Урок 1.8 Конденсаторы — Радиомастер инфо
от admin
Конденсаторы — это, как и резисторы, широко распространенные радиоэлементы, применяемые в различных электронных схемах.
Основное свойство конденсаторов – накапливать и отдавать заряд. Простейший конденсатор состоит из двух пластин разделенных диэлектриком.
Если пластины подключить к источнику питания, то на них накопится электрический заряд, конденсатор зарядится. Если отключить конденсатор от источника питания, заряд на его пластинах будет сохраняться. При подключении нагрузки к выводам конденсатора, заряд на его пластинах (это есть разность потенциалов), вызовет ток через нагрузку, что приведет к разряду конденсатора. Время разряда будет зависеть от емкости конденсатора и сопротивления нагрузки.
В соответствии с конструкцией и свойствами конденсаторы применяются для отделения переменного тока от постоянного, как накопители в фильтрах блоков питания, как составная часть колебательного контура и т.д.
Конденсаторы обладают реактивным (зависящим от частоты) сопротивлением. Его величина определяется по формуле:
Хс = 1/2πfC
Где
Хс — реактивное сопротивление емкости, Ом;
2π коэффициент равный 2× 3,14;
f частота, Гц;
С емкость, Ф (фарада).
Из формулы видно, что если частота равна 0, т.е. ток постоянный, то сопротивление емкости Хс бесконечно большое. Другими словами, конденсаторы постоянный ток не пропускают.
Второй вывод, который можно сделать, глядя на формулу. Чем выше частота, тем меньше сопротивление конденсатора.
Основные параметры конденсаторов:
— емкость;
— допустимое напряжение;
— допустимое отклонение от указанного номинала;
— температурный коэффициент емкости;
Основные типы конденсаторов:
— постоянные;
— подстроечные;
— переменные;
— нелинейные.
В цепи переменного тока конденсатор постоянно заряжается и разряжается, поэтому ток через конденсатор опережает напряжение на 900.
На рисунке ниже приведены графики, поясняющие, как изменяется напряжение на конденсаторе и ток через него в цепи постоянного тока в начальный момент при замыкании выключателя. В момент замыкания выключателя скорость изменения напряжения на конденсаторе максимальна (т.е. при замыкании выключателя напряжение меняется мгновенно от 0 до напряжения источника питания «Uип»). Сопротивление емкости при этом минимально и ток «Ic» максимальный, конденсатор начинает заряжаться. По мере заряда конденсатора напряжение на нем «U
Единицей измерения емкости конденсатора является Фарада (Ф).
Это очень большая емкость и на практике почти не применяется. Наиболее широкое применение получили:
микрофарады (мкФ), нанофарады (нФ), пикофарады (пФ).
1Ф = 1000 000 мкФ
1 мкФ = 1000 нФ
1 нФ = 1000 пФ
Постоянные конденсаторы в свою очередь делятся на два больших класса:
обычные (емкости от пФ до единиц мкФ), не имеют полярности;
электролитические (емкости от единиц мкФ до стен тысяч мкФ ), имеют маркировку плюс и минус на выводах и требуют строгого соблюдения полярности.
Маркировка конденсаторов постоянной емкости, особенно малых номиналов, настолько обширна и разнообразна, что этому вопросу посвящены целые справочные книги. Если на конденсаторе не нанесена прямая надпись, а именно:
емкость в пФ, нФ или мкФ;
допустимое напряжение в В;
допуск в %;
температурный коэффициент емкости (ТКЕ), % / ºС;
то нужно воспользоваться справочниками. Со временем приобретается опыт и будет проще. В конце урока в качестве примера приведены реальные примеры маркировки конденсаторов.
При последовательном соединении конденсаторов общая емкость определяется по формуле:
1/Cобщ=1/С1 +1/С2 +1/С3
Если конденсаторов два, то при последовательном соединении суммарная емкость равна произведению емкостей, деленному на их сумму.
При параллельном соединении суммарная емкость равна сумме всех соединенных емкостей. Допустимое напряжение равно наименьшему из допустимых напряжений соединенных конденсаторов.
Собщ = С1 + С2 + С3
Основными дефектами конденсаторов является пробой (замыкание или разрушение). Для электролитических конденсаторов характерно высыхание и как следствие, уменньшение емкости. Проверяется омметром при отключении от схемы или заменой заведомо исправным.
В таблице ниже показано как конденсаторы обозначаются на схемах и как они выглядят наяву:
| Обозначение на схеме | Тип | Фото |
| Постоянные | ||
| Постоянныеэлектролитические | ||
| Подстроечные | ||
| Переменные |
Примеры обозначений конденсаторов
| Фото | Расшифровка обозначения |
Тип конденсатора: К15-5Емкость: 680 пикофарад. Допустимое отклонение емкости: ±20%. Допустимое рабочее напряжение 6300 В. ТКЕ h30( ±20 % при -60…+850С). Дата изготовления декабрь 1974г (12-74) | |
| Емкость 220 нанофарад. Допустимое отклонение емкости ±15% (l). Допустимое рабочее напряжение 250 В. Дата изготовления август 1989 г (89-08) | |
| 150 пикофарад. Последняя цифра 1 указывает количества нулей. Остальные параметры указаны на упаковке. | |
| Здесь 15 и три нуля 15000 пикофарад, или 15 нанофарад, или 0,015 микрофарад | |
| 22 и четыре нуля 220000 пикофарад, или 220 нанофарад, или 0,22 микрофарады |
Назначение классификация и параметры конденсаторов
Назначение
Конденсатор один из самых распространённых радиоэлементов. Роль конденсатора в электронной схеме заключается в накоплении электрического заряда, разделения постоянной и переменной составляющей тока, фильтрации пульсирующего тока и другое.
Конструктивно конденсатор состоит из двух проводящих обкладок (двух металлических пластин), изолированных одна от другой диэлектриком. В зависимости от конструкции и назначения конденсатора диэлектриком может служить воздух, бумага, керамика, слюда.
Классификация
Кроме обычных существуют ещё и электролитические конденсаторы. Емкость их намного больше, чем у обычных, следовательно, габариты также существенно больше. Отличительная особенность электролитических конденсаторов – полярность. Если обычные конденсаторы можно впаивать в схему не беспокоясь о полярности прикладываемого к конденсатору напряжения, то электролитический конденсатор необходимо включать в схему строго в соответствии с полярностью напряжения. У электролитических конденсаторов один вывод плюсовой, другой минусовой.
Также широкое применение получили подстроечные конденсаторы. Подстроечные конденсаторы необходимы в тех случаях, когда требуется точная подстройка ёмкости в электронной схеме.
В таких конденсаторах подстройку ёмкости производят один раз или очень редко.
Наряду с подстроечными конденсаторами существуют и конденсаторы переменной ёмкости. В отличие от подстроечных, переменные конденсаторы служат для частой подстройки ёмкости. В простом (не цифровом) приёмнике настройка на радиостанцию как раз и осуществляется с помощью конденсатора переменной ёмкости.
Параметры
Номинальная ёмкость. Ёмкость измеряют в Фарадах (Ф). Ёмкость в 1 Фараду очень велика. К примеру, земной шар имеет ёмкость менее 1 Ф, а точнее около 710 мкф. Говоря про электрическую ёмкость земного шара, они имеют ввиду, что в качестве примера взят металлический шар размером с планету Земля и являющийся уединённым проводником. Это всего лишь аналогия. В технике существует электронный компонент, который обладает ёмкостью более 1 Фарады – это ионистор.
В основном, в электронике и радиотехнике используются конденсаторы с ёмкостью равной миллионной доле фарады – микрофарада (1мкФ = 0,000001 Ф).
Также находят применение конденсаторы с ёмкостями исчисляемыми десятками – сотнями нанофарад (1нФ = 0,000000001 Ф) и пикофарад (1пФ = 0,000000000001 Ф). Номинальную ёмкость указывают на корпусе конденсатора.
Чтобы не запутаться в сокращениях (мкФ, нФ, пФ), и научиться переводить микрофарады в пикофарады, а нанофарады в микрофарады необходимо знать о сокращённой записи численных величин.
Номинальное напряжение. Это напряжение, при котором конденсатор выполняет свои функции. При превышении допустимого значения конденсатор будет пробит, то есть, превратится в обычный проводник. Диапазон допустимых значений рабочих напряжений конденсаторов лежит в пределах от нескольких вольт до единиц киловольт (1 киловольт – 1 000 вольт). Номинальное напряжение маркируют на корпусе конденсатора.
Допуск. Также как у резисторов и у конденсаторов есть допустимое отклонение величины его реальной ёмкости от той, что указана на его корпусе. Допуск обозначается в процентах. Допуск у конденсаторов может достигать 20 – 30%.
В технике, где требуется особая точность номинальных значений ёмкости, применяются конденсаторы с малым допуском (1% и менее).
Перевести нанофарад в пикофарад
Нанофарад и пикофарад — единицы измерения емкости. Производная единица измерения емкости в системе СИ — фарад [стандарт СИ].
Нанофарад не является производной единицей SI по умолчанию категории емкости.
Символ нанофарада — , а альтернативное название этой единицы — . Недоступно .
Пикофарад Обозначение и альтернативное имя для этой единицы Недоступно .
Масштабный коэффициент нанофарад по сравнению с производной единицей СИ фарад [стандарт СИ] равен 9.0018 1.0E-9 и Масштабный коэффициент пикофарад по сравнению с производной единицей СИ фарад [стандарт СИ] составляет 1.0E-12 .
Для перевода пикофарад в нанофарад будет использоваться следующая формула:
нанофарад = 1000 пикофарад
нанофарад ↔ пикофарад Таблица преобразования0019 3000 picofarad 1 пикофарад0012 27 Nanofarad = 27000 picofarad
4 Nanofarad = 4000 picofarad
5 Nanofarad = 5000 picofarad
6 Nanofarad = 6000 picofarad
7 Nanofarad = 7000 picofarad
8 Nanofarad = 8000 пикофарад
9 нанофарад = 9000 пикофарад
10 нанофарад = 10000 пикофарад0019 11000 picofarad
12 Nanofarad = 12000 picofarad
13 Nanofarad = 13000 picofarad
14 Nanofarad = 14000 picofarad
15 Nanofarad = 15000 picofarad
16 Nanofarad = 16000 пикофарад
17 нанофарад = 17000 пикофарад
18 нанофарад = 18000 9002Nanofarad = 19000
20 Nanofarad = 20000 picofarad
21 Nanofarad = 21000 picofarad
22 Nanofarad = 22000 picofarad
23 Nanofarad = 23000 picofarad
24 Нанофарад = 24000 пикофарад
25 Нанофарад = 25000 пикофарад
26 Нанофарад = 26009
28 Nanofarad = 28000 picofarad
29 Nanofarad = 29000 picofarad
30 Nanofarad = 30000 picofarad
31 Nanofarad = 31000 picofarad
32 нанофарад = 32000 пикофарад
33 нанофарад = 33000 пикофарад
34 нанофарад = 04 040020 picofarad
35 Nanofarad = 35000 picofarad
36 Nanofarad = 36000 picofarad
37 Nanofarad = 37000 picofarad
38 Nanofarad = 38000 picofarad
39 Nanofarad = 39000 пикофарад
40 нанофарад = 40000 пикофарад
41 нанофарад = 41000 пикофарад
42 нанофарад 19 =18 42000
picofarad
43 Nanofarad = 43000 picofarad
44 Nanofarad = 44000 picofarad
45 Nanofarad = 45000 picofarad
46 Nanofarad = 46000 picofarad
47 Nanofarad = 47000 пФ0019 50000
Таблица преобразования нанофарад:
Перевод нанофарад в другие единицы измерения емкости.
| нанофарад | Другие подразделения | Преобразователь |
|---|---|---|
| 1 нанофарад = | 1.0E-18 абфарад | Нанофарада в Абфарад |
| 1 нанофарад = | 1.0E-9 ампер-секунда/вольт | Нанофарад в Ампер-секунда на вольт |
| 1 нанофарад = | 1.0E-7 сантифарад | Нанофарад в Сантифарад |
| 1 нанофарад = | 1.0E-9 кулон/вольт | Нанофарад в Кулон на вольт |
| 1 нанофарад = | 1.0E-8 децифарад | Нанофарад в Децифарада |
| 1 нанофарад = | 1.0E-10 декафарад | Нанофарад в Декафарад |
| 1 нанофарад = | 1.0Е-18 Блок электромагнитный | Нанофарад в Электромагнитная единица |
| 1 нанофарад = | 898. 75522401474 блок электростатический | Нанофарад в Электростатический блок |
| 1 нанофарад = | 1.00042177E-9 фарад [международный] | Нанофарад в Фарада [международный] |
| 1 нанофарад = | 1.0E-9 фарад [стандарт СИ] | Нанофарад в Фарада [стандарт SI] |
| 1 нанофарад = | 898.75522401474 Гаусс | Нанофарад в Гаусс |
| 1 нанофарад = | 1.0E-18 гигафарад | Нанофарад в Гигафарад |
| 1 нанофарад = | 1.0E-11 гектофарад | Нанофарад в Гектофарад |
| 1 нанофарад = | 0,89875522401474 банка | Нанофарада в Банку |
| 1 нанофарад = | 1.0E-12 килофарад | Нанофарад в Килофарад |
| 1 нанофарад = | 1. 0E-15 мегафарад | Нанофарад в Мегафарад |
| 1 нанофарад = | 0,001 микрофарад | Нанофарад в Микрофарад |
| 1 нанофарад = | 1.0E-6 миллифарад | Нанофарад в Миллифарад |
| 1 нанофарад = | 1000 пикофарад | Нанофарад в Пикофарад |
| 1 нанофарад = | 1000 слойка | Нанофарад в Слойка |
| 1 нанофарад = | 1.0E-9 сек/Ом | Нанофарад в Секунда на ом |
| 1 нанофарад = | 898.75522401474 статфарад | Нанофарад в Статфарад |
| 1 нанофарад = | 1.0Е-21 терафарада | Нанофарад в Терафарад |
Convert nanofarad (nF) to picofarad (pF) Converter calculato…
Nanofarad to Picofarad Conversion Table
| Nanofarad to Picofarad | Picofarad to Nanofarad | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,01 пикофарад [пФ] = 1,0E-5 нанофарад [нФ] | |||||||||||
| 0,02 нанофарад [нФ] = 20 пикофарад [пФ] | 0,02 пикофарад [пФ] = 2,0E-5 нанофарад [нФ] | ||||||||||
| 0,03 нанофарад [нФ] = 30 пикофарад [пФ] | 0,03 пикофарад [пФ] = 3,0 03 90 90 нанофарад [нФ] | 0,05 нанофарад [нФ] = 50 пикофарад [пФ] | 0,05 пикофарад [пФ] = 5,0E-5 нанофарад [нФ] | ||||||||
| 0,1 нанофарад [нФ] = 100 пикофарад [пФ] | 5 = 0,0001 нанофарад [нФ] | ||||||||||
| 0,2 нанофарад [нФ] = 200 пикофарад [пФ] | 0,2 Picofarad [PF] = 0,0002 NanoFarad [NF] | ||||||||||
| 0,3 Нанофарад [NF] = 300 Picofarad [PF] | 0,3 Picofarad [PF] = 0,0003 NANOFARAD [NF] | 053 | 39039. | 3 | 3 | 39. 9039.9039.9039. | 3. | 39.903. 9039.9039.9039.9039.903. 9039.9039.903. | 39.9039.903. | .903. 0,3. = 500 Picofarad [PF] | 0,5 Picofarad [PF] = 0,0005 Nanofarad [NF] |
| 1 Nanofarad [NF] = 1000 Picofarad [PF] | 1 Picofarad [pf] = 0,0019.901.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.901.9. | 1 Picofarad [PF] = 0,0019 2905 903 | 2 нанофарад [нФ] = 2000 пикофарад [пФ] | 2 Picofarad [pF] = 0.002 Nanofarad [nF] | |||||||
| 3 Nanofarad [nF] = 3000 Picofarad [pF] | 3 Picofarad [pF] = 0.003 Nanofarad [nF] | ||||||||||
| 5 Nanofarad [nF] = 5000 Picofarad [PF] | 5 Picofarad [PF] = 0,005 Nanofarad [NF] | ||||||||||
| 10 Nanofarad [NF] = 10000 Picofarad [PF] | 10 Picofarad [PF] = 0,01101010. 0101010.902.902. 903.902.902. | .||||||||||
| 20 нанофарад [нФ] = 20000 пикофарад [пФ] | 20 Picofarad [pF] = 0.02 Nanofarad [nF] | ||||||||||
| 30 Nanofarad [nF] = 30000 Picofarad [pF] | 30 Picofarad [pF] = 0.03 Nanofarad [nF] | ||||||||||
| 50 Nanofarad [nF] = 50000 Picofarad [PF] | 50 Picofarad [PF] = 0,05 NanoFarad [NF] | ||||||||||
| 100 Nanofarad [NF] = 100000 Picofarad [PF] | 100 100 PicofArad [PF] = 0,10102. 905 905 905 905 905 905 | 100 100. | 200 нанофарад [нФ] = 200000 пикофарад [пФ] | 200 Picofarad [pF] = 0.2 Nanofarad [nF] | |||||||
| 500 Nanofarad [nF] = 500000 Picofarad [pF] | 500 Picofarad [pF] = 0. 5 Nanofarad [nF] | ||||||||||
| 1000 Nanofarad [nF] = 1000000 Picofarad [PF] | 1000 Picofarad [PF] = 1 Nanofarad [NF] | ||||||||||
| 2000 Nanofarad [NF] = 2000000 Picofarad [PF] | 2000 PicofaRad [PF] = 2 NANOFARADADADADADADADADADADAVAR. | 5000 нанофарад [нФ] = 5000000 пикофарад [пФ] | 5000 Picofarad [pF] = 5 Nanofarad [nF] | ||||||||
| 10000 Nanofarad [nF] = 10000000 Picofarad [pF] | 10000 Picofarad [pF] = 10 Nanofarad [nF] | ||||||||||
| 50000 Nanofarad [nF] = 50000000 Picofarad [pF] | 50000 Picofarad [pF] = 50 Nanofarad [nF] |
01″> 0.01 Nanofarad [ нФ] = 10 пикофарад [пФ]How to convert nanofarad to picofarad
1 nanofarad = 1000 picofarad
1 picofarad = 0.001 nanofarad
Example: convert 26 nF to pF:
26 nF = 0.
026 pF
0E-15 Megafarad [MF]
