100Nf это сколько мкф. Конденсаторы: емкость, маркировка и применение

alexxlabРазное
Что такое емкость конденсатора и в каких единицах она измеряется. Как расшифровать маркировку конденсаторов различных типов. Где применяются конденсаторы в современной электронике.

Содержание

Емкость конденсатора и единицы ее измерения

Емкость конденсатора — это его способность накапливать электрический заряд. Основной единицей измерения емкости является фарад (Ф). Однако 1 фарад — это очень большая емкость, поэтому на практике используются меньшие единицы:

  • Микрофарад (мкФ) = 10^-6 Ф
  • Нанофарад (нФ) = 10^-9 Ф
  • Пикофарад (пФ) = 10^-12 Ф

Чаще всего емкость конденсаторов указывается в микрофарадах или пикофарадах. Например, емкость 100 нФ равна 0.1 мкФ или 100000 пФ.

Основные типы маркировки конденсаторов

Существует несколько способов маркировки емкости конденсаторов:

1. Прямое указание емкости

На крупных конденсаторах емкость может быть написана напрямую, например «100 мкФ» или «0.1 мкФ». Это самый простой и понятный способ маркировки.

2. Кодовая маркировка тремя цифрами

При этом способе первые две цифры означают значащие цифры емкости, а третья — количество нулей. Например:


  • 104 = 10 * 10^4 пФ = 100000 пФ = 100 нФ = 0.1 мкФ
  • 473 = 47 * 10^3 пФ = 47000 пФ = 47 нФ

3. Буквенно-цифровая маркировка

В этом случае вместо запятой ставится буква, обозначающая единицу измерения:

  • 4n7 = 4.7 нФ
  • 10p = 10 пФ
  • µ22 = 0.22 мкФ

Как правильно читать маркировку конденсаторов

Чтобы правильно определить емкость конденсатора по его маркировке, следуйте этим правилам:

  1. Если указана полная емкость с единицей измерения (например, 100 мкФ) — это и есть емкость конденсатора.
  2. При трехзначной кодовой маркировке умножьте первые две цифры на 10 в степени, равной третьей цифре. Результат будет в пикофарадах.
  3. В буквенно-цифровой маркировке обратите внимание на используемую букву:
    • p или п — пикофарады
    • n или н — нанофарады
    • µ — микрофарады
  4. Если указано только число без единиц измерения, скорее всего это емкость в пикофарадах.

Типы конденсаторов и их применение

Существует несколько основных типов конденсаторов, каждый из которых имеет свои особенности и области применения:


Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы имеют небольшие размеры и широко используются в высокочастотных цепях. Их емкость обычно не превышает 1 мкФ. Применяются в:

  • Резонансных контурах
  • Фильтрах
  • Цепях развязки

Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы обладают хорошей стабильностью и малыми потерями. Их емкость может достигать нескольких микрофарад. Используются в:

  • Аудиотехнике
  • Импульсных источниках питания
  • Моторных приводах

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы имеют большую емкость при относительно небольших размерах. Их емкость может достигать тысяч микрофарад. Применяются для:

  • Фильтрации в источниках питания
  • Сглаживания пульсаций
  • Развязки по питанию

Современные тенденции в производстве конденсаторов

В последние годы наблюдаются следующие тенденции в развитии конденсаторов:

  • Уменьшение размеров при сохранении емкости
  • Повышение рабочих напряжений и токов
  • Улучшение температурной стабильности
  • Снижение паразитных параметров (ESR, ESL)
  • Развитие технологии суперконденсаторов

Эти улучшения позволяют создавать более компактную и эффективную электронику.


Применение конденсаторов в современных устройствах

Конденсаторы широко используются в различных электронных устройствах:

Смартфоны и планшеты

В мобильных устройствах конденсаторы выполняют следующие функции:

  • Фильтрация питания
  • Развязка сигнальных линий
  • Накопление энергии для вспышки камеры
  • Подстройка частоты в радиочастотных цепях

Компьютеры и ноутбуки

В компьютерной технике конденсаторы применяются для:

  • Сглаживания пульсаций в блоках питания
  • Фильтрации питания процессоров и памяти
  • Развязки сигнальных линий на материнских платах
  • Накопления энергии в SSD-накопителях

Автомобильная электроника

В современных автомобилях конденсаторы используются в:

  • Системах зажигания
  • Электронных блоках управления двигателем
  • Аудиосистемах
  • Системах помощи водителю

Как выбрать подходящий конденсатор для вашего проекта

При выборе конденсатора необходимо учитывать следующие параметры:

  1. Требуемая емкость
  2. Рабочее напряжение
  3. Допустимое отклонение емкости
  4. Температурный диапазон работы
  5. Частотные характеристики
  6. Физические размеры
  7. Тип монтажа (выводной или SMD)

Правильный выбор конденсатора обеспечит надежную работу вашего устройства и поможет избежать проблем в будущем.



микрофарад [мкФ] в нанофарад [нФ] • Электрическая емкость • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Сенсорный экран этого планшета выполнен с использованием проекционно-емкостной технологии.

Общие сведения

Измерение емкости конденсатора номинальной емкостью 10 мкФ с помощью осциллографа-мультиметра

Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:

C = Q/∆φ

Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах (Кл), — разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах (Ф). Данная единица измерения названа в честь английского физика Майкла Фарадея.

Фарад является очень большой емкостью для изолированного проводника. Так, металлический уединенный шар радиусом в 13 радиусов Солнца имел бы емкость равную 1 фарад. А емкость металлического шара размером с Землю была бы примерно 710 микрофарад (мкФ).

Так как 1 фарад — очень большая емкость, поэтому используются меньшие значения, такие как: микрофарад (мкФ), равный одной миллионной фарада; нанофарад (нФ), равный одной миллиардной; пикофарад (пФ), равный одной триллионной фарада.

В системе СГСЭ основной единицей емкости является сантиметр (см). 1 сантиметр емкости — это электрическая емкость шара с радиусом 1 сантиметр, помещенного в вакуум. СГСЭ — это расширенная система СГС для электродинамики, то есть, система единиц в которой сантиметр, грам, и секунда приняты за базовые единицы для вычисления длины, массы и времени соответственно. В расширенных СГС, включая СГСЭ, некоторые физические константы приняты за единицу, чтобы упростить формулы и облегчить вычисления.

Использование емкости

Конденсаторы — устройства для накопления заряда в электронном оборудовании

Условные обозначения конденсаторов на принципиальных схемах

Понятие электрической емкости относится не только к проводнику, но и к конденсатору. Конденсатор — система двух проводников, разделенных диэлектриком или вакуумом. В простейшем варианте конструкция конденсатора состоит из двух электродов в виде пластин (обкладок). Конденсатор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухэлектродный прибор для накопления заряда и энергии электромагнитного поля, в простейшем случае представляет собой два проводника, разделённые каким-либо изолятором. Например, иногда радиолюбители при отсутствии готовых деталей изготавливают подстроечные конденсаторы для своих схем из отрезков проводов разного диаметра, изолированных лаковым покрытием, при этом более тонкий провод наматывается на более толстый. Регулируя число витков, радиолюбители точно настраивают контура аппаратуры на нужную частоту. Примеры изображения конденсаторов на электрических схемах приведены на рисунке.

Параллельная RLC-цепь, состоящая из резистора, конденсатора и катушки индуктивности

Историческая справка

Еще 275 лет назад были известны принципы создания конденсаторов. Так, в 1745 г. в Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и нидерландский физик Питер ван Мушенбрук создали первый конденсатор — «лейденскую банку» — в ней диэлектриком были стенки стеклянной банки, а обкладками служили вода в сосуде и ладонь экспериментатора, державшая сосуд. Такая «банка» позволяла накапливать заряд порядка микрокулона (мкКл). После того, как ее изобрели, с ней часто проводили эксперименты и публичные представления. Для этого банку сначала заряжали статическим электричеством, натирая ее. После этого один из участников прикасался к банке рукой, и получал небольшой удар током. Известно, что 700 парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах прикоснулся к головке банки, все 700 монахов, сведенные одной судорогой, с ужасом вскрикнули.

В Россию «лейденская банка» пришла благодаря русскому царю Петру I, который познакомился с Мушенбруком во время путешествий по Европе, и подробнее узнал об экспериментах с «лейденской банкой». Петр I учредил в России Академию наук, и заказал Мушенбруку разнообразные приборы для Академии наук.

В дальнейшем конденсаторы усовершенствовались и становились меньше, а их емкость — больше. Конденсаторы широко применяются в электронике. Например, конденсатор и катушка индуктивности образуют колебательный контур, который может быть использован для настройки приемника на нужную частоту.

Существует несколько типов конденсаторов, отличающихся постоянной или переменной емкостью и материалом диэлектрика.

Примеры конденсаторов

Оксидные конденсаторы в блоке питания сервера.

Промышленность выпускает большое количество типов конденсаторов различного назначения, но главными их характеристиками являются ёмкость и рабочее напряжение.

Типичные значение ёмкости конденсаторов изменяются от единиц пикофарад до сотен микрофарад, исключение составляют ионисторы, которые имеют несколько иной характер формирования ёмкости – за счёт двойного слоя у электродов – в этом они подобны электрохимическим аккумуляторам. Суперконденсаторы на основе нанотрубок имеют чрезвычайно развитую поверхность электродов. У этих типов конденсаторов типичные значения ёмкости составляют десятки фарад, и в некоторых случаях они способны заменить в качестве источников тока традиционные электрохимические аккумуляторы.

Вторым по важности параметром конденсаторов является его рабочее напряжение. Превышение этого параметра может привести к выходу конденсатора из строя, поэтому при построении реальных схем принято применять конденсаторы с удвоенным значением рабочего напряжения.

Для увеличения значений ёмкости или рабочего напряжения используют приём объединения конденсаторов в батареи. При последовательном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение удваивается, а суммарная ёмкость уменьшается в два раза. При параллельном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение остаётся прежним, а суммарная ёмкость увеличивается в два раза.

Третьим по важности параметром конденсаторов является температурный коэффициент изменения ёмкости (ТКЕ). Он даёт представление об изменении ёмкости в условиях изменения температур.

В зависимости от назначения использования, конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения, требования к параметрам которых некритичны, и на конденсаторы специального назначения (высоковольтные, прецизионные и с различными ТКЕ).

Маркировка конденсаторов

Подобно резисторам, в зависимости от габаритов изделия, может применяться полная маркировка с указанием номинальной ёмкости, класса отклонения от номинала и рабочего напряжения. Для малогабаритных исполнений конденсаторов применяют кодовую маркировку из трёх или четырёх цифр, смешанную цифро-буквенную маркировку и цветовую маркировку.

Соответствующие таблицы пересчёта маркировок по номиналу, рабочему напряжению и ТКЕ можно найти в Интернете, но самым действенным и практичным методом проверки номинала и исправности элемента реальной схемы остаётся непосредственное измерение параметров выпаянного конденсатора с помощью мультиметра.

Оксидный конденсатор собран из двух алюминиевых лент и бумажной прокладки с электролитом. Одна из алюминиевых лент покрыта слоем оксида алюминия и служит анодом. Катодом служит вторая алюминиевая лента и бумажная лента с электролитом. На алюминиевых лентах видны следы электрохимического травления, позволяющего увеличить их площадь поверхности, а значит и емкость конденсатора.

Предупреждение: поскольку конденсаторы могут накапливать большой заряд при весьма высоком напряжении, во избежание поражения электрическим током необходимо перед измерением параметров конденсатора разряжать его, закоротив его выводы проводом с высоким сопротивлением внешней изоляции. Лучше всего для этого подходят штатные провода измерительного прибора.

Оксидные конденсаторы: данный тип конденсатора обладает большой удельной емкостью, то есть, емкостью на единицу веса конденсатора. Одна обкладка таких конденсаторов представляет собой обычно алюминиевую ленту, покрытую слоем оксида алюминия. Второй обкладкой служит электролит. Так как оксидные конденсаторы имеют полярность, то принципиально важно включать такой конденсатор в схему строго в соответствии с полярностью напряжения.

Твердотельные конденсаторы: в них вместо традиционного электролита в качестве обкладки используется органический полимер, проводящий ток, или полупроводник.

Трехсекционный воздушный конденсатор переменной емкости

Переменные конденсаторы: емкость может меняться механическим способом, электрическим напряжением или с помощью температуры.

Пленочные конденсаторы: диапазон емкости данного типа конденсаторов составляет примерно от 5 пФ до 100 мкФ.

Имеются и другие типы конденсаторов.

Ионисторы

В наши дни популярность набирают ионисторы. Ионистор (суперконденсатор) — это гибрид конденсатора и химического источника тока, заряд которого накапливается на границе раздела двух сред — электрода и электролита. Начало созданию ионисторов было положено в 1957 году, когда был запатентован конденсатор с двойным электрическим слоем на пористых угольных электродах. Двойной слой, а также пористый материал помогли увеличить емкость такого конденсатора за счет увеличения площади поверхности. В дальнейшем эта технология дополнялась и улучшалась. На рынок ионисторы вышли в начале восьмидесятых годов прошлого века.

С появлением ионисторов появилась возможность использовать их в электрических цепях в качестве источников напряжения. Такие суперконденсаторы имеют долгий срок службы, малый вес, высокие скорости зарядки-разрядки. В перспективе данный вид конденсаторов может заменить обычные аккумуляторы. Основными недостатками ионисторов является меньшая, чем у электрохимических аккумуляторов удельная энергия (энергия на единицу веса), низкое рабочее напряжение и значительный саморазряд.

Ионисторы применяются в автомобилях Формулы-1. В системах рекуперации энергии, при торможении вырабатывается электроэнергия, которая накапливается в маховике, аккумуляторах или ионисторах для дальнейшего использования.

Электромобиль А2В Университета Торонто. Общий вид

В бытовой электронике ионисторы применяются для стабилизации основного питания и в качестве резервного источника питания таких приборов как плееры, фонари, в автоматических коммунальных счетчиках и в других устройствах с батарейным питанием и изменяющейся нагрузкой, обеспечивая питание при повышенной нагрузке.

В общественном транспорте применение ионисторов особенно перспективно для троллейбусов, так как становится возможна реализация автономного хода и увеличения маневренности; также ионисторы используются в некоторых автобусах и электромобилях.

Электромобиль А2В Университета Торонто. Под капотом

Электрические автомобили в настоящем времени выпускают многие компании, например: General Motors, Nissan, Tesla Motors, Toronto Electric. Университет Торонто совместно с компанией Toronto Electric разработали полностью канадский электромобиль A2B. В нем используются ионисторы вместе с химическими источниками питания, так называемое гибридное электрическое хранение энергии.

Двигатели данного автомобиля питаются от аккумуляторов весом 380 килограмм. Также для подзарядки используются солнечные батареи, установленные на крыше электромобиля.

Емкостные сенсорные экраны

В современных устройствах все чаще применяются сенсорные экраны, которые позволяют управлять устройствами путем прикосновения к панелям с индикаторами или экранам. Сенсорные экраны бывают разных типов: резистивные, емкостные и другие. Они могут реагировать на одно или несколько одновременных касаний. Принцип работы емкостных экранов основывается на том, что предмет большой емкости проводит переменный ток. В данном случае этим предметом является тело человека.

Поверхностно-емкостные экраны

Cенсорный экран iPhone выполнен по проекционно-емкостной технологии.

Таким образом, поверхностно-емкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом. В качестве резистивного материала обычно применяется имеющий высокую прозрачность и малое поверхностное сопротивление сплав оксида индия и оксида олова. Электроды, подающие на проводящий слой небольшое переменное напряжение, располагаются по углам экрана. При касании к такому экрану пальцем появляется утечка тока, которая регистрируется в четырех углах датчиками и передается в контроллер, который определяет координаты точки касания.

Преимущество таких экранов заключается в долговечности (около 6,5 лет нажатий с промежутком в одну секунду или порядка 200 млн. нажатий). Они обладают высокой прозрачностью (примерно 90%). Благодаря этим преимуществам, емкостные экраны уже с 2009 года активно начали вытеснять резистивные экраны.

Недостаток емкостных экранов заключается в том, что они плохо работают при отрицательных температурах, есть трудности с использованием таких экранов в перчатках. Если проводящее покрытие расположено на внешней поверхности, то экран является достаточно уязвимым, поэтому емкостные экраны применяются лишь в тех устройствах, которые защищены от непогоды.

Проекционно-емкостные экраны

Помимо поверхностно-емкостных экранов, существуют проекционно-емкостные экраны. Их отличие заключается в том, что на внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод, к которому прикасаются, вместе с телом человека образует конденсатор. Благодаря сетке, можно получить точные координаты касания. Проекционно-емкостный экран реагирует на касания в тонких перчатках.

Проекционно-емкостные экраны также обладают высокой прозрачностью (около 90%). Они долговечны и достаточно прочные, поэтому их широко применяют не только в персональной электронике, но и в автоматах, в том числе установленных на улице.

Автор статьи: Sergey Akishkin, Tatiana Kondratieva

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Конденсатор 10n это сколько — Морской флот

Очень важно знать емкость того или иного конденсатора, а под рукой не всегда оказываются измерительные приборы с помощью которых можно эту емкость узнать. Специально для этих случаев были придуманы кодовые маркировки. Существую 4 основных способа маркировки конденсаторов:

  • Кодовая маркировка 3 цифрами;
  • Кодовая маркировка 4 цифрами;
  • Буквенно цифровая маркировка;
  • Специальная маркировка для планарных конденсаторов.

Кодовая маркировка конденсаторов 3 цифрами

К примеру конденсатор с обозначением 153 означает что его емкость составляет 15000 пФ.

КодПикофарады, пФ, pFНанофарады, нФ, nFМикрофарады, мкФ, μF
1091.0 пФ0.0010нф
1591.5 пФ0.0015нф
2292.2 пФ0.0022нф
3393.3 пФ0.0033нф
4794.7 пФ0. 0048нф
6896.8 пФ0.0068нФ
10010 пФ0.01 нФ
15015 пФ0.015 нФ
22022 пФ0.022 нФ
33033 пФ0.033 нФ
47047 пФ0.047 нФ
68068 пФ0.068 нФ
101100 пФ0.1 нФ
151150 пФ0.15 нФ
221220 пФ0.22 нФ
331330 пФ0. 33 нФ
471470 пФ0.47 нФ
681680 пФ0.68 нФ
1021000 пФ1 нФ
1521500 пФ1.5 нФ
2222200 пФ2.2 нФ
3323300 пФ3.3 нФ
4724700 пФ4.7 нФ
6826800 пФ6.8 нФ
10310000 пФ10 нФ0.01 мкФ
15315000 пФ15 нФ0. 015 мкФ
22322000 пФ22 нФ0.022 мкФ
33333000 пФ33 нФ0.033 мкФ
47347000 пФ47 нФ0.047 мкФ
68368000 пФ68 нФ0.068 мкФ
104100000 пФ100 нФ0.1 мкФ
154150000 пФ150 нФ0.15 мкФ
224220000 пФ220 нФ0.22 мкФ
334330000 пФ330 нФ0. 33 мкФ
474470000 пФ470 нФ0.47 мкФ
684680000 пФ680 нФ0.68 мкФ
1051000000 пФ1000 нФ1 мкФ

Кодовая маркировка конденсаторов 4 цифрами

При маркировки конденсаторов этим способом важно запомнить что полученное значение будет измеряться в пикоФарадах. К примеру маркировка конденсатора 1002 будет расшифровываться следующим образом: 1002 = 100*10 2 пФ = 10000 пФ = 10.0 нФ. Последняя цифра это показатель степени по основанию 10. А первые три это число которое необходимо умножить на 10 возведенную в определенную степень.

Буквенно-цифровая маркировка

В данном случае вместо запятой ставится соответсвующая единица измерения (пФ, нФ, мкФ).

Пример: 10п или 10p = 10 пФ, 4n7 или 4н7 = 4,7 нФ, μ22 = 0.22 мкФ.

Вожно запомнить что буква «п» очень похожа на «n» и не нужно их путать. Что довольно часто делают начинающие радиолюбители.

Огромное разнообразие конденсаторов позволяет использовать их практически в любой схеме. Для правильного подбора параметров электрической сети необходимо четко владеть знаниями маркировки конденсаторов, которые имеют ключевое значение. Сложность возникает из-за того, что она разнится в большом количестве случаев – на нее влияет производитель, страна-экспортер, вид и параметры самого конденсатора, и даже его размеры.

В данной статье рассмотрим основные параметры конденсаторов, которые влияют на их маркировку, а также научимся правильно читать значения, нанесенные производителем даже на самые крохотные изделия.

Параметры конденсаторов

Эти устройства предназначены для накопления электрического заряда. Емкость измеряется в специальных единицах, именуемых фарадами (Ф, или F). Однако 1 фарад – колоссальная величина, которая не используется в радиотехнике. Для конденсаторов применяется микрофарад (мкФ, µF) – фарад, разделенный на миллион. Единица обозначается как мкФ практически на всех типах конденсаторов. В теоретических расчетах иногда можно увидеть миллифарад (мФ, mF), что равняется фараду, деленному на тысячу. В маленьких конденсаторах применяется нанофарад (нФ, nF) и пикофарад (пФ, pF), что соответственно равняется 10 -9 и 10 -12 фарад. Это обозначение очень важно, так как используется в маркировке либо напрямую, либо с помощью заменяемых значений.

Типы маркировок

На данный момент производителями используется несколько типов, которые могут располагаться на корпусе как по отдельности, так и взаимозаменяемыми значениями. Все значения ниже будут исключительно теоретическими, предоставленными для наглядного примера.

  • Самый простой тип маркировки – никаких шифров и табличных замещений, емкость напрямую пишется на корпусе, что без лишних движений сразу предоставляет конечному пользователю реальные параметры. И такой способ использовался бы везде, если бы не его громоздкость – полностью написать емкость получится только на довольно больших изделиях, иначе рассмотреть надпись будет невозможно даже с помощью лупы. Например: запись 100 µF±6% означает, что данный конденсатор имеет емкость 100 микрофарад с амортизацией в 6% от общей емкости, что равно значению 94–106 микрофарад. Также допускается использование маркировки вида 100 µF +8%/-10%, что означает неравнозначную амортизацию, равную 90–108 микрофарад. Это самый простой и понятный способ, однако такая маркировка очень громоздкая, поэтому применяется на больших и очень емких конденсаторах.
  • Цифровая маркировка конденсаторов (а также численно-буквенная) используется в тех случаях, когда маленькая площадь изделия не позволяет поместить подробную запись о емкости. Поэтому определенные значения заменяются обычными цифрами и латинскими буквами, которые поочередно расшифровываются для получения полной информации.

Все очень просто – если используются только цифры (а на подобных изделиях их обычно три штуки), то расшифровывать нужно следующим образом:

  • первые две цифры обозначают первые две цифры емкости;
  • третья цифра обозначает количество нулей, которое необходимо дописать после первых двух цифр;
  • такие конденсаторы всегда измеряются в пикофарадах.

Возьмем для примера первый вариант с картинки выше с записью 104. Первые две цифры так и оставляем – 10. К ним приписываем количество нулей, обозначенных третьей цифрой, то есть 4. Получаем значение в 100 000 пикофарад. Возвращаемся к таблице в начале статьи, уменьшаем количество нулей и получаем приемлемое значение в 100 микрофарад.

Если используется одна или две цифры, они так и остаются. Например, обозначения 5 и 15 обозначают 5 и 15 пикофарад соответственно. Маркировка .55 равна 0.55 микрофарад.

Интересная запись выполняется с использованием букв либо вместо точки, либо как другой величины. Например, 8n2 обозначает 8.2 нанофарад, когда как n82 означает 0.82 нанофарад. Для определенного класса конденсаторов в конце может дописываться дополнительная кодовая маркировка, например, 100V.

  • Маркировка керамических конденсаторов численно-буквенным способом является стандартом для этих изделий. Здесь используются точно такие же алгоритмы шифрования, а сами надписи физически наносятся производителем на керамическую поверхность.
  • Устаревшим, однако все еще используемым вариантом, считается цветовая индикация. Она применялась в советском производстве для упрощения считывания маркировки даже на очень маленьких изделиях. Минус в том, что запомнить сходу такую таблицу достаточно проблематично, поэтому желательно иметь ее под рукой, по крайней мере, поначалу. Цвета наносятся на конденсаторы, где маркировка выполняется в виде монотонных полосок. Считываются следующим образом:
  • первые два цвета означают емкость в пикофарадах;
  • третий цвет показывает количество нулей, которые необходимо дописать;
  • четвертый и пятый цвета соответственно показывают возможный допуск и номинал подаваемого напряжения на изделие.
ЦветЗначение
Черный
Коричневый1
Красный2
Оранжевый3
Желтый4
Зеленый5
Голубой6
Фиолетовый7
Серый8
Белый9
  • Маркировка импортных конденсаторов выполняется аналогичными способами, только вместо кириллицы может использоваться латиница. Например, на отечественных вариантах может встречаться 5мк1, что означает 5.1 микрофарад. Тогда как на импортных это значение будет выглядеть как 5µ Если запись совершенно непонятна, то можно обратиться к официальному производителю за разъяснениями, скорее всего на сайте есть таблицы или программа, которые расшифровывают его маркировку. Однако это встречается только в исключительных случаях и редко попадается.

Заключение

Чем меньше конденсатор, тем более компактной записи он требует. Однако современное производство способно нанести на корпус достаточно маленькие значения, расшифровка которых выполняется вышеописанными способами. Внимательно проверяйте полученные значения во избежание поломки собранной электрической цепи.

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 им

Номиналы конденсаторов, ряды конденсаторов


Номиналы конденсаторов очень похожи на номиналы резисторов. Наиболее часто используемые ряды при производстве конденсаторов — ряд Е3 и рад Е6, т.к. многие типы конденсаторов сложно изготовить с большой точностью.

Ряды конденсаторов

Чтобы производить реальный диапазон конденсаторов, необходимо увеличивать шаг между номиналами ёмкостей по мере их увеличения. Стандартные ряды конденсаторов основаны на этой идее и их значения похожи в каждом интервале, кратном десяти.

Ряд Е3 (3 значения в каждом интервале, кратном десяти)
10, 22, 47, … затем это продолжается так: 100, 220, 470, 1000, 2200, 4700 и т.д.

Обратите внимание, как значение шага увеличивается по мере увеличения ёмкости (емкость каждый раз примерно удваивается).

Ряд Е6 (6 значений в каждом интервале, кратном десяти)
10, 15, 22, 33, 47, 68, … затем: 100, 150, 220, 330, 470, 680, 1000 и т.д.
Видите, это тот же ряд Е3, но с дополнительными промежуточными значениями.

Кодовая маркировка конденсаторов описана здесь.

Таблица номиналов конденсаторов по рядам Е3 и Е6

Кодовое обозначениепкФ (pF)нФ (nF)мкФ (µF)
Ряд Е3Ряд Е6
1091091.00.001
159
1.5		0.0015
2292292.20.0022
3393.30.0033
4794794.70.0047
6896. 80.0068
100100100.01
150150.015
220220220.022
330330.033
470470470.047
680680.068
1011011000. 10.0001
1511500.150.00015
2212212200.220.00022
3313300.330.00033
4714714700.470.00047
6816800.680.00068
10210210001.00.001
15215001.50. 0015
22222222002.20.0022
33233003.30.0033
47247247004.70.0047
68268006.80.0068
10310310000100.01
15315000150.015
22322322000220.022
33333000330. 033
47347347000470.047
68368000680.068
1041041000.1
1541500.15
2242242200.22
3343300.33
4744744700. 47
6846800.68
10510510001.0

Редко используемые единицы номиналов в таблице пропущены

Фарад — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Фара́д (русское обозначение: Ф; международное обозначение: F; прежнее название — фара́да) — единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Майкла Фарадея[1]. 1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт:

1 Ф = 1 Кл / 1 В.

Через основные единицы системы СИ фарад выражается следующим образом:

Ф = А2 · с4 · кг−1 · м−2.

В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы «фарад» пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной (Ф). Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием фарада. Например, обозначение единицы измерения абсолютной диэлектрической проницаемости «фарад на метр» записывается как Ф/м.

В Международную систему единиц фарад введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом[2].

Фарад — очень большая ёмкость для уединённого проводника: ёмкостью 1 Ф обладал бы уединённый металлический шар, радиус которого равен 13 радиусам Солнца (ёмкость же шара размером с Землю, используемого как уединённый проводник, составляла бы около 710 микрофарад).

Область применения

В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников, то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах (и производных единицах) измеряют: ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад[3].

Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).

Кратные и дольные единицы

Образуются с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 ФдекафараддаФdaF10−1 ФдецифараддФdF
102 ФгектофарадгФhF10−2 ФсантифарадсФcF
103 ФкилофарадкФkF10−3 ФмиллифарадмФmF
106 ФмегафарадМФMF10−6 ФмикрофарадмкФµF
109 ФгигафарадГФGF10−9 ФнанофараднФnF
1012 ФтерафарадТФTF10−12 ФпикофарадпФpF
1015 ФпетафарадПФPF10−15 ФфемтофарадфФfF
1018 ФэксафарадЭФEF10−18 ФаттофарадаФaF
1021 ФзеттафарадЗФZF10−21 ФзептофарадзФzF
1024 ФиоттафарадИФYF10−24 ФиоктофарадиФyF
     применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике
  • В советской практике — использовались только две единицы: микрофарада и пикофарадаК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 2907 дней] (ёмкость в 1—100 мФ и нФ выражалась в тысячах микрофарад и пикофарад, соответственно; ёмкость в 100—1000 мФ и нФ — в десятых долях фарады и микрофарады). Никакие другие единицы использовать было не принято;
  • Также, на схемах электрических цепей и (часто) в маркировке ранних конденсаторов советского производства, целое число (например, «47») означало ёмкость в пикофарадах, а десятичная дробь (например, «10,0» или «0,1») — в микрофарадах; никакие буквенные обозначения единиц измерения ёмкости на схемах не применялись… Позже и до сегодняшних дней: любое число без указания единицы измерения — ёмкость в пикофарадах; с буквой н — в нанофарадах; а с буквами мк — в микрофарадах. Использование других единиц ёмкости на схемах не стандартизовано (как и обозначение номинала на конденсаторах). На малогабаритных конденсаторах используют различного рода сокращения: например, после двух значащих цифр ёмкости в пикофарадах указывают число следующих за ними нулей (таким образом, конденсатор с обозначением «270» имеет номинальную ёмкость 27 пикофарад, а «271» — 270 пикофарад)К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 2738 дней];
  • В текстах на языках, использующих латиницу, очень часто при обозначении микрофарад в тексте заменяют букву µ (мю) на латинскую u («uF» вместо «µF») из-за отсутствия в раскладке греческих букв.

Связь с единицами измерения в других системах

  • «Сантиметр» (другое название «статфарад», статФ) — единица электрической ёмкости в СГСЭ и гауссовой системе, ёмкость шара радиусом 1 см в вакууме:
    • 1 статФ ≈ 1,1126… пФ;
    • 1 Ф = 8,9875517873681764×1011 статФ (точно). Коэффициент равен с2×10−5 Ф/см = 100/(4πε0).
  • Абфарад — единица электрической ёмкости в СГСМ; очень большая единица: 1 абФ = 109 Ф = 1 ГФ.

См. также

100nF равно?