10Нф равно. Электрическая емкость и конденсаторы: принципы работы, типы, применение

Что такое электрическая емкость и как она связана с конденсаторами. Какие бывают виды конденсаторов и где они применяются. Как рассчитать емкость и энергию конденсатора. Какие преимущества и недостатки у различных типов конденсаторов.

Что такое электрическая емкость

Электрическая емкость — это физическая величина, характеризующая способность проводника накапливать электрический заряд. Емкость численно равна отношению заряда проводника к его потенциалу:

C = Q / φ

где C — емкость, Q — заряд, φ — потенциал.

Единица измерения емкости в СИ — фарад (Ф). Один фарад — это очень большая емкость, поэтому на практике чаще используются дольные единицы:

• микрофарад (мкФ) = 10^-6 Ф
• нанофарад (нФ) = 10^-9 Ф
• пикофарад (пФ) = 10^-12 Ф

Емкость проводника зависит от его формы, размеров и диэлектрической проницаемости окружающей среды. Например, емкость уединенного металлического шара радиусом R в вакууме равна:

C = 4πε0R

где ε0 — электрическая постоянная.

Конденсаторы и их устройство

Конденсатор — это устройство для накопления электрического заряда, состоящее из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком. Емкость конденсатора зависит от площади обкладок, расстояния между ними и свойств диэлектрика.

Основные типы конденсаторов:

• Плоский конденсатор — две параллельные металлические пластины
• Цилиндрический конденсатор — два коаксиальных цилиндра
• Сферический конденсатор — две концентрические сферы

Емкость плоского конденсатора рассчитывается по формуле:

C = εε0S / d

где ε — диэлектрическая проницаемость среды между обкладками, S — площадь обкладок, d — расстояние между ними.

Виды конденсаторов по типу диэлектрика

В зависимости от используемого диэлектрика различают следующие виды конденсаторов:

Воздушные конденсаторы

Диэлектрик — воздух. Преимущества: простота конструкции, низкие потери. Недостатки: малая удельная емкость. Применяются в радиотехнике для настройки колебательных контуров.

Бумажные конденсаторы

Диэлектрик — бумага, пропитанная парафином или маслом. Преимущества: дешевизна. Недостатки: большие габариты. Применяются в силовой электронике.

Керамические конденсаторы

Диэлектрик — специальная керамика. Преимущества: высокая удельная емкость, стабильность параметров. Недостатки: хрупкость. Широко применяются в электронике.

Электролитические конденсаторы

Диэлектрик — оксидная пленка на поверхности электрода. Преимущества: очень высокая удельная емкость. Недостатки: полярность, утечки тока. Применяются для фильтрации и развязки в источниках питания.

Танталовые конденсаторы

Разновидность электролитических конденсаторов. Преимущества: высокая надежность, стабильность. Недостатки: высокая стоимость. Применяются в ответственной аппаратуре.

Соединения конденсаторов

Для получения нужной емкости конденсаторы можно соединять:

Параллельное соединение

При параллельном соединении общая емкость равна сумме емкостей отдельных конденсаторов:

C = C1 + C2 + C3 + …

Напряжение на всех конденсаторах одинаково.

Последовательное соединение

При последовательном соединении обратная величина общей емкости равна сумме обратных величин емкостей конденсаторов:

1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + …

Заряды на всех конденсаторах одинаковы.

Смешанное соединение

Комбинация параллельного и последовательного соединения. Расчет ведется поэтапно, заменяя группы конденсаторов их эквивалентными емкостями.

Энергия заряженного конденсатора

Энергия, запасенная в заряженном конденсаторе, равна:

W = CU^2/2 = Q^2/(2C) = QU/2

где C — емкость, U — напряжение, Q — заряд конденсатора.

Эта энергия сосредоточена в электрическом поле между обкладками конденсатора. Объемная плотность энергии электрического поля:

w = εε0E^2/2

где E — напряженность электрического поля.

Применение конденсаторов

Конденсаторы широко используются в электронике и электротехнике:

• Накопление энергии (фильтры в источниках питания)
• Разделение постоянной и переменной составляющих тока
• Сглаживание пульсаций напряжения
• Создание колебательных контуров
• Формирование временных задержек
• Подстройка частоты генераторов

Ионисторы (суперконденсаторы)

Ионисторы — это особый вид конденсаторов с очень большой удельной емкостью (до тысяч фарад). Их принцип работы основан на образовании двойного электрического слоя на границе раздела электрод-электролит.

Преимущества ионисторов:

• Огромная удельная емкость
• Высокая скорость зарядки-разрядки
• Большое число циклов заряд-разряд
• Широкий диапазон рабочих температур

Недостатки:

• Низкое рабочее напряжение
• Высокий саморазряд
• Высокая стоимость

Ионисторы применяются:

• В системах рекуперации энергии торможения электромобилей
• Для запуска двигателей
• В источниках бесперебойного питания
• В портативной электронике

Емкостные сенсорные экраны

Емкостные сенсорные экраны работают на принципе изменения емкости при прикосновении пальца. Различают два основных типа:

Поверхностно-емкостные экраны

Принцип работы:

1. На стеклянную панель наносится прозрачное проводящее покрытие
2. На покрытие подается небольшое переменное напряжение
3. При касании пальцем возникает утечка тока
4. Контроллер определяет координаты точки касания

Преимущества: долговечность, высокая прозрачность

Недостатки: чувствительность к помехам, сложность реализации мультитач

Проекционно-емкостные экраны

Принцип работы:

1. На внутренней стороне стекла формируется сетка электродов
2. Измеряется емкость между электродами
3. При касании пальцем емкость локально изменяется
4. Контроллер вычисляет координаты касания

Преимущества: возможность мультитач, работа в перчатках

Недостатки: сложность изготовления, высокая стоимость

Емкостные экраны широко применяются в смартфонах, планшетах, информационных киосках.

Расчет параметров конденсаторов

При проектировании электронных устройств важно уметь рассчитывать параметры конденсаторов. Рассмотрим несколько типовых задач.

Расчет емкости плоского конденсатора

Задача: Рассчитать емкость плоского конденсатора, если площадь пластин S = 100 см², расстояние между ними d = 0.1 мм, диэлектрик — стекло (ε = 7).

Решение:

C = εε0S / d = 7 * 8.85*10^-12 * 0.01 / 0.0001 = 6.2 нФ

Расчет заряда конденсатора

Задача: Конденсатор емкостью 10 мкФ заряжен до напряжения 200 В. Определить заряд конденсатора.

Решение:

Q = CU = 10*10^-6 * 200 = 2*10^-3 Кл = 2 мКл

Расчет энергии конденсатора

Задача: Рассчитать энергию, запасенную в конденсаторе емкостью 470 мкФ при напряжении 12 В.

Решение:

W = CU²/2 = 470*10^-6 * 12² / 2 = 33.8 мДж

Современные тенденции в технологии конденсаторов

Развитие технологии конденсаторов идет по нескольким направлениям:

Уменьшение размеров

Миниатюризация электронных устройств требует создания все более компактных конденсаторов. Современные многослойные керамические конденсаторы (MLCC) могут иметь размеры менее 0.4 x 0.2 мм при емкости до нескольких микрофарад.

Увеличение удельной емкости

Применение новых материалов и технологий позволяет увеличить емкость при тех же габаритах. Например, использование нанотрубок в электродах суперконденсаторов позволяет достичь емкости в тысячи фарад.

Улучшение частотных характеристик

Для работы на высоких частотах важно минимизировать паразитные индуктивности и сопротивления конденсаторов. Этого добиваются оптимизацией конструкции и применением новых материалов.

Повышение надежности

Увеличение срока службы и стабильности параметров конденсаторов достигается совершенствованием технологии производства и применением более качественных материалов.

Заключение

Конденсаторы являются одним из важнейших компонентов современной электроники. Понимание принципов их работы и умение рассчитывать их параметры необходимо для проектирования электронных устройств. Развитие технологии конденсаторов продолжается, открывая новые возможности для создания более совершенной электронной техники.

нанофарад [нФ] в микрофарад [мкФ] • 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 реактивной мощностиКонвертер 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.

Урок 28. электрическая ёмкость. конденсатор — Физика — 10 класс

Физика, 10 класс

Урок 28. Электрическая ёмкость. Конденсатор

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Электрическая ёмкость
2. Плоский конденсатор
3. Энергия конденсатора

Глоссарий по теме:

Конденсатор – устройство для накопления электрического заряда.

Электроёмкостью конденсатора называют физическую величину, численно равную отношению заряда, одного из проводников конденсатора к разности потенциалов между его обкладками.

Под зарядом конденсатора понимают модуль заряда одной из его обкладок.

Последовательное соединение – электрическая цепь не имеет разветвлений. Все элементы цепи включают поочередно друг за другом.

При параллельном соединении концы каждого элемента присоединены к одной и той же паре точек.

Смешанное соединение — это такое соединение, когда в цепи присутствует и последовательное, и параллельное соединение.

Энергия конденсатора прямо пропорциональна квадрату напряжённости электрического поля внутри его:

Для любых конденсаторов энергия равна половине произведения электроёмкости и квадрата напряжения.

Основная и дополнительная литература по теме:

1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М. Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. С. 321-330.

2. Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.- М.:Дрофа,2009. С. 97-100.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Конденсатор при переводе с латиницы означает, то что уплотняет, сгущает – устройство, предназначенное для накопления зарядов энергии электрического поля. Конденсатор состоит из двух одинаковых параллельных пластин, находящихся на малом расстоянии друг от друга. Главной характеристикой этого прибора, является его электроёмкость, которая зависит от площади его пластин, расстояния между ними и свойств диэлектрика.

Заряд конденсатора определяется – модулем заряда на любой одной из её обкладок. Заряд конденсатора прямо пропорционален напряжению между обкладками конденсатора. Коэффициент пропорциональности С называется электрической ёмкостью, электроёмкостью или просто ёмкостью конденсатора.

Электрической ёмкостью конденсатора называется физическая величина, которая численно равна отношению заряда, одного из проводников конденсатора к разности потенциалов между его обкладками.

Чем больше площадь проводников и чем меньше пространство заполняющего диэлектриком, тем больше увеличивается ёмкость обкладок конденсатора.

Измеряется электрическая ёмкость в Международной системе СИ в Фарадах. Эта единица имеет своё название в честь английского физика экспериментатора Майкла Фарадея который внёс большой вклад в развитие теории электромагнетизма. Один Фарад равен ёмкости такого конденсатора, между пластинами которого возникает напряжение, равное одному Вольту, при сообщении заряда в один Кулон.

Электрическая ёмкость конденсаторов определяется их конструкцией, самыми простыми из них являются плоские конденсаторы.

Чем больше площадь взаимного перекрытия обкладок и чем меньше расстояние между ними, тем значительнее будет увеличение ёмкости обкладок конденсатора. При заполнении в пространство между обкладками стеклянной пластины, электрическая ёмкость конденсатора значительно увеличивается, получается, что она зависит от свойств используемого диэлектрика.

Электрическая ёмкость плоского конденсатора зависит от площади его обкладок, расстояния между ними, диэлектрической проницаемости диэлектрика, заполняющего пространство между обкладками и определяется по формуле:

где – электрическая постоянная.

Для того чтобы получить необходимую определённую ёмкость, берут несколько конденсаторов и собирают их в батарею применяя при этом параллельное, последовательное или смешанное соединения.

Параллельное соединение:

q = q₁ + q₂ + q₃

u = u₁ = u₂ = u₃

с = с₁+с₂+с₃

с = n∙с

Последовательное соединение:

q = q₁ = q₂ = q₃

u = u₁ + u₂ + u₃

Энергия конденсатора равна половине произведения заряда конденсатора напряжённости поля и расстояния между пластинами конденсатора: u = Еd

Эта энергия равна работе, которую совершит электрическое поле при сближении пластин, это поле совершает положительную работу. При этом энергия электрического поля уменьшается:

Для любых конденсаторов энергия равна половине произведения электроёмкости и квадрата напряжения:

Примеры и разбор решения заданий:

1. Плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого равно 3 мм, заряжен до напряжения 150 В и отключен от источника питания. Разность потенциалов между пластинами возросла до 300 В.

1. Во сколько раз увеличилась разность потенциалов между пластинами?
2. Какое расстояние между пластинами конденсатора стало после того, как пластины были раздвинуты?
3. Во сколько раз изменилось расстояние между пластинами.

Решение:

Электрическая ёмкость конденсатора определяется по формуле:

1.По условию разность потенциалов увеличилось в два раза. U₁ = 150В→ U₂ = 300В.

2.По условию d = 3 мм, если разность потенциалов увеличилось в два раза, по формуле соответственно и расстояние между пластинами увеличилось в два раза, и d =2·3 мм = 6 мм.

3.Расстояние между пластинами увеличилось в два раза.

Ответ:

1. 2

2. 6мм

3. 2

2. Конденсатор электроёмкостью 20 мкФ имеет заряд 4 мкКл. Чему равна энергия заряженного конденсатора?

Дано: С = 20 мкФ = 20 · 10^-6 Ф, q = 4 мкКл = 4·10^-6 Кл.

Найти: W.

Решение:

Энергия заряженного конденсатора W через заряд q и электрическую ёмкость С определяется по формуле:

Ответ: W = 0,4 мкДж.

Чертов

Раздел: Физика, Чертов

Пять различных конденсаторов соединены согласно схеме, приведенной на рис. 17.6. Определить электроемкость С4, при которой электроемкость всего соединения не зависит от величины электроемкости С5. Принять С1=8 пФ, С2=12 пФ, С3=6 пФ. Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

Раздел: Физика, Чертов

Определить электроемкость схемы, представленной на рис. 17.5, где С1=1 пФ, С2=2 пФ, С3=2 пФ, С4=4 пФ, С5=3 пФ. Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

Раздел: Физика, Чертов

Конденсаторы электроемкостями С1= 2 мкФ, С2=2 мкФ, С3=3 мкФ, С4=1 мкФ соединены так, как указано на рис. 17.4. Разность потенциалов на обкладках четвертого конденсатора U4=100 В. Найти заряды и разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, а также общий заряд и разность потенциалов батареи конденсаторов. Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

Раздел: Физика, Чертов

Конденсаторы электроемкостями С1=10 нФ, С2=40 нФ, С3=2 нФ и С4=30 нФ соединены так, как это показано на рис. 17.3. Определить электроемкость С соединения конденсаторов. Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

Раздел: Физика, Чертов

Чертов — 17.21. Конденсаторы электроемкостями =0,2 мкФ, =0,6 мкФ, =0,3 мкФ,=0,5 мкФ соединены так, как это указано на рис. 17.2. Разность потенциалов U между точками А и В равна 320 В. Определить разность потенциалов и заряд на пластинах каждого конденсатора (i=1, 2, 3, 4). Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

Раздел: Физика, Чертов

Чертов — 17.20. Конденсаторы соединены так, как это показано на рис. 17.1. Электроемкости конденсаторов: =0,2 мкФ, =0,1 мкФ, =0,3 мкФ, =0,4 мкФ. Определить электроемкость С батареи конденсаторов. Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

Раздел: Физика, Чертов

Чертов — 17.19. Три одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно. Электроемкость С такой батареи конденсаторов равна 89 пФ. Площадь S каждой пластины равна 100 . Диэлектрик — стекло. Какова толщина d стекла? Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

Раздел: Физика, Чертов

Чертов — 17.18. Конденсатор электроемкостью =0,6 мкФ был заряжен до разности потенциалов =300 В и соединен со вторым конденсатором электроемкостью =0,4 мкФ, заряженным до разности потенциалов =150 В. Найти заряд , перетекший с пластин первого конденсатора на второй. Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

Раздел: Физика, Чертов

Чертов — 17.17. Конденсатор электроемкостью =0,2 мкФ был заряжен до разности потенциалов =320 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов =450 В, напряжение U на нем изменилось до 400 В. Вычислить емкость второго конденсатора. Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

Раздел: Физика, Чертов

Чертов — 17.16. Два конденсатора электроемкостями =3 мкФ и =6 мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС =120 В. Определить заряды и конденсаторов и разности потенциалов и между их обкладками, если конденсаторы соединены: 1)параллельно; 2) последовательно. Скачать решение: Скачать решение задачи

Смотреть материал

10N конденсатор какая емкость

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

1. Кодировка 3-мя цифрами

Первые две цифры указывают на значение емкости в пикофарадах (пф), последняя — количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10 пФ, то последняя цифра может быть «9». При емкостях меньше 1.0 пф первая цифра «0». Буква R используется в качестве десятичной запятой. Например, код 010 равен 1.0 пф, код0R5 — 0.5 пФ.

* Иногда последний ноль не указывают.

2. Кодировка 4-мя цифрами

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

3. Маркировка ёмкости в микрофарадах

Вместо десятичной точки может ставиться буква R.

4. Смешанная буквенно-цифровая маркировка ёмкости, допуска, ТКЕ, рабочего напряжения

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

Основные сведения о характеристиках конденсаторов, являющихся составными частями практически всех электронных схем, принято размещать на их корпусах. В зависимости от типоразмера элемента, производителя, времени производства данные, наносимые на электронный прибор, постоянно изменяются не только по составу, но и по внешнему виду.

С уменьшением размера корпуса состав буквенно-цифровых обозначений изменялся, кодировался, заменялся цветовой маркировкой. Разнообразие внутренних стандартов, используемых производителями радиоэлектронных элементов, требует определенных знаний для правильного интерпретирования информации нанесенной на электронный прибор.

Зачем нужна маркировка?

Цель маркировки электронных компонентов – возможность их точной идентификации. Маркировка конденсаторов включает в себя:

• данные о ёмкости конденсатора – главной характеристике элемента;
• сведения о номинальном напряжении, при котором прибор сохраняет свою работоспособность;
• данные о температурном коэффициенте емкости, характеризующем процесс изменения емкости конденсатора в зависимости от изменения температуры окружающей среды;
• процент допустимого отклонения емкости от номинального значения, указанного на корпусе прибора;
• дату выпуска.

Для конденсаторов, при подключении которых требуется соблюдать полярность, в обязательном порядке указывается информация, позволяющая правильно ориентировать элемент в электронной схеме.

Система маркировки конденсаторов, выпускавшихся на предприятиях, входивших в состав СССР, имела принципиальные отличия от системы маркировки, применяемой на тот момент иностранными компаниями.

Маркировка отечественных конденсаторов

Для всех постсоветских предприятий характерна достаточно полная маркировка радиоэлементов, допускающая незначительные отличия в обозначениях.

Ёмкость

Первым и самым важным параметром конденсатора является емкость. В связи с этим значение данной характеристики располагается на первом месте и кодируется буквенно-цифровым обозначением. Так как единицей измерения емкости является фарада, то в буквенном обозначении присутствует либо символ кириллического алфавита «Ф», либо символ латинского алфавита «F».

Так как фарад – большая величина, а используемые в промышленности элементы имеют намного меньшие номиналы, то и единицы измерения имеют разнообразные уменьшительные префиксы (мили-, микро-, нано- и пико). Для их обозначения используют также буквы греческого алфавита.

• 1 миллифарад равен 10 -3 фарад и обозначается 1мФ или 1mF.
• 1 микрофарад равен 10 -6 фарад и обозначается 1мкФ или 1F.
• 1 нанофарад равен 10 -9 фарад и обозначается 1нФ или 1nF.
• 1 пикофарад равен 10 -12 фарад и обозначается 1пФ или 1pF.

Если значение емкости выражено дробным числом, то буква, обозначающая размерность единиц измерения, ставится на месте запятой. Так, обозначение 4n7 следует читать как 4,7 нанофарад или 4700 пикофарад, а надпись вида n47 соответствует емкости в 0,47 нанофарад или же 470 пикофарад.

В случае, когда на конденсаторе не обозначен номинал, то целое значение говорит о том, что емкость указана в пикофарадах, например, 1000, а значение, выраженное десятичной дробью, указывает на номинал в микрофарадах, например 0,01.

Ёмкость конденсатора, указанная на корпусе, редко соответствует фактическому параметру и отклоняется от номинального значения в пределах некоторого диапазона. Точное значение емкости, к которой стремятся при изготовлении конденсаторов, зависит от материалов, используемых для их производства. Разброс параметров может лежать в пределах от тысячных долей до десятков процентов.

Величина допустимого отклонения ёмкости указывается на корпусе конденсатора после номинального значения путем проставления буквы латинского или русского алфавита. К примеру, латинская буква J (русская буква И в старом обозначении) обозначает диапазон отклонения 5% в ту или иную стороны, а буква М (русская В) – 20%.

Такой параметр, как температурный коэффициент емкости, входит в состав маркировки достаточно редко и наносится в основном на малогабаритные элементы, применяемые в электрических схемах времязадающих цепей. Для идентификации используется либо буквенно-цифровая, либо цветовая система обозначений.

Встречается и комбинированная буквенно-цветовая маркировка. Варианты её настолько разнообразны, что для безошибочного определения значения данного параметра для каждого конкретного типа конденсатора требуется обращение к ГОСТам или справочникам по соответствующим радиокомпонентам.

Номинальное напряжение

Напряжение, при котором конденсатор будет работать в течение установленного срока службы с сохранением своих характеристик, называется номинальным напряжением. Для конденсаторов, имеющих достаточные размеры, данный параметр наносится непосредственно на корпус элемента, где цифры указывают на номинальное значение напряжения, а буквы обозначают в каких единицах измерения оно выражено.

Например, обозначение 160В или 160V показывает, что номинальное напряжение равно 160 вольт. Более высокие напряжения указываются в киловольтах – kV. На малогабаритных конденсаторах величину номинального напряжения кодируют одной из букв латинского алфавита. К примеру, буква I соответствует номинальному напряжению в 1 вольт, а буква Q – 160 вольт.

Дата выпуска

Согласно “ГОСТ 30668-2000 Изделия электронной техники. Маркировка”, указываются буквы и цифры, обозначающие год и месяц выпуска.

“4.2.4 При обозначении года и месяца сначала указывают год изготовления (две последние цифры года), затем месяц – двумя цифрами. Если месяц обозначен одной цифрой, то перед ней ставят нуль. Например: 9509 (1995 год, сентябрь).

4.2.5 Для изделий, габаритные размеры которых не позволяют обозначать год и месяц изготовления в соответствии с 4.2.4, следует использовать коды, приведенные в таблицах 1 и 2. Коды маркировки, приведенные в таблице 1, повторяются каждые 20 лет.”

Дата, когда было осуществлено то или иное производство, может отображаться не только в виде цифр, но и в виде букв. Каждый год имеет соотношение с буквой из латинского алфавита. Месяца с января по сентябрь обозначаются цифрами от одного до девяти. Октябрь месяц имеет соотношение с цифрой ноль. Ноябрю соответствует буква латинского типа N, а декабрю – D.

Год	Код
1990	A
1991	B
1992	C
1993	D
1994	E
1995	F
1996	H
1997	I
1998	K
1999	L
2000	M
2001	N
2002	P
2003	R
2004	S
2005	T
2006	U
2007	V
2008	W
2009	X
2010	A
2011	B
2012	C
2013	D
2014	E
2015	F
2016	H
2017	I
2018	K
2019	L

Расположение маркировки на корпусе

Маркировка отыгрывает важную роль на любой продукции. Зачастую она наносится на первую строку на корпусе и имеет значение емкости. Та же строка предполагает размещение на ней так называемого значения допуска. Если же на этой строке не помещаются оба нанесения, то это может сделать на следующей.

По аналогичной системе осуществляется нанесение конденсатов пленочного типа. Расположение элементов должно располагаться по определенному регламенту, который произведен ГОСТ или ТУ на элемент индивидуального типа.

Цветовая маркировка отечественных радиоэлементов

При производстве линий с так называемыми автоматическими видами монтажа появилось и цветное нанесение, а также его непосредственное значение во всей системе.

На сегодняшний день больше всего используют нанесение с помощью четырех цветов. В данном случае прибегли к применению четырех полос. Итак, первая полоска вместе со второй представляют собой значение емкости в так называемых пикофарадах. Третья полоса означает отклонение, которое можно позволить. А четвертая полоса в свою очередь означает напряжение номинального типа.

Приводим для вас пример как обозначается тот или иной элемент – емкость – 23*106 пикофарад (24 F), допустимое отклонение от номинала – ±5%, номинальное напряжение – 57 В.

Маркировка конденсаторов импортного производства

На сегодняшний день стандарты, которые были приняты от IEC, относятся не только к иностранным видам оборудования, а и к отечественным. Данная система предполагает нанесение на корпус продукции маркировки кодового типа, которая состоит из трех непосредственных цифр.

Две цифры, которые расположены с самого начала, обозначают емкость предмета и в таких единицах, как пикофарадах. Цифра, которая расположена третьей по порядку – это число нулей. Рассмотрим это на примере 555 – это 5500000 пикофарад. В том случае, если емкость изделия является меньше, чем один пикофарад, то с самого начала обозначается цифра ноль.

Есть также и трехзначный вид кодировки. Такой тип нанесения применяется исключительно к деталям, которые являются высокоточными.

Цветовая маркировка импортных конденсаторов

Обозначение наименований на таком предмете, как конденсатор, имеет такой же принцип производства, что и на резисторах. Первые полосы на двух рядах обозначают емкость данного устройства в тех же измерительных единицах. Третья полоса имеет обозначение о количестве непосредственных нулей. Но при этом полностью отсутствуют синий окрас, вместо него применяют голубой.

Важно знать, что если цвета идут одинаковые подряд, то между ними целесообразно осуществить промежутки, чтобы было четко понятно. Ведь в другом случае эти полосы будут сливаться в одну.

Маркировка smd компонентов

Так называемые компоненты SMD применяются для монтажа на поверхности и при этом имеют крайне маленькие размеры. Соответственно, по этой причине на них нанесена разметка, которая имеет минимальные размеры. Вследствие этого есть система сокращения как цифр, так и букв. Буква имеет обозначение емкости определенного объекта в единицах пикофарады. Что же касается цифры, то она обозначает так называемый множитель в десятой степени.

Весьма распространенные электролитические конденсаторы могут иметь на своем непосредственном корпусе значения основного типа параметра. Это значение имеет дробь в виде десятичного типа.

Заключение

Как вы уже догадались, маркировка данных предметов имеет весьма широкий вариант. Особенно большое количество маркировок имеют конденсаторы, которые были произведены за границей. Довольно часто встречаются изделия не большого размера, параметры, которых можно определить с помощью специальных измерений.

1. Маркировка тремя цифрами.

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

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

2. Маркировка четырьмя цифрами.

Эта маркировка аналогична описанной выше, но в этом случае первые три цифры определяют мантиссу, а последняя — показатель степени по основанию 10, для получения емкости в пикофарадах. Например:

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

3. Буквенно-цифровая маркировка.

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

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

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

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

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

4. Планарные керамические конденсаторы.

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

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

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

маркировка	значение	маркировка	значение	маркировка	значение	маркировка	значение
A	1.0	J	2.2	S	4.7	a	2.5
B	1.1	K	2.4	T	5.1	b	3.5
C	1.2	L	2.7	U	5.6	d	4.0
D	1.3	M	3.0	V	6.2	e	4.5
E	1.5	N	3.3	W	6.8	f	5.0
F	1.6	P	3.6	X	7.5	m	6.0
G	1.8	Q	3.9	Y	8.2	n	7.0
H	2.0	R	4.3	Z	9.1	t	8.0

5. Планарные электролитические конденсаторы.

Электролитические SMD конденсаторы маркируются двумя способами:

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

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

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

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

Кодовая маркировка, дополнение

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

А. Маркировка 3 цифрами

Первые две цифры указывают на значение емкости в пигофарадах (пф), последняя — количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10 пФ, то последняя цифра может быть «9». При емкостях меньше 1.0 пФ первая цифра «0». Буква R используется в качестве десятичной запятой. Например, код 010 равен 1.0 пФ, код 0R5 — 0.5 пф.

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

* Иногда последний ноль не указывают.

В. Маркировка 4 цифрами

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

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

С. Маркировка емкости в микрофарадах

Вместо десятичной точки может ставиться буква R.

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

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

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

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

Кодовая маркировка электролетических конденсаторов для поверхностного монтажа

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

А. Маркировка 2 или 3 символами

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

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

В. Маркировка 4 символами

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

С. Маркировка в две строки

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

Колебания в резонансном контуре

Электромагнитные колебания в контуре – одна из сложных тем ЕГЭ. Энергия переходит из одной формы в другую и концентрируется то в конденсаторе, то в катушке. Период колебаний энергии – вдвое меньше, чем  период колебаний в контуре (энергия колеблется с двойной частотой).

Задача 1. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и двух одинаковых конденсаторов, включенных параллельно. Период собственных колебаний в контуре мкс. Чему будет равен период ‚ если конденсаторы включить последовательно?

Емкость цепи равна , так как конденсаторы включены параллельно. Тогда период колебаний:

   

Теперь, если мы включим конденсаторы последовательно, то емкость будет равна

   

Тогда

   

То есть подкоренное выражение стало меньше в 4 раза, а значит, период стал меньше вдвое.

Ответ: мкс.

Задача 2. В колебательном контуре емкость конденсатора мкФ, индуктивность катушки Гн, амплитуда напряжения на конденсаторе В. В некоторый момент времени напряжение на конденсаторе В. Найдите энергию магнитного поля в этот момент.
Амплитуда напряжения позволяет найти полную энергию:

   

Так как напряжение на конденсаторе в некоторый момент времени равно 1 В, то в этот момент его энергия равна

   

Следовательно, энергия магнитного поля равна

   

Ответ: мкДж

Задача 3. Чему равен период свободных электрических колебаний в контуре, если максимальный заряд конденсатора Кл, а максимальная сила тока в контуре А?

Полная энергия поля равна

   

Откуда

   

Тогда период равен

   

Ответ: c.

Задача 4. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью  пФ и катушки индуктивности мГн (см. рис.). Какова амплитуда колебаний силы тока , если амплитуда колебаний напряжения В?

К задаче 4

Определим угловую частоту:

   

Ток может быть найден по формуле:

   

Ответ: 0,12 А
Задача 5. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 1 мкФ и катушки индуктивности 4 Гн. Амплитуда колебаний заряда конденсатора 100 мкКл. Напишите уравнение зависимости напряжения на конденсаторе от времени .

Общий вид зависимости напряжения от  времени

   

То есть нужно определить угловую частоту и амплитуду напряжения.

   

Полная энергия поля равна

   

Откуда

   

   

Тогда

   

Записываем зависимость напряжения от времени:

   

Задача 6. Два конденсатора мкФ, мкФ и катушка индуктивности Гн соединены по схеме (см. рис.). В начальный момент ключ в цепи конденсаторов разомкнут, конденсатор не заряжен, ток в катушке отсутствует, хотя конденсатор заряжен до напряжения В. Какова амплитуда силы тока в катушке при установившихся колебаниях после замыкания ключа?

К задаче 6

На конденсаторе накоплен заряд, которым он «поделится» с конденсатором . «Дележ» произойдет так, что

   

Но напряжение на конденсаторах одно и то же:

   

   

Тогда

   

Откуда:

   

   

То есть .

Определяем ток:

   

Емкость двух конденсаторов, соединенных параллельно, равна мкФ.

   

Ответ: 0,01 А.
Задача 7. По условию предыдущей задачи определите период изменения энергии магнитного поля катушки. Он вдвое меньше периода колебаний.

   

Ответ: c

Задача 8. Конденсатор емкостъю 1 мкФ зарядили до максимапьного заряда 4 мкКл и замкнули на катушку с индуктивностью 0,12 Гн. Пренебрегая активным сопротивлением соединительных проводов контура, определите, каким будет мгновенное значение тока в контуре в тот момент, когда энергия контура будет распределена между электическим и магнитным полем в соотношении .

Определим амплитуду напряжения:

   

Полная энергия поля равна

   

Откуда

   

   

   

   

   

Ответ: 0,01 А

Тест на тему «Колебания и волны»

Тест-1 на тему: Колебания и волны. Переменный ток

1. В процессе гармонических колебаний не изменяются

1. амплитуда и фаза 2) смещение и период 3) фаза и частота 4) амплитуда и частота

2. Чему равна максимальная сила, действующая на ма-ятник массой 100 г, если жесткость его пружины 10 Н/м, а

амплитуда колебаний 2 см? 1)0,1 Н 2) 0,2 Н 3) 0,4 Н 4) 0,8 Н

3. Чему равен период колебаний, уравнение которых

имеет вид: х = 0,4 sin 0,5(0,5пt + п)? Все величины выражены в единицах СИ.1) 2 с 2) 4 с 3) 8 с 4) 5 с

4. Период колебаний пружинного маятника 2 с. Каким станет период, если жесткость пружины увеличить в 2 раза, а массу уменьшить в 2 раза? 1) 2 с 2) 4 с 3) 1 с 4) 0,5 с

5. Амплитуда колебаний маятника 2 см. Какой путь пройдет маятник за время, равное 1,5 периода?

1. 3 см 2) 4 см 3) 8 см 4) 12 см

6. Уравнение колебаний материальной точки массой

100 г х = 0,02 соs (пt + 0,5п). Чему примерно равна полная механическая энергия колебаний? Все величины в уравнении выражены в единицах СИ.1)19,7 мкДж 2) 9,8 мкДж 3) 31,4 мкДж 4) 1,6 мкДж

7. Длину математического маятника уменьшили на 30%. Как при этом изменилась частота его колебаний?

1) уменьшилась примерно в 1,5 раза 2) уменьшилась примерно в 1,3 раза3) увеличилась примерно в 1,2 раза 4)увеличилась примерно в 1,7 раза

8. Если длину математического маятника увеличить в 4 раза, то циклическая частота его колебаний

1. уменьшится в 4 раза 2) увеличится в 2 раза 3) уменьшится в 2 раза 4) увеличится в 4 раза

9. Маятниковые часы спешат.Чтобы они шли точно, надо1) увеличить длину маятника 2) увеличить массу маятника 3) уменьшить массу маятника 4) уменьшить длину маятника

10. Математический маятник отклонили от положения равновесия и отпустили. Через какую наименьшую долю пе-

риода его кинетическая энергия станет максимальной? 1) 0,25Т 2) 0,5Т 3) Т 4) 1,5Т

11. Если увеличить амплитуду колебаний математического маятника, то как изменятся его: частота, максимальная кинетическая энергия, максимальная потенциальная энергия:1) частота увеличится, кинетическая и потенциальная энергии не изменятся 2) частота не изменится, а кинетическая и потенциальная энергии увеличатся 3) частота уменьшится, кинетическая энергия уменьшится, а потенциальная увеличится 4) частота не изменится, кинетическая энергия увеличится, а потенциальная уменьшится

12. Скорость маятника массой 1 кг изменяется со временем по закону v = 4 sin 5t. Какое уравнение описывает изме-

нение кинетической энергии маятника:1) 4 соs 5t 2) 8 соs2 5t 3) 20 соs2 5t 4) 8 sin 2 5t

13. Механический резонанс — это 1) резкое возрастание амплитуды колебаний вследствие

увеличения внешней силы 2) резкое возрастание амплитуды колебаний вследствие уменьшения сопротивления среды

3) резкое возрастание частоты колебаний вследствие увеличения частоты воздействия внешней силы

4)резкое возрастание амплитуды колебаний при приближении собственной частоты к частоте внешней силы

14. Математический маятник массой 400 г и длиной 2 м отклонили на угол 600 от положения равновесия. Его макси-

мальная потенциальная энергия в этот момент составила 1) 4 Дж 2) 8 Дж 3) 2 Дж 4) 16 Дж

15. Период колебаний маятника 6 с.Через 2 с от начала колебания фаза колебания станет равна 1) п/4 2) 2/3 п 3) 1/3п 4) п/2

16. В воздухе длина волны 3 м, а ее скорость 340 м/с.Чему равна скорость этой волны в воде, если там ее длина

волны 12 м?1) 800 м/с 2) 1360 м/с 3) 680 м/с 4) 1224 м/с

17. Чему равна частота колебаний частиц в волне, если за1 мин волна пробегает 30 м, а длина волны 20 см?

1. 4 Гц 2) 40 Гц 3) 25 Гц 4) 2,5 Гц

18. Чему равна частота колебаний частиц в волне, если за1 мин волна пробегает 30 м, а длина волны 20 см?

1. 4 Гц 2) 40 Гц 3) 25 Гц 4) 2,5 Гц

19. Ход одной волны до места их наложения друг на друга 6 м, а другой 9 м. Длина волны 3 м. В месте их наложения

наблюдается1) максимум вследствие явления дифракции2) минимум вследствие явления интерференции3) минимум вследствие явления дисперсии 4) максимум вследствие явления интерференции

20. Кто чаще машет крыльями? 1) шмель 2) муха 3) комар 4) бабочка

21. Если сильнее оттянуть струну гитары, то1) тон звука станет выше2) изменится тембр звука 3) увеличится скорость звука

1. увеличится громкость звука

22. Эхолот уловил звук, отраженный от морского дна, через время t после его испускания. Скорость звука в воде v.

Глубина моря равна1) 2vt 2) vt 3) 0,5 vt 4) 0,25 vt

23. После прохождения отверстия в преграде плоская волна стала сферической. Это явление объясняется1) интерференцией 2) дифракцией 3) дисперсией 4) поляризацией

24. Наибольшей скорость звуковой волны является в1) вакууме 2) воздухе 3) воде 4) металле

25. Неверным является утверждение,что волны переносят1) кинетическую энергию2) вещество среды3) импульс 4) потенциальную энергию

26. Интенсивность волны 50 Вт/м2. Энергия, переносимая волной за 2 мин через площадку 40 см2, равна1) 0,04 Дж 2) 24 Дж

1. 250 Дж 4) 40 Дж

27. Продольные волны распространяются только1) в жидкостях 2) в твердых телах 3) в воздухе 4) в любых упругих средах

28. Слышимым для человеческого уха является звук с частотой 1) 0,5 Гц 2) 8 Гц 3) 100 Гц 4) 3 кГц

29. Колебательный контур имеет электроемкость -10нф, индуктивность 16 Гн. Циклическая частота колебаний в нем равна

1. 4 . 104 рад/с 2) 2,5 . 103 рад/с 3) 8 . 103 рад/с 4) 5,5 . 103 рад/с

30. В колебательном контуре частота электромагнитных колебаний 0,1 МГц, а максимальная сила тока 0,628 А. Какой

максимальный заряд проходит через поперечное сечение проводника? 1) 6,28 нКл 2) 10 пКл 3) 3,14 нКл 4) 1 мкКл

31. Между колебаниями заряда и напряжения в идеальном колебательном контуре разность фаз составляет1) 0 2) п 3) 0,5 п 4) 0,25 п

32. Емкость конденсатора колебательного контура 20 мкФ, максимальная энергия магнитного поля катушки 1 мДж. Мак —

симальное напряжение на обкладках конденсатора равно1) 0,2 В 2) 1 В 3) 10 В 4) 200 В

33. Уравнение колебаний напряжения на обкладках конденсатора имеет вид u = 0,5 cos 106 пt. Период колебаний равен

1. 10 мкс 2) 2 мкс 3) 0,2 мкс 4) 100 мкс

34. Уравнение колебаний силы тока в колебательном контуре i = 3,14 sin 5 . 105 пt. Все величины выражены в единицах

СИ. Максимальный заряд на обкладках конденсатора равен1) 0,5 мкКл 2) 10 мкКл 3) 4 мкКл 4) 2 мкКл

35. Максимальная энергия электрического поля конденсатора идеального колебательного контура 5 мДж, максимальная сила тока в катушке 0,01 А. Индуктивность катушки равна1) 100 Гн 2) 1 Гн 3) 10 Гн 4) 50 Гн

36. Максимальная энергия магнитного поля катушки идеального колебательного контура 5 мДж, емкость конденсатора

0,01 мкФ. Максимальный заряд на обкладках конденсатора равен1) 2,5 мкКл 2) 10 мкКл 3) 50 мкКл 4) 0,1 мкКл

37. При увеличении расстояния между обкладками конденсатора в 4 раза период электромагнитных колебаний1) уменьшается в 4 раза 2) увеличивается в 4 раза 3) увеличивается в 2 раза 4) уменьшается в 2 раза

38. При параллельном подключении к конденсатору идеального колебательного контура второго такого же конденсатора частота колебаний 1) увеличится в 2 раза 2) уменьшится в 4 раза 3) увеличится в 3 раз 4) уменьшится в 2 раз

39. Сила переменного тока меняется по закону i = 2,8 sin 128 t.Чему равно действующее значение переменного тока?

1. 6 А 2) 1,4 А 3) 2 А 4) 8 А

40. Напряжение на концах первичной обмотки трансформатора 11 В, сила тока в ней 4 А. Напряжение на концах вторичной обмотки трансформатора 220 В, сила тока в ней 0,125 А. Чему равен КПД трансформатора?1) 62,5% 2) 80% 3) 100% 4) 75,5%

41. Пробивное напряжение конденсатора 300 В. Будет ли пробит этот конденсатор, если его включить в сеть переменного

тока на 220 В?1) не будет пробит 2) будет пробит 3) недостаточно данных 4) это зависит от металла, из которого изготовлены обкладки

42. Амперметр, включенный в цепь переменного тока, показывает 1) амплитудную силу тока 2) мгновенную силу тока

1. действующую силу тока 4) среднюю за период силу тока

43. В первичной обмотке трансформатора содержится 150 витков, напряжение на ней 200 В. Во вторичной обмотке на

450 витков больше. Напряжение на вторичной обмотке равно 1) 600 В 2) 800 В 3) 1200 В 4) 1000 В

44. Вольтметр, включенный в цепь переменного тока, показал напряжение 220 В. Амплитудное напряжение в этой цепи равно 1) 440 В 2) 220 В 3) 308 В 4) 616 В

45. В участок цепи переменного тока включены последовательно резистор сопротивлением 30 Ом и катушка индук-тивности сопротивлением 40 Ом. Действующее значение силы тока в участке 2 А. Найти максимальное напряжение на этом

участке. 1) 140 В 2) 20 В 3) 134 В 4) 71 В

46. Радиоволны являются 1) продольными и их длина волны больше, чем у рентгеновских лучей 2) поперечными и их длина волны больше, чем у инфракрасных лучей 3) поперечными и их длина волны больше, чем у лучей видимого света

4) продольными и их длина волны меньше, чем у ультрафиолетовых лучей

47. Период колебаний в электромагнитной волне равен 2 нс. Длина волны в воздухе равна1) 1,5 м 2) 60 см 3) 5 км 4) 15 м

48. Источником электромагнитных волн является 1) постоянный ток, текущий по проводнику 2) покоящийся заряд

1. заряд, движущийся равномерно и прямолинейно 4) заряд, движущийся равномерно по окружности

49. Гипотеза Максвелла состоит в том, что 1) каждая точка фронта электромагнитной волны служит источником вторичных волн 2) проходя сквозь отверстие, в котором помещается несколько длин волн, электромагнитная волна меняет направление

3) переменные электрические и магнитные поля способны порождать друг друга 4) когерентные электромагнитные волны, налагаясь друг на друга, способны усиливать или ослаблять волновой процесс

Как выбрать значения компонентов при разработке фильтра низких / высоких частот?

Это компромисс.

При R при 1000 Ом и C при 100 нФ (частота среза = 1,59 кГц) может потребоваться управляющее напряжение на входе для подачи сигналов с частотами значительно выше 1,59 кГц в то, что приближается к нагрузке 1000 Ом. Рассмотрим импедансы при 1,59 кГц — R, конечно, составляет 1000 Ом, а импеданс C также имеет величину 1000 Ом, тогда как при 10 кГц импеданс C имеет величину всего 100 Ом.

Другими словами, при 10 кГц сигнал, поступающий в RC-фильтр нижних частот, «видит» импеданс около 1000 Ом. Это связано со следующей формулой:

Z = =р2+ X2С——-√R2+XC21 , 000 , 000 + 10 , 000—————-√знак равно 1005 Ом 1,000,000+10,000=1005 Ω

Если сигнал, питающий RC-сеть, имеет выходное сопротивление 100 Ом, то это добавляет ошибку в часть «R» уравнения и искажает «истинную» спектральную форму фильтра.

С другой стороны….

Преимущество наличия низкого R и высокого C означает, что выходное сопротивление меньше зависит от схемы, к которой он подключен. В приведенном выше примере даже при постоянном токе выходное сопротивление сети составляет 1000 Ом. Если R было (скажем) 10 кОм, а С было 10 нФ, то выходное сопротивление на постоянном токе составляет 10 кОм и может зависеть от некоторых нагрузок.

Итак, вы должны подумать о том, каков ваш импеданс вождения и во что может «въехать» ваша RC-сеть. Есть много примеров, когда выход подключается к операционному усилителю, который обычно имеет входное сопротивление по постоянному току в диапазоне Гом, но он может иметь входную емкость 10 пФ. Эта входная емкость смещает выходную емкость на небольшую величину и, в приведенном выше примере, превратит конденсатор емкостью 100 нФ в 100,01 нФ, что вряд ли является серьезной проблемой, но если вы разрабатываете фильтр с частотой отсечки 50 кГц, это начинает становиться потенциальным источником ошибок.

Каскадные фильтры низких частот RC (или любые другие типы фильтров) также являются серьезной проблемой. Скажем, вы хотите пассивно подключить два RC-фильтра низких частот — если вы выбрали оба резистора равными 1000 Ом, а оба конденсатора равными 100 нФ, вы не получите тот же отклик фильтра, если подключите их через буферный усилитель с высоким импедансом.

Частичное решение состоит в том, чтобы сделать первую сеть с низким импедансом и 2-ую сеть с высоким импедансом. Чтобы дать вам представление, создайте первую RC-сеть от 1000 Ом и 100 нФ, а соединительную сеть — от 10000 Ом и 10 нФ — все равно будет небольшое взаимодействие, но оно намного меньше, чем когда оба имеют одинаковое полное сопротивление.

Конденсатор

мкФ — нФ — пФ Преобразователь помогает выполнять преобразование обратно и обратно с конденсаторов мкФ нФ и пФ.

Конденсатор (первоначально известный как конденсатор) — это пассивный электрический компонент, используемый для хранят энергию электростатически в электрическом поле. Общие типы конденсаторов: Алюминий Электролитический , Керамический , Пленка , Бумага , Слюда и Тантал . Конденсаторы выражаются в фарадах.Общие сокращения: мкФ, ( мкФ, фарады), нФ, ( нано, фарады) и пФ, . ( пико фарад или микромикро фарад). Менее распространенные сокращения для конденсаторов включают mfd, MFD, mf, MF, MMFD, MMF, uuF, UF , NF и PF .

Ниже приведен преобразователь мкФ — нФ — пФ , который упрощает преобразование вперед и назад.

Создаете ли вы прототип на макете, ремонтируете печатную плату, читаете схемы, покупка конденсаторов, или вы занимаетесь какой-либо другой сферой работы или хобби, связанной с электричеством, вам часто может потребоваться преобразование между конденсаторами мкФ, нФ и пФ.Поскольку преобразование От мкФ до нФ, от мкФ до пФ, от нФ до мкФ, от нФ до пФ, от пФ до нФ и от пФ до мкФ может потребоваться много времени, воспользуйтесь нашей удобной таблицей преобразования, чтобы упростить преобразование туда и обратно. У нас даже есть бесплатная версия для печати, которую вы можете распечатывать и использовать снова и снова. Также обязательно ознакомьтесь с нашим калькулятором делителя напряжения, который поможет вам выбрать подходящие резисторы для вашего следующего проекта.

Конденсатор мкФ — нФ — пФ Таблица преобразования

В приведенной ниже таблице преобразования показаны популярные значения конденсаторов и их преобразование обратно и обратно из мкФ, нФ, и пФ

Версия для печати

мкФ / МФД	нФ	пФ / MMFD
1000 мкФ / MFD	1000000нФ	1000000000пФ / MMFD
680 мкФ / MFD	680000нФ	680000000pF / MMFD
470 мкФ / MFD	470000нФ	470000000pF / MMFD
240 мкФ / MFD	240000нФ	240000000pF / MMFD
220 мкФ / MFD	220000нФ	220000000pF / MMFD
150 мкФ / MFD	150000 нФ	150000000pF / MMFD
100 мкФ / MFD	100000 нФ	100000000пФ / MMFD
88 мкФ / MFD	88000нФ	88000000pF / MMFD
85 мкФ / MFD	85000 нФ	85000000пФ / MMFD
82 мкФ / MFD	82000 нФ	82000000pF / MMFD
80 мкФ / MFD	80000 нФ	80000000pF / MMFD
75 мкФ / MFD	75000 нФ	75000000пФ / MMFD
72 мкФ / MFD	72000нФ	72000000пФ / MMFD
70 мкФ / MFD	70000 нФ	70000000pF / MMFD
68 мкФ / MFD	68000нФ	68000000pF / MMFD
65 мкФ / MFD	65000 нФ	65000000pF / MMFD
64 мкФ / MFD	64000 нФ	64000000pF / MMFD
60 мкФ / MFD	60000 нФ	60000000pF / MMFD
56 мкФ / MFD	56000 нФ	56000000pF / MMFD
53 мкФ / MFD	53000 нФ	53000000pF / MMFD
50 мкФ / MFD	50000 нФ	50000000pF / MMFD
47 мкФ / MFD	47000 нФ	47000000pF / MMFD
45 мкФ / MFD	45000 нФ	45000000пФ / MMFD
43 мкФ / MFD	43000 нФ	43000000пФ / MMFD
40 мкФ / MFD	40000 нФ	40000000 пФ / MMFD
39 мкФ / MFD	39000 нФ	3 00пФ / MMFD
36 мкФ / MFD	36000 нФ	36000000пФ / MMFD
35 мкФ / MFD	35000 нФ	35000000пФ / MMFD
33 мкФ / MFD	33000 нФ	33000000пФ / MMFD
30 мкФ / MFD	30000 нФ	30000000pF / MMFD
27.5 мкФ / MFD	27500нФ	27500000pF / MMFD
27 мкФ / MFD	27000 нФ	27000000пФ / MMFD
25 мкФ / MFD	25000 нФ	25000000pF / MMFD
24 мкФ / MFD	24000 нФ	24000000пФ / MMFD
22 мкФ / MFD	22000 нФ	22000000пФ / MMFD
21 мкФ / MFD	21000 нФ	21000000пФ / MMFD
20 мкФ / MFD	20000 нФ	20000000пФ / MMFD
19 мкФ / MFD	19000 нФ	1 00пФ / MMFD
18 мкФ / MFD	18000 нФ	18000000пФ / MMFD
16 мкФ / MFD	16000 нФ	16000000pF / MMFD
15 мкФ / MFD	15000 нФ	15000000pF / MMFD
12 мкФ / MFD	12000 нФ	12000000pF / MMFD
10 мкФ / MFD	10000 нФ	10000000pF / MMFD
8.2 мкФ / MFD	8200нФ	8200000pF / MMFD

Следует иметь в виду, что каждый конденсатор имеет собственное максимальное номинальное напряжение и нормальный Рабочая Температура. Хорошая идея — знать точные электрические требования данной цепи перед тем, как выбор конденсатора для этой схемы.

Примечание: В конструкциях ваших схем всегда допускайте запас прочности 50% или лучше для максимального напряжения конденсаторов.Например, если напряжение вашей цепи составляет 5 вольт, то ваши конденсаторы должны быть рассчитаны как минимум на 10 вольт.

Конденсаторы можно использовать отдельно, параллельно или последовательно. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о конденсаторах, подключенных последовательно и параллельно.

Конденсаторы

работают с переменным и постоянным током по-разному. Когда переменный ток (AC) подается на конденсатор, похоже, что ток проходит через конденсатор с небольшим сопротивлением или без него. Это потому, что конденсатор будет заряжаться и разряд при колебаниях тока.При постоянном токе (DC) конденсатор будет действовать как разрыв цепи, когда он полностью зарядится. По этой причине конденсаторы в цепях переменного тока имеют другое применение, чем в цепях постоянного тока.

Конденсатор мкФ — нФ — пФ (продолжение таблицы преобразования) (8,0 мкФ и ниже)

Версия для печати

мкФ / МФД	нФ	пФ / MMFD
8.0 мкФ / MFD	8000 нФ	8000000pF / MMFD
7,5 мкФ / MFD	7500нФ	7500000pF / MMFD
6,8 мкФ / MFD	6800нФ	6800000pF / MMFD
5,6 мкФ / MFD	5600нФ	5600000pF / MMFD
5,0 мкФ / MFD	5000 нФ	5000000pF / MMFD
4.7 мкФ / MFD	4700нФ	4700000pF / MMFD
4,0 мкФ / MFD	4000 нФ	4000000pF / MMFD
3,9 мкФ / MFD	3900 нФ	3 0pF / MMFD
3,3 мкФ / MFD	3300 нФ	3300000pF / MMFD
3 мкФ / MFD	3000 нФ	3000000pF / MMFD
2.7 мкФ / MFD	2700нФ	2700000pF / MMFD
2,2 мкФ / MFD	2200 нФ	2200000 пФ / MMFD
2 мкФ / MFD	2000 нФ	2000000pF / MMFD
1,8 мкФ / MFD	1800 нФ	1800000pF / MMFD
1,5 мкФ / MFD	1500 нФ	1500000pF / MMFD
1.2 мкФ / MFD	1200 нФ	1200000pF / MMFD
1.0 мкФ / MFD	1000 нФ	1000000pF / MMFD
.82 мкФ / MFD	820нФ	820000пФ / MMFD
.68 мкФ / MFD	680нФ	680000pF / MMFD
.47 мкФ / MFD	470нФ	470000pF / MMFD
.33 мкФ / MFD	330 нФ	330000pF / MMFD
0,22 мкФ / MFD	220 нФ	220000pF / MMFD
.2 мкФ / MFD	200 нФ	200000 пФ / MMFD
.1 мкФ / MFD	100 нФ	100000 пФ / MMFD
0,01 мкФ / MFD	10 нФ	10000 пФ / MMFD
.0068 мкФ / MFD	6.8нФ	6800pF / MMFD
.0047 мкФ / MFD	4,7 нФ	4700pF / MMFD
.0033 мкФ / MFD	3,3 нФ	3300pF / MMFD
.0022 мкФ / MFD	2,2 нФ	2200 пФ / MMFD
.0015 мкФ / MFD	1,5 нФ	1500 пФ / MMFD
.001 мкФ / MFD	1 нФ	1000 пФ / MMFD
.00068 мкФ / MFD	0,68 нФ	680 пФ / MMFD
.00047 мкФ / MFD	.47нФ	470pF / MMFD
.00033 мкФ / MFD	.33нФ	330 пФ / MMFD
.00022 мкФ / MFD	.22нФ	220 пФ / MMFD
.00015 мкФ / MFD	0,15 нФ	150 пФ / MMFD
.0001 мкФ / MFD	.1нФ	100 пФ / MMFD
.000068 мкФ / MFD	.068нФ	68 пФ / MMFD
.000047 мкФ / MFD	.047нФ	47 пФ / MMFD
.000033 мкФ / MFD	.033нФ	33pF / MMFD
.000022 мкФ / MFD	.022нФ	22 пФ / MMFD
.000015 мкФ / MFD	.015нФ	15 пФ / MMFD
.00001 мкФ / MFD	0,01 нФ	10 пФ / MMFD
.0000068 мкФ / MFD	.0068нФ	6,8 пФ / MMFD
.0000047 мкФ / MFD	.0047нФ	4,7 пФ / MMFD
.0000033 мкФ / MFD	.0033нФ	3,3 пФ / MMFD
.0000022 мкФ / MFD	.0022нФ	2,2 пФ / MMFD
.0000015 мкФ / MFD	.0015нФ	1,5 пФ / MMFD
.000001 мкФ / MFD	.001нФ	1 пФ / MMFD

нанофарад в фарадах (нФ в фарад)

Введите ниже емкость в нанофарадах, чтобы получить значение, преобразованное в фарады.

Как преобразовать нанофарады в фарады

Чтобы преобразовать измерение нанофарад в измерение фарад, разделите емкость на коэффициент преобразования.

Поскольку один фарад равен 1000000000 нанофарад, вы можете использовать эту простую формулу для преобразования:

фарады = нанофарады ÷ 1000000000

Емкость в фарадах равна нанофарадам, разделенным на 1000000000.

Например, вот как преобразовать 5 000 000 000 нанофарад в фарады, используя приведенную выше формулу.

5 000 000 000 нФ = (5 000 000 000 ÷ 1 000 000 000) = 5 Ф

Нанофарады и фарады — это единицы измерения емкости.Продолжайте читать, чтобы узнать больше о каждой единице измерения.

Нанофарад составляет 1/1000000000 фарада, что представляет собой емкость конденсатора с разностью потенциалов в один вольт, когда он заряжается одним кулоном электричества.

Нанофарад кратно фараду, который является производной единицей измерения емкости в системе СИ. В метрической системе «нано» является префиксом для 10 ^-9 .Нанофарады можно обозначить сокращенно как нФ ; например, 1 нанофарад можно записать как 1 нФ.

Фарад определяется как емкость конденсатора, разность потенциалов которого составляет один вольт при зарядке одним кулоном электричества. ^[1] Фарад считается очень большим значением емкости, и кратные фараду обычно используются для измерения емкости в практических приложениях, хотя фарад все еще используется в некоторых приложениях.

Фарад — производная единица измерения емкости в системе СИ в метрической системе. Фарады могут быть сокращены как F ; например, 1 фарад можно записать как 1 F.

Конвертер емкости

• Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Сухой объем и общие измерения для приготовления пищи Конвертер площади Конвертер объема и общих измерений для приготовления пищи Конвертер температуры Конвертер давления, напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыПреобразователь времениЛинейный преобразователь скорости и скорости вращения , Расход топлива и Конвертер экономии топливаКонвертер чиселПреобразователь единиц информации и хранения данныхКурсы валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и размеры обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотности на массу) Преобразователь Удельная энергия, теплота сгорания (на объем) Преобразователь Температурный интервал КонвертерПреобразователь коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкостиПлотность тепла, плотность пожарной нагрузкиКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициентов теплопередачиКонвертер объемного расходаКонвертер массового расходаПреобразователь молярной скорости потокаКонвертер массового потокаМолярная концентрация Конвертер вязкостиПреобразователь плотности раствора , Конвертер проницаемости, паропроницаемости Конвертер скорости передачи водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемКонвертер яркостиПреобразователь световой интенсивностиПреобразователь яркостиПреобразователь разрешения цифрового изображенияПреобразователь частоты и длины волныОптическая мощность (диоптрий) в диоптрийную мощность в преобразователь увеличения (X) ge ПреобразовательЛинейный преобразователь плотности зарядаПоверхностный преобразователь плотности зарядаПреобразователь объёмной плотности зарядаПреобразователь электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь удельного электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимости в ваттахПреобразователь удельной мощности в дБПреобразователь удельной электрической проводимости в ваттах Конвертер магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Преобразователь радиоактивного распада Преобразователь радиационного облученияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксов Конвертер передачи данных Конвертер единиц типографии и цифровой визуализации Конвертер единиц измерения объема древесины Калькулятор молярной массы Периодическая таблица

Экран сенсора этого планшета изготовлен с использованием технологии проекции емкости

Обзор

Измерение емкости конденсатора с номинальной емкостью 10 мкФ , используя осциллограф мультиметра.

Емкость — это физическая величина, которая представляет способность проводника накапливать заряд.Он находится путем деления величины электрического заряда на разность потенциалов между проводниками:

C = Q / ∆φ

Здесь Q — электрический заряд, который измеряется в кулонах (Кл), а ∆φ — разность потенциалов, измеряемая в вольтах (В).

Емкость измеряется в фарадах (Ф) в СИ. Этот блок назван в честь британского физика Майкла Фарадея.

Один фарад представляет собой чрезвычайно большую емкость для изолированного проводника.Например, изолированный металлический шар с радиусом в 13 раз большим, чем у Солнца, будет иметь емкость в одну фарад, в то время как емкость металлического шара с радиусом Земли будет около 710 микрофарад (мкФ).

Поскольку один фарад является такой большой величиной, используются меньшие единицы, такие как микрофарад (мкФ), что равняется одной миллионной фарада, нанофарад (нФ), равный одной миллиардной доли фарада, и пикофарад (пФ). , что составляет одну триллионную фарада.

В расширенной CGS для электромагнитных блоков основная единица емкости описывается в сантиметрах (см).Один сантиметр электромагнитной емкости представляет собой емкость шара в вакууме с радиусом 1 см. Система CGS расшифровывается как система сантиметр-грамм-секунда — в ней сантиметры, граммы и секунды используются в качестве основных единиц длины, массы и времени. Расширения CGS также устанавливают одну или несколько констант на 1, что позволяет упростить определенные формулы и вычисления.

Использование емкости

Конденсаторы — электронные компоненты для накопления электрических зарядов

Электронные символы

Емкость — это величина, относящаяся не только к электрическим проводникам, но и к конденсаторам (первоначально называемым конденсаторами).Конденсаторы состоят из двух проводников, разделенных диэлектриком или вакуумом. Самый простой вариант конденсатора имеет две пластины, которые действуют как электроды. Конденсатор (от латинского condender — конденсировать) — это двухслойный электронный компонент, используемый для хранения электрического заряда и энергии электромагнитного поля. Самый простой конденсатор состоит из двух электрических проводников, между которыми находится диэлектрик. Энтузиасты радиоэлектроники, как известно, делают подстроечные конденсаторы для своих схем с эмалированными проводами разного диаметра.Более тонкая проволока наматывается на более толстую. Схема RLC настраивается на желаемую частоту путем изменения количества витков провода. На изображении есть несколько примеров того, как конденсатор может быть представлен на принципиальной схеме.

Параллельная RLC-цепь: резистор, катушка индуктивности и конденсатор

Немного истории

Ученые смогли изготавливать конденсаторы еще 275 лет назад. В 1745 году в Лейдене немецкий физик Эвальд Георг фон Клейст и физик из Нидерландов Питер ван Мушенбрук создали первое конденсаторное устройство, получившее название «лейденская банка».Стенки сосуда служили диэлектриком, а вода в кувшине и рука экспериментатора — проводящими пластинами. В такой банке может накапливаться заряд порядка одного микрокулона (мкКл). В то время были популярны эксперименты и демонстрации с лейденскими кувшинами. В них банку заряжали статическим электричеством за счет трения. Затем участник эксперимента касался банки и подвергался поражению электрическим током. Однажды 700 монахов в Париже провели Лейденский эксперимент. Они взялись за руки, и один из них прикоснулся к банке.В этот момент все 700 человек воскликнули от ужаса, почувствовав толчок.

«Лейденская банка» попала в Россию благодаря русскому царю Петру Великому. Он встретился с Питером ван Мушенбруком во время своего путешествия по Европе и познакомился с его творчеством. Когда Петр Великий основал Российскую академию наук, он поручил Мушенбруку изготовить для Академии различное оборудование.

Со временем конденсаторы были усовершенствованы, и их размер уменьшался по мере увеличения емкости.Сегодня конденсаторы широко используются в электронике. Например, конденсатор и катушка индуктивности образуют цепь резистора, катушки индуктивности и конденсатора, также известную как цепь RLC, LCR или CRL. Эта схема используется для установки частоты приема на радио.

Существует несколько типов конденсаторов, различающихся постоянной или переменной емкостью, а также типом используемого диэлектрического материала.

Примеры конденсаторов

Конденсаторы электролитические в блоке питания.

Сегодня существует множество различных типов конденсаторов для различных целей, но их основная классификация основана на их емкости и номинальном напряжении.

Как правило, емкость конденсаторов находится в диапазоне от нескольких пикофарад до нескольких сотен микрофарад. Исключением являются суперконденсаторы, потому что их емкость формируется иначе, чем у других конденсаторов — это, по сути, двухслойная емкость. Это похоже на принцип действия электрохимических ячеек.Суперконденсаторы, построенные из углеродных нанотрубок, имеют повышенную емкость из-за большей поверхности электродов. Емкость суперконденсаторов составляет десятки фарад, и иногда они могут заменить электрохимические ячейки в качестве источника электрического тока.

Вторым по важности свойством конденсатора является его номинальное напряжение . Превышение этого значения может сделать конденсатор непригодным для использования. Вот почему при построении схем обычно используются конденсаторы со значением номинального напряжения, которое вдвое превышает напряжение, приложенное к ним в цепи.Таким образом, даже если напряжение в цепи немного превышает норму, с конденсатором все будет в порядке, если увеличение не станет вдвое больше нормы.

Конденсаторы могут быть объединены в батареи для увеличения общего номинального напряжения или емкости системы. При последовательном соединении двух конденсаторов одного типа номинальное напряжение увеличивается вдвое, а общая емкость уменьшается вдвое. При параллельном подключении конденсаторов общая емкость удваивается, а номинальное напряжение остается прежним.

Третьим по важности свойством конденсаторов является их температурный коэффициент емкости . Он отражает взаимосвязь между емкостью и температурой.

В зависимости от назначения конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения, которые не должны соответствовать требованиям высокого уровня, и специальные конденсаторы. К последней группе относятся высоковольтные конденсаторы, прецизионные конденсаторы и конденсаторы с различным температурным коэффициентом емкости.

Маркировка конденсаторов

Как и резисторы, конденсаторы маркируются в соответствии с их емкостью и другими свойствами. Маркировка может включать информацию о номинальной емкости, степени отклонения от номинального значения и номинальном напряжении. Малогабаритные конденсаторы маркируются трех- или четырехзначным или буквенно-цифровым кодом, а также могут иметь цветовую маркировку.

Таблицы с кодами и соответствующими им значениями номинального напряжения, номинальной емкости и температурного коэффициента емкости доступны в Интернете, но самый надежный способ проверить емкость и выяснить, правильно ли работает конденсатор, — это удалить конденсатор из цепи. и проводить измерения с помощью мультиметра.

Конденсатор электролитический в разобранном виде. Он изготовлен из двух алюминиевых фольг. Один из них покрыт изолирующим оксидным слоем и действует как анод. Бумага, пропитанная электролитом, вместе с другой фольгой действует как катод. Алюминиевая фольга протравливается для увеличения площади поверхности.

Предупреждение: конденсаторы могут хранить очень большой заряд при очень высоком напряжении. Во избежание поражения электрическим током перед выполнением измерений необходимо принять меры предосторожности.В частности, важно разряжать конденсаторы, закорачивая их выводы с помощью провода, изолированного из высокопрочного материала. В этой ситуации хорошо подойдут обычные провода измерительного прибора.

Электролитические конденсаторы: эти конденсаторы имеют большой объемный КПД. Это означает, что они имеют большую емкость для данной единицы веса конденсатора. Одна из пластин такого конденсатора обычно представляет собой алюминиевую ленту, покрытую тонким слоем оксида алюминия.Электролитическая жидкость действует как вторая пластина. Эта жидкость имеет электрическую полярность, поэтому крайне важно обеспечить правильное добавление такого конденсатора в схему в соответствии с его полярностью.

Полимерные конденсаторы: В конденсаторах этих типов в качестве второй пластины используется полупроводник или органический полимер, проводящий электричество, а не электролитическая жидкость. Их анод обычно изготавливается из металла, такого как алюминий или тантал.

3-секционный воздушный конденсатор переменной емкости

Переменные конденсаторы: емкость этих конденсаторов можно изменять механически, регулируя электрическое напряжение или изменяя температуру.

Пленочные конденсаторы: их емкость может составлять от 5 пФ до 100 мкФ.

Есть и другие типы конденсаторов.

Суперконденсаторы

Суперконденсаторы в наши дни становятся популярными. Суперконденсатор — это гибрид конденсатора и химического источника питания. Заряд сохраняется на границе, где встречаются две среды, электрод и электролит. Первый электрический компонент, который был предшественником суперконденсатора, был запатентован в 1957 году.Это был конденсатор с двойным электрическим слоем и пористым материалом, который помог увеличить емкость из-за увеличенной площади поверхности. Этот подход известен теперь как двухслойная емкость. Электроды были на угольной основе пористые. С тех пор конструкция постоянно улучшалась, и первые суперконденсаторы появились на рынке в начале 1980-х годов.

Суперконденсаторы используются в электрических цепях как источник электрической энергии. У них много преимуществ перед традиционными батареями, включая их долговечность, небольшой вес и быструю зарядку.Вполне вероятно, что благодаря этим преимуществам суперконденсаторы в будущем заменят батареи. Основным недостатком использования суперконденсаторов является то, что они производят меньшее количество удельной энергии (энергии на единицу веса), а также имеют низкое номинальное напряжение и большой саморазряд.

В гонках Формулы 1 суперконденсаторы используются в системах рекуперации энергии. Энергия вырабатывается, когда автомобиль замедляется. Он хранится в маховике, батарее или суперконденсаторах для дальнейшего использования.

Электромобиль A2B производства Университета Торонто. Общий вид

В бытовой электронике суперконденсаторы используются для обеспечения стабильного электрического тока или в качестве резервного источника питания. Они часто обеспечивают питание во время пиков потребления энергии в устройствах, которые используют питание от батареи и имеют переменную потребность в электроэнергии, например MP3-плееры, фонарики, автоматические счетчики электроэнергии и другие устройства.

Суперконденсаторы также используются в общественном транспорте, особенно в троллейбусах, поскольку они обеспечивают более высокую маневренность и автономность движения при проблемах с внешним источником питания.Суперконденсаторы также используются в некоторых автобусах и электромобилях.

Электромобиль A2B производства Университета Торонто. Под капотом

В наши дни многие компании производят электромобили, в том числе General Motors, Nissan, Tesla Motors и Toronto Electric. Исследовательская группа Университета Торонто совместно с компанией Toronto Electric, занимающейся дистрибьюцией электродвигателей, разработала канадскую модель электромобиля A2B. В нем используются как химические источники энергии, так и суперконденсаторы — такой способ хранения энергии называется гибридным накопителем электроэнергии.Двигатели этого электромобиля питаются от аккумуляторов массой 380 кг. Солнечные батареи также используются за дополнительную плату — они устанавливаются на крыше автомобиля.

Емкостные сенсорные экраны

В современных устройствах все чаще используются сенсорные экраны, которые управляют устройствами с помощью сенсорных панелей или экранов. Существуют различные типы сенсорных экранов, включая емкостные и резистивные, а также многие другие. Некоторые могут реагировать только на одно прикосновение, а другие реагируют на несколько прикосновений.Принцип работы емкостных экранов основан на том, что большое тело проводит электричество. Это большое тело в нашем случае и есть человеческое тело.

Поверхностные емкостные сенсорные экраны

Сенсорный экран для iPhone выполнен по технологии проецируемой емкости.

Поверхностный емкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом. Как правило, этот материал отличается высокой прозрачностью и низким поверхностным сопротивлением. Часто используется сплав оксида индия и оксида олова.Электроды в углах экрана подают на резистивный материал низкое колеблющееся напряжение. Когда палец касается этого экрана, возникает небольшая утечка электрического заряда. Эта утечка обнаруживается датчиками в четырех углах, и информация отправляется контроллеру, который определяет координаты касания.

Преимущество этих экранов в их долговечности. Они могут выдерживать прикосновения с частотой до одного раза в секунду в течение до 6,5 лет. Это составляет около 200 миллионов касаний.Эти экраны имеют высокий уровень прозрачности — до 90%. Благодаря своим преимуществам, емкостные сенсорные экраны заменяют резистивные сенсорные экраны на рынке с 2009 года.

Недостатки емкостных экранов заключаются в том, что они плохо работают при минусовых температурах и их трудно использовать в перчатках, потому что перчатки действовать как изолятор. Сенсорный экран чувствителен к воздействию элементов, поэтому, если он расположен на внешней панели устройства, он используется только в устройствах, защищающих экран от воздействия.

Проекционные емкостные сенсорные экраны

Помимо поверхностных емкостных экранов, существуют также проекционные емкостные сенсорные экраны. Они отличаются тем, что на внутренней стороне экрана находится сетка электродов. Когда пользователь касается электрода, тело и электрод работают вместе как конденсатор. Благодаря сетке электродов легко получить координаты той области экрана, к которой прикоснулись. Этот тип экрана реагирует на прикосновения даже в тонких перчатках.

Проецируемые емкостные сенсорные экраны также обладают высокой прозрачностью до 90%. Они прочные и долговечные, что делает их популярными не только в личных электронных устройствах, но и в устройствах, предназначенных для общественного использования, таких как торговые автоматы, электронные платежные системы и другие.

Эту статью написали Сергей Акишкин, Татьяна Кондратьева

У вас возникли трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

Конденсатор Калькулятор

Конденсатор Калькулятор
мкФ , нанофарад , пикофарад Конденсатор рассчитывается с помощью Capacitor Calculation Tool .

Расчет конденсаторов

Инструмент для расчета конденсаторов:

Формулы конденсатора и эквиваленты его кодов мкФ, нФ, пФ, мФ:

Код конденсатора	мкФ / МФД (микрофарад)	нФ (нанофарад)	пФ / ММФД (пикофарад)
105	1 мФ	1000 нФ	1000000 пФ
824	0.8 мФ	820 нФ	820000 пФ
804	0,8 мФ	800 нФ	800000 пФ
704	0,7 мФ	700 нФ	700000 пФ
684	0,68 мФ	680 нФ	680000 пФ
604	0,6 мФ	600 нФ	600000 пФ
564	0,56 мФ	560 нФ	560000 пФ
504	0.5 мФ	500 нФ	500000 пФ
474	0,47 мФ	470 нФ	470000 пФ
404	0,4 мФ	400 нФ	400000 пФ
394	0,39 мФ	390 нФ	3 пФ
334	0,33 мФ	330 нФ	330000 пФ
304	0,3 мФ	300 нФ	300000 пФ
274	0,27 мФ	270 нФ	270000 пФ
254	0,25 мФ	250 нФ	250000 пФ
224	0,22 мФ	220 нФ	220000 пФ
204	0,2 ​​мФ	200 нФ	200000 пФ
184	0,18 мФ	180 нФ	180000 пФ
154	0,15 мФ	150 нФ	150000 пФ
124	0.12 мФ	120 нФ	120000 пФ
104	0,1 мФ	100 нФ	100000 пФ
823	0,082 мФ	82 нФ	82000 пФ
803	0,08 мФ	80 нФ	80000 пФ
703	0,07 мФ	70 нФ	70000 пФ
683	0,068 мФ	68 нФ	68000 пФ
603	0.06 мФ	60 нФ	60000 пФ
563	0,056 мФ	56 нФ	56000 пФ
503	0,05 мФ	50 нФ	50000 пФ
473	0,047 мФ	47 нФ	47000 пФ
403	0,04 мФ	40 нФ	40000 пФ
393	0,039 мФ	39 нФ	39000 пФ
333	0.033мФ	33нФ	33000пФ
303	0,03 мФ	30 нФ	30000 пФ
273	0,027 мФ	27 нФ	27000 пФ
253	0,025 мФ	25 нФ	25000 пФ
223	0,022 мФ	22 нФ	22000 пФ
203	0,02 мФ	20 нФ	20000 пФ
183	0.018 мФ	18 нФ	18000 пФ
153	0,015 мФ	15 нФ	15000 пФ
123	0,012 мФ	12 нФ	12000 пФ
103	0,01 мФ	10 нФ	10000 пФ
822	0,0082 мФ	8,2 нФ	8200 пФ
802	0,008 мФ	8 нФ	8000 пФ
702	0.07 мФ	7 нФ	7000 пФ
682	0,0068 мФ	6,8 нФ	6800 пФ
602	0,006 мФ	6 нФ	6000 пФ
562	0,56 мФ	5,6 нФ	5600 пФ
502	0,005 мФ	5 нФ	5000 пФ
472	0,0047 мФ	4,7 нФ	4700 пФ
402	0.004 мФ	4 нФ	4000 пФ
392	0,0039 мФ	3,9 нФ	3900 пФ
332	0,0033 мФ	3,3 нФ	3300 пФ
302	0,003 мФ	3 нФ	3000 пФ
272	0,0027 мФ	2,7 нФ	2700 пФ
252	0,0025 мФ	2,5 нФ	2500 пФ
222	0.0022мФ	2.2нФ	2200пФ
202	0,002 мФ	2 нФ	2000 пФ
182	0,0018 мФ	1,8 нФ	1800 пФ
152	0,0015 мФ	1,5 нФ	1500 пФ
122	0,0012 мФ	1,2 нФ	1200 пФ
102	0,001 мФ	1 нФ	1000 пФ
821	0.00082 мФ	0,82 нФ	820 пФ
801	0,0008 мФ	0,8 нФ	800 пФ
701	0,0007 мФ	0,7 нФ	700 пФ
681	0,00068 мФ	0,68 нФ	680 пф
601	0,0006 мФ	0,6 нФ	600 пФ
561	0,00056 мФ	0,56 нФ	560 пФ
501	0.0005 мФ	0,5 нФ	500 пФ
471	0,00047 мФ	0,47 нФ	470 пФ
401	0,0004 мФ	0,4 нФ	400 пФ
391	0,00039 мФ	0,39 нФ	390 пФ
331	0,00033 мФ	0,33 нФ	330 пФ
301	0,0003 мФ	0,3 нФ	300 пФ
271	0.00027 мФ	0,27 нФ	270 пФ
251	0,00025 мФ	0,25 нФ	250 пФ
221	0,00022 мФ	0,22 нФ	220 пФ
201	0,0002 мФ	0,2 ​​нФ	200 пФ
181	0,00018 мФ	0,18 нФ	180 пФ
151	0,00015 мФ	0,15 нФ	150 пФ
121	0.00012 мФ	0,12 нФ	120 пФ
101	0,0001 мФ	0,1 нФ	100 пФ
820	0,000082 мФ	0,082 нФ	82 пФ
800	0,00008 мФ	0,08 нФ	80 пФ
700	0,00007 мФ	0,07 нФ	70 пФ
680	0,000068 мФ	0,068 нФ	68 пФ
600	0.00006 мФ	0,06 нФ	60 пФ
560	0,000056 мФ	0,056 нФ	56 пФ
500	0,00005 мФ	0,05 нФ	50 пФ
470	0,000047 мФ	0,047 нФ	47 пФ
400	0,00004 мФ	0,04 нФ	40 пФ
390	0,000039 мФ	0,039 нФ	39 пФ
330	0.000033 мФ	0,033 нФ	33 пФ
300	0,00003 мФ	0,03 нФ	30 пФ
270	0,000027 мФ	0,027 нФ	27 пФ
250	0,000025 мФ	0,025 нФ	25 пФ
220	0,000022 мФ	0,022 нФ	22 пФ
200	0,00002 мФ	0.02нФ	20пФ
180	0,000018 мФ	0,018 нФ	18 пФ
150	0,000015 мФ	0,015 нФ	15 пФ
120	0,000012 мФ	0,012 нФ	12 пФ
100	0,00001 мФ	0,01 нФ	10 пФ
	0,0000082 мФ	0,0082 нФ	8,2 пФ
	0.000008 мФ	0,008 нФ	8 пФ
	0,000007 мФ	0,007 нФ	7 пФ
	0,0000068 мФ	0,0068 нФ	6,8 пФ
	0,000006 мФ	0,006 нФ	6 пФ
	0,0000056 мФ	0,0056 нФ	5,6 пФ
	0,000005 мФ	0,005 нФ	5 пФ
	0.0000047 мФ	0,0047 нФ	4,7 пФ
	0,000004 мФ	0,004 нФ	4 пФ
	0,000039 мФ	0,0039 нФ	3,9 пФ
	0,0000033 мФ	0,0033 нФ	3,3 пФ
	0,000003 мФ	0,003 нФ	3 пФ
	0,0000027 мФ	0,0027 нФ	2,7 пФ
	0.0000025 мФ	0,0025 нФ	2,5 пФ
	0,0000022 мФ	0,0022 нФ	2,2 пФ
	0,000002 мФ	0,002 нФ	2 пФ
	0,0000018 мФ	0,0018 нФ	1,8 пФ
	0,0000015 мФ	0,0015 нФ	1,5 пФ
	0,0000012 мФ	0,0012 нФ	1,2 пФ
	0.000001 мФ	0,001 нФ	1 пФ

Вы показываете Калькулятор конденсаторов . Хотите взглянуть на Калькулятор резисторов?

Емкость

— Calculator.org

Что такое емкость?

Емкость — это электромагнитная величина, которая описывает способность определенного тела удерживать электрический заряд. Одним из таких элементов является конденсатор с параллельными пластинами, который предназначен для разделения заряда, что по сути сводится к его накоплению.Емкость также можно определить как количество электрического заряда, накопленного для данного электрического потенциала (напряжения). Другими словами:

C = Q / V

, где C — емкость рассматриваемого тела или конденсатора, Q — количество накопленного заряда, а V — электрический потенциал или напряжение, присутствующее на конденсаторе. Единица измерения емкости в системе СИ — фарад, названная в честь британского физика Майкла Фарадея. Это то же самое, что один кулон на вольт. Если мы знаем емкость конденсатора, мы можем узнать количество энергии, хранящейся в этом конденсаторе, интегрировав уравнение работы относительно q.Это похоже на то, какой была бы дополнительная накопленная энергия после добавления небольшого количества заряда.

Вт = q / C

dW = q / C dq

Вт _{на хранении} = ∫ q / C dq

, где интеграл представляет собой определенный интеграл от нулевого заряда до полного заряда Q, добавляемого к конденсатору. Продвигая математику дальше, мы получаем:

W _{на складе} = ½ Q ² / C = ½ C V ²

Предполагается, что у нас уже есть значение емкости.Значение емкости можно определить исходя из геометрических параметров и свойств диэлектрического материала:

C = ε _r ε ₀ A / d

, где ε _r — относительная статическая диэлектрическая проницаемость среды между пластинами или отношение количества накопленной электрической энергии при приложении электрического потенциала. ε ₀ — диэлектрическая проницаемость свободного пространства, которая является постоянной 8,854×10 ^-12 Ф / м. A — это площадь перекрытия двух пластин (например, если две пластины идеально совмещены друг с другом, эта площадь должна просто совпадать с площадью поверхности одной из пластин).Наконец, d — это расстояние между двумя пластинами, обращенными друг к другу.

Теперь мы можем объединить два предыдущих уравнения, чтобы составить уравнение, которое описывает общее количество энергии, хранящейся в конденсаторе, зная только эти три факта о нашем конденсаторе. Он записывается как:

W _{на складе} = ½ ε _r ε ₀ A / d V ²

Есть много типов конденсаторов, доступных от производителей электронных компонентов.Обычно они различаются выбором диэлектрического материала. Это влияет не только на емкость для данного размера компонента, но и на напряжение пробоя диэлектрика. Конденсаторы могут быть изготовлены с довольно большими емкостями в небольшом компоненте путем создания «швейцарского рулона» из металлизированной фольги и изолятора, что дает большую общую площадь для конденсатора.

Фарад на самом деле представляет собой очень большую емкость и редко, если вообще когда-либо, используется без дробного умножителя СИ.Обычно электронные компоненты имеют диапазон от нескольких пикофарад (пФ) до тысяч микрофарад (мкФ — инженеры-электронщики не используют множитель в миллифарадах).

Добавьте эту страницу в закладки в своем браузере, используя Ctrl и d или используя одну из следующих служб: (открывается в новом окне) Калькулятор импеданса конденсатора

— Инструменты для электротехники и электроники

Этот инструмент вычисляет реактивное сопротивление конденсатора для заданного значения емкости и частоты сигнала.

Обзор

Наш калькулятор емкостного реактивного сопротивления поможет вам определить полное сопротивление конденсатора, если заданы его значение емкости (C) и частота сигнала, проходящего через него (f). Вы можете ввести емкость в фарадах, микрофарадах, нанофарадах или пикофарадах. Для частоты доступны следующие единицы измерения: Гц, кГц, МГц и ГГц.

Уравнение

$$ X_ {C} = \ frac {1} {\ omega C} = \ frac {1} {2 \ pi fC} $$

Где:

$$ X_ {C} $$ = реактивное сопротивление конденсатора в Ом (Ом)

$$ \ omega $$ = угловая частота в рад / с = $$ 2 \ pi f $$, где $$ f $$ — частота в Гц

$$ C $$ = емкость в фарадах

Реактивное сопротивление (X) показывает сопротивление компонента переменному току.Импеданс (Z) показывает сопротивление компонента как постоянному, так и переменному току; оно выражается в виде комплексного числа, т. е. Z = R + jX. Импеданс идеального резистора равен его сопротивлению; в этом случае действительная часть импеданса — это сопротивление, а мнимая часть равна нулю. Импеданс идеального конденсатора по величине равен его реактивному сопротивлению, но эти две величины не идентичны. Реактивное сопротивление выражается обычным числом в единицах Ом, тогда как полное сопротивление конденсатора — это реактивное сопротивление, умноженное на -j, i.е., Z = -jX. Член -j учитывает фазовый сдвиг на 90 градусов между напряжением и током, который возникает в чисто емкостной цепи.

Приведенное выше уравнение дает вам реактивное сопротивление конденсатора. Чтобы преобразовать это в импеданс конденсатора, просто используйте формулу Z = -jX. Реактивность — более простое значение; он сообщает вам, какое сопротивление будет иметь конденсатор на определенной частоте. Однако для всестороннего анализа цепей переменного тока необходимо полное сопротивление.

Как видно из приведенного выше уравнения, реактивное сопротивление конденсатора обратно пропорционально как частоте, так и емкости: более высокая частота и более высокая емкость приводят к более низкому реактивному сопротивлению.Обратное соотношение между реактивным сопротивлением и частотой объясняет, почему мы используем конденсаторы для блокировки низкочастотных компонентов сигнала, позволяя проходить высокочастотным компонентам.

Дополнительная литература

Учебное пособие — Конденсаторные цепи переменного тока

Учебник — Цепи резистор-конденсатор серии

Рабочий лист — Емкостное реактивное сопротивление

Чистая мощность для каждой ИС: общие сведения о байпасных конденсаторах

Проектирование 555 Astables

• Изучив этот раздел, вы должны уметь:
• • Рассчитайте значения R и C, чтобы получить нестабильную требуемую частоту.
• • Узнайте о методах изменения рабочего цикла.
• • Узнайте о методах уменьшения воздействия шума.

Рис. 4.4.1 Разработка нестабильного устройства 555 для создания этой волны

Разработка 555 нестабильных генераторов

Если требуется осциллятор определенной частоты и отношения метки к пространству (см. Рис. 4.4.1), метод будет заключаться в вычислении периодического времени на основе требуемой частоты и времени разряда и времени заряда с использованием формул для t _D и t _C , описанные в модуле генераторов 4.3. Для этого потребуются некоторые детали компонентов.

Начиная с C1, подходящее значение можно принять из диаграммы на рис. 4.4.2, которая показывает, что для нестабильного устройства с частотой 1 кГц и, следовательно, для периода времени 1 мс будет достаточно конденсаторов от 1 нФ до 1 мкФ, в зависимости от того, какое из общих сопротивлений (обозначенных красными линиями) было выбрано.

Рис. 4.4.2 Поиск подходящих значений для C1

Производители указывают максимальное общее сопротивление, которое может использоваться с их конкретным вариантом 555, и эти максимальные значения обычно составляют от 10 до 20 МОм, однако использование таких высоких значений может увеличить ошибку между расчетными и фактическими частотами, поэтому для многих применений Можно рекомендовать максимум 1 МОм.Минимальное значение общего сопротивления для комбинации R1 и R2 в значительной степени зависит от значения R1. Переход R1 / R2 подключен к контакту 6 и контакту 2 входа триггера. Если значение R1 меньше примерно 1 кОм, существует опасность того, что вход триггера не сможет достичь достаточно низкого напряжения для запуска компаратора. 1, и поэтому колебания не могут быть.

Из этого можно предположить, что если R1 должно быть 1 кОм или выше, а R1 + R2 должно оставаться ниже 1 МОм; Конденсатор 10 нФ позволит рассчитать подходящее общее сопротивление около 100 кОм.

Пример

Рис. 4.4.3 Цепь 555 для 1 кГц

Отношение метки к пространству 2: 1

Рис. 4.4.4 Выход 1 кГц

Отношение метки к пространству 2: 1

Разработать нестабильный прибор 555 с частотой 1 кГц и отношением метки к пространству 2: 1.

Периодическое время T = 1 / f = 1/1000 = 1 мс

Время зарядки t _C = 2 / 3T = 667 мкс

Время разряда t _D = 1 / 3T = 333 мкс

Предполагая (из Рис. 4.4.1), будет использоваться конденсатор 10 нФ, который разряжается только через R2:

т _D = 0.7 х R2 х C1

Перестановка формулы для нахождения R2 дает:

Во время зарядки C1 заряжается через R1 + R2, следовательно:

т _C = 0,7 x (R1 + R2) x C1

Преобразование формулы для нахождения (R1 + R2) дает:

Так как R1 = (R1 + R2) — R2, то:

R1 = 95,3 кОм — 47,6 кОм = 47,7 кОм

Выбор ближайших предпочтительных значений для R1 и R2 дает значение 47 кОм для обоих резисторов.

Чтобы проверить, что два 47кОм дадут требуемую частоту 1 кГц, просто примените формулу частоты для нестабильного 555, используя рассчитанные значения:

Отношение метки к пространству

Базовая нестабильная конструкция 555, описанная выше, использует два синхронизирующих резистора при генерации прямоугольных импульсов.Во время периода высокого уровня (зарядки) синхронизирующий конденсатор (C1 на рис. 4.4.3) заряжается через R1 и R2, но при разрядке C1 используется только R2.

В этой базовой конфигурации сопротивление, используемое для отсчета времени высокого периода, всегда должно быть больше, чем сопротивление, используемое в течение низкого периода. Следовательно, высокий период волны всегда должен быть длиннее, чем период минимума. Отсюда следует, что базовая версия 555 astable производит прямоугольные волны, которые могут быть почти, но никогда не могут быть прямоугольными с соотношением пространства меток 1: 1.

Рабочий цикл

Рис. 4.4.5 Влияние рабочего цикла на уровень постоянного тока

Отношение метки к пространству прямоугольного или импульсного генератора часто называют рабочим циклом. Это более полезный термин, когда цель выходной волны — управлять каким-либо устройством, например двигателем. Это дает более полезное сравнение с мощностью, подаваемой на двигатель, чем описание отношения метки к пространству на выходе. При изменении рабочего цикла изменяется среднее напряжение постоянного тока или уровень постоянного тока на выходе, как показано на рис.4.4.5 и, следовательно, мощность, подаваемая для управления скоростью двигателя. Это также важно для управления устройствами вывода, такими как лампы, обогреватели и многие другие.

Рабочий цикл — это термин, который описывает процентную долю каждого цикла, занятую активным или высоким периодом. Например, прямоугольная волна с отношением метки к пространству 1: 1 имеет рабочий цикл 50%, поэтому высокий период занимает 50% от общего периода. В форме волны, иллюстрирующей отрицательные импульсы на рис. 4.4.5, рабочий цикл может составлять около 80%, в то время как в форме волны положительного импульса рабочий цикл может составлять около 20%.

Нестабильный рабочий цикл 50%

Хотя основная форма нестабильного генератора 555 ограничена производством выходного сигнала с рабочим циклом, который всегда превышает 50%, одним из больших преимуществ использования таймера 555 в качестве нестабильного генератора является легкость, с которой схема может быть модифицирован для увеличения рабочего цикла.

Рис. 4.4.6 Один к одному нестабильному соотношению метки к пространству

Если требуется полностью симметричная выходная волна (рабочий цикл 50%), альтернативным методом является использование схемы, показанной на рис.4.4.6. В этой конфигурации, показанной с использованием распиновки фактической микросхемы 555 IC, конденсатор синхронизации по-прежнему подключен к контактам 2 и 6, как в базовой нестабильной схеме, но один резистор синхронизации теперь подключен к выходу, контакту 3.

Операция

Во время высокого периода формы сигнала C1 заряжается от высокого выхода через R1 до тех пор, пока напряжение на выводе 6 не достигнет 2 / 3Vcc и не запустит компаратор 1. Теперь выход становится низким, и C1 разряжается через R1, пока напряжение на выводе 2 не упадет до 1. / 3Vcc, когда компаратор 2 срабатывает и начинает новый период зарядки.Поскольку на рис. 4.4.6 для заряда и разряда используется только один резистор, время заряда и разряда теперь равно 0,7CR, что дает упрощенную формулу для приблизительной частоты колебаний.

Однако у этого решения есть некоторые недостатки для достижения 50% рабочего цикла. Удивительно, но схема не всегда может обеспечивать рабочий цикл 50%. Одна из причин этого заключается в том, что конструкция предполагает, что выход 555 изменяется между 0 В и Vcc, но на практике фактическое выходное напряжение в некоторой степени зависит от нагрузки, приложенной к выходу.Это обычное дело, например, что в 555 с питанием 9 В выходное напряжение может изменяться от 0 В до чуть более 8 В, а с разными сопротивлениями нагрузки эта разница между Vcc и выходным напряжением может снова меняться.

Точки запуска, в которых микросхема 555 переключает свой выход, составляют фиксированную пропорцию Vcc, потому что они питаются от трех внутренних резисторов между + Vcc и 0 В, но скорость, с которой заряжается конденсатор синхронизации в этой конструкции, теперь зависит, а не от Vcc как в базовой конструкции, но от выходного напряжения.Следовательно, различия во времени могут возникать из-за того, что напряжения на выходном выводе 3 и на Vcc не одинаковы, это может повлиять как на частоту, так и на отношение метки к пространству. Однако производительность можно улучшить несколькими способами, чтобы получить ряд полезных схем.

Управляющий вход 555

Вывод 5 из 555 — это вывод управления (Ctrl), который во многих приложениях служит только для развязки инвертирующего входа компаратора 1 внутри ИС, чтобы предотвратить шум, вызывающий неправильное срабатывание схемы.Однако этот вывод также может функционировать как полезный вход, позволяя контролировать частоту и рабочий цикл, когда 555 используется в нестабильном режиме.

Управляющий вход также подключен к цепи резисторов в ИС, которая управляет точками срабатывания 2/3 и 1/3 В постоянного тока схемы. Поэтому, подавая внешнее напряжение постоянного тока на контакт 5, внутренние точки запуска могут быть изменены, чтобы удлинить или сократить периоды заряда и разряда генерируемой волны. Измерение напряжения на выводе 5 обычно показывает напряжение 2/3 В постоянного тока, а приложение более высокого напряжения, чем это, увеличивает время периода заряда, поскольку конденсатор синхронизации должен теперь достичь этого более высокого напряжения, прежде чем компаратор 1 сработает.Следовательно, чем выше напряжение на выводе 5, тем дольше период заряда и ниже частота волны. Уменьшение напряжения на выводе 5 ниже его нормальных 2 / 3Vcc приведет к сокращению периода заряда и увеличению частоты.

Контакт 5, таким образом, обеспечивает метод изменения частоты колебаний путем подачи постоянного напряжения, и, поскольку контакт 5 все еще может быть эффективно развязан довольно большим конденсатором развязки, потенциометр для управления частотой может быть расположен на некотором расстоянии от осциллятор без проблемы внесения шума в схему.

Изменение рабочего цикла

Рис. 4.4.7 Контроль рабочего цикла с помощью Ctrl (вывод 5)

Рис. 4.4.8 Улучшенный контроль рабочего цикла

На рис. 4.4.7 показано, как простое управление рабочим циклом может быть реализовано в базовой нестабильной схеме 555 с помощью управляющего входа. Потенциометр VR1 используется для подачи переменного напряжения на контакт 5. Пределы изменения устанавливаются R1 и R2, так что управляющему напряжению не разрешается колебаться до + Vcc или до 0 В, что позволяет регулировать рабочий цикл в течение диапазон выше и ниже 50%.Одна из проблем с использованием управляющего штифта таким образом заключается в том, что он влияет как на рабочий цикл, так и на частоту одновременно.

Улучшенный контроль рабочего цикла

Схема, обеспечивающая регулируемый рабочий цикл с минимальным влиянием на частоту, показана на рис. 4.4.8. Это модифицированная версия схемы с коэффициентом заполнения 50%, показанной на рис. 4.4.6.

VR1, линейный потенциометр, обеспечивает непрерывно регулируемый рабочий цикл от примерно 35% до 75%, избегая использования управляющего входа, что позволяет регулировать рабочий цикл с незначительным влиянием на частоту колебаний или без него.

Две секции VR1 по обе стороны от ползунка, добавленные к R1 и R2, фактически обеспечивают два отдельных (и регулируемых) значения временного резистора. D1 проводит заряд в течение периода заряда C4, когда на выходе 3 высокий уровень, обеспечивая временное сопротивление, состоящее из R3, левой части VR1 и R1.