойдет с большей вероятностью (ориентируясь на данные маркировки).

Если есть кнопка Rel, ее используют для освобождения щупов от емкостной нагрузки. Щупы ставят к выводам детали, строго соблюдая поляризацию.

Если после ожидания экран сообщает о перегруженности, емкость слишком велика для идентификации этим прибором, либо надо выбрать другой интервал.

Прочие способы измерения

Максимальной точности данных можно достигнуть при применении индикатора иммитанса. Проблема в том, что такие устройства требуют больших бюджетных вложений, зачастую имея цену более 100 тысяч рублей.

Еще один способ – собрать цепь из резистора и конденсатора. Предварительно у первого замеряют сопротивление, а также измеряют напряжение источника питания.

Собрав цепь, емкостной элемент закорачивают, подключают цепь к питанию, замеряют напряжение и умножают на 0,95. После раскорачивания замеряют время, за которое напряжение упадет от 100 до 95%.

Единицу фарад используют для описания емкостных показателей, как конденсаторных устройств, так и проводников. Для правильного подбора деталей необходимо уметь расшифровывать маркировку на корпусе.

Видео

Источник: https://amperof.ru/teoriya/emkost-kondensatora-edinica-izmereniya.html

ESR конденсатора, что это за параметр и почему он так важен для конденсатора

ESR (или эквивалентное последовательное сопротивление) — один из самых важных параметров конденсаторов. А вот для чего так важно знать этот параметр и пойдет речь в этой статье.

• Содержание
• Реальные параметры конденсатора
• Высокое значение ESR, чем оно вредно для аппаратуры
• Электролитические конденсаторы и ESR
• ESR табличные параметры
• Измерение ESR
• Заключение

Реальные параметры конденсатора

В нашем мире нет ничего идеального и даже, казалось бы, в простейшем конденсаторе, кроме параметра – емкость, есть еще ряд других параметров, которые просто необходимо учитывать. Давайте рассмотрим, из чего состоит реальный конденсатор.

yandex.ru

1. Итак, теперь давайте расшифруем, что же означают все эти элементы:
2. — R – сопротивление самого диэлектрика и корпуса между обкладками конденсатора.
3. — С – непосредственно сама емкость рассматриваемого конденсатора.
4. — ESR – эквивалентное последовательное сопротивление.
5. — ESI (более распространенное название ESL) – эквивалентная последовательная индуктивность.
6. Вот из таких элементов и состоит вроде бы простой электролитический конденсатор.
7. Теперь давайте рассмотрим каждый из элементов более пристально.
8. Сопротивление диэлектрика (R)

В роли диэлектрика может выступать сам электролит в электролитических конденсаторах, либо любой другой вариант. Также корпус обладает определенным сопротивлением и тоже произведен из диэлектрического материала.

• Емкость конденсатора (С)
• Величина аккумулируемого заряда указана на самом корпусе изделия, реальная емкость может несколько отличаться от той, что записана.
• Последовательная индуктивность ESI (ESL)

Собственная индуктивность обкладок и выводов. В схемах с низкой частотой этим параметром можно просто напросто пренебречь.

ESR

Так вот ESR — это не что иное, как сопротивление выводов и обкладок.

yandex.ru

И данная величина высчитывается по такой формуле:

yandex.ru

1. Где:
2. ρ – удельное сопротивление проводника;
3. I – длина проводника;
4. S – площадь поперечного сечения.
5. По выше представленной формуле вы сможете рассчитать (правда приблизительно) величину сопротивления выводов и обкладок конденсатора.
6. Но чтобы не сидеть с калькулятором и линейкой, давно созданы специальные приборы.

Высокое значение ESR, чем оно вредно для аппаратуры

Теперь давайте разберемся, чем вредно высокое значение ESR. До того времени, пока в электронике балом стали править импульсные блоки питания никому никакого дела не было до этого параметра.

Ведь при постоянном токе и при низких частотах конденсатор сам по себе оказывает большое сопротивление протекающему электрическому току. И при таких условиях паразитные доли сопротивления ESR просто никого не волновали. А вот конденсатор в ВЧ цепях — это совершенно другая история.

Как известно, конденсатор пропускает переменную составляющую. И при росте частоты сопротивление конденсатора падает. Это утверждение верно, согласно данной формуле:

yandex.ru

• Где:
• Xс– сопротивление самого конденсатора, измеряемое в Ом;
• П – 3,14;
• F – частота, измеряется в Герцах;
• С – емкость, измеряется в Фарадах.
• Но одну очень важную деталь мы упустили, а именно то, что при росте частоты сопротивление выводов и пластин имеет постоянную величину.
• И если представить себе изделие с бесконечно большой частотой, то в нем сопротивление конденсатора будет равняться его ESR.
• А это значит, что по факту конденсатор становится ни чем иным как резистором.
• А мы знаем с вами, что резистор в любой сети во время работы рассеивает часть мощности на себе. И выразить эту мощность можно по следующей формуле:

yandex.ru

1. Где
2. I – сила протекающего тока;
3. R – сопротивление резистора ESR, измеряется в Омах.

Из этого следует довольно простой и логичный вывод: чем выше будет ESR, тем больше мощности будет рассеиваться. То есть будет больше все нагреваться.

А это значит, если конденсатор обладает большим значением ESR, то и греться он будет гораздо сильнее. А это крайне нежелательно, ведь с ростом температуры у конденсатора будет изменяться емкость.

У конденсаторов даже есть такой параметр как TKE – температурный коэффициент емкости, который как раз и показывает на сколько «уходит» емкость от заявленных параметров в зависимости от роста температуры.

Электролитические конденсаторы и ESR

В большинстве случаев параметр ESR относится именно к электролитическим конденсаторам. Ведь именно электролит, при разогревании начинает терять свою емкость, что несомненно плохо.

Нагрев приводит к быстрому старению и вздутию изделия. И у таких конденсаторов в первую очередь начинает расти ESR, а емкость некоторое время может оставаться даже неизменной (соответствовать надписи на корпусе).

yandex.ru

Довольно часто конденсаторы распухают в импульсных блоках питания и материнских платах. И первым признаком такого дефекта является тот факт, что изделие начинает включаться не сразу, а с задержкой.

ESR табличные параметры

Чтобы проверить параметр ESR, нужно знать какая величина является нормой, вот небольшая табличка значений для электролитических конденсаторов.

yandex.ru

Измерение ESR

Мы разобрались, что такое ESR и почему этот параметр так важен, теперь давайте узнаем как и с помощью каких приборов этот параметр измерять.

Для этого нам понадобиться RLC – транзистометр, который как раз и способен замерить этот крайне важный параметр. И несколько подопытных конденсаторов.

Производим замеры

Как вы видите, параметр ESR у всех проверенных конденсаторов не превышает табличных значений, а значит, эти конденсаторы вполне можно использовать в высокочастотных схемах.

Изделия с низким ESR

Технологии непрерывно развиваются и сейчас большинство схем строятся на ВЧ части. Поэтому к конденсаторам выдвигаются особые требования. Именно поэтому все больше используются конденсаторы с маркировкой LOW ESR, которые так же могут выделяться золотым цветом.

На сегодняшний день наименьшим ESR обладают керамические и SMD — керамические конденсаторы.

yandex.ru

Заключение

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5aef12c13dceb76be76f1bb1/5c8cda0d8276f600b33b363d