Емкость конденсатора единица измерения. Емкость конденсатора: единицы измерения и основные характеристики — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какова основная единица измерения емкости конденсатора. Как связаны между собой фарад, микрофарад и пикофарад. Какие еще важные параметры характеризуют конденсаторы.

Содержание

Единица измерения емкости конденсатора

Основной единицей измерения емкости конденсатора в Международной системе единиц (СИ) является фарад (Ф). Эта единица названа в честь английского физика Майкла Фарадея.

1 фарад — это очень большая емкость. Для сравнения, емкость Земли как проводника составляет около 710 микрофарад. Поэтому на практике чаще используются дольные единицы:

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

Емкость большинства реальных конденсаторов лежит в диапазоне от единиц пикофарад до сотен микрофарад.

Физический смысл емкости конденсатора

Емкость конденсатора характеризует его способность накапливать электрический заряд. Она определяется как отношение заряда на обкладках конденсатора к напряжению между ними:

C = Q / U

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

То есть емкость в 1 фарад означает, что при напряжении 1 вольт конденсатор накапливает заряд в 1 кулон.

Факторы, влияющие на емкость конденсатора

Емкость конденсатора зависит от следующих факторов:

Площадь пластин — чем больше площадь, тем выше емкость
Расстояние между пластинами — чем меньше расстояние, тем выше емкость
Диэлектрическая проницаемость изолятора между пластинами

Поэтому для увеличения емкости используют тонкие диэлектрики с высокой диэлектрической проницаемостью, а также увеличивают площадь обкладок, например, путем их травления.

Рабочее напряжение конденсатора

Помимо емкости, важной характеристикой конденсатора является его рабочее напряжение. Это максимальное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору без риска его пробоя.

Рабочее напряжение зависит от толщины и качества диэлектрика между обкладками. При выборе конденсатора для схемы необходимо учитывать, чтобы его рабочее напряжение было выше максимального напряжения в цепи.

Типы конденсаторов

Существует несколько основных типов конденсаторов:

Керамические — небольшая емкость, высокая стабильность
Пленочные — средняя емкость, хорошая стабильность
Электролитические — большая емкость, но есть полярность
Танталовые — большая емкость при малых размерах
Подстроечные — с регулируемой емкостью

Выбор типа конденсатора зависит от требуемой емкости, рабочего напряжения, стабильности и других параметров схемы.

Применение конденсаторов

Конденсаторы широко применяются в электронике и электротехнике для решения следующих задач:

Накопление энергии
Фильтрация сигналов и помех
Разделение постоянной и переменной составляющих
Сглаживание пульсаций напряжения
Создание колебательных контуров
Задание временных интервалов

Понимание основных характеристик и принципов работы конденсаторов необходимо для грамотного проектирования электронных устройств.

Измерение емкости конденсаторов

Для измерения емкости конденсаторов используются специальные приборы — измерители RLC или мультиметры с функцией измерения емкости. Процесс измерения включает следующие шаги:

Полностью разрядить конденсатор перед измерением
Подключить конденсатор к измерительным щупам прибора
Выбрать подходящий диапазон измерения
Считать показания с дисплея прибора

При измерении важно учитывать полярность электролитических конденсаторов. Также следует помнить, что реальная емкость может отличаться от номинальной в пределах допуска, указанного производителем.

Маркировка емкости конденсаторов

Емкость конденсаторов может маркироваться несколькими способами:

Прямое указание значения и единиц измерения (например, 100 мкФ)
Цифровой код (например, 104 означает 10*10^4 пФ = 100 нФ)
Цветовая маркировка (аналогично резисторам)

При расшифровке маркировки важно правильно определить используемые единицы измерения. Например, 4n7 означает 4.7 нФ, а не 47 нФ.

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

При соединении конденсаторов их общая емкость рассчитывается по следующим формулам:

Параллельное соединение: C = C1 + C2 + C3 + …
Последовательное соединение: 1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + …

Параллельное соединение позволяет увеличить общую емкость, а последовательное — уменьшить ее, но при этом увеличить рабочее напряжение.

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 силыИмпульс (количество движения)Импульс 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

Использование емкости

Конденсаторы — устройства для накопления заряда в электронном оборудовании

Историческая справка

Маркировка конденсаторов

Примеры конденсаторов

Ионисторы

Емкостные сенсорные экраны

Поверхностно-емкостные экраны

Проекционно-емкостные экраны

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.

Единица измерения конденсаторов

Конденсатор представляет собой электрическое устройство, которое обладает возможностью накапливать заряд, состоит из обкладок и слоя диэлектрика между ними. Одной из важнейших характеристик прибора является ёмкость.

В Международной системе СИ за единицу измерения ёмкости конденсатора принимают фарад:. Международное обозначение — F. Названа в честь английского физика М. Фарадея и используется в Международной системе СИ с г.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Полезные товары

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Фарад единица измерения чего. Электрическая ёмкость, конденсатор

Ремонт портал 128 бит

Электроемкость конденсатора. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора.Применение

Конвертер единиц емкости конденсатора

Конденсатор

Энциклопедия по машиностроению XXL

КОНДЕНСАТОРЫ

Емкость конденсатора: единица измерения

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Ёмкость конденсатора измерить.. Оно надо????

<center><div class="advv"><ins class="adsbygoogle" style="display:inline-block;width:336px;height:280px" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="9935184599"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></div></center><center><div class="advv"><ins class="adsbygoogle" style="display:inline-block;width:336px;height:280px" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="9935184599"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></div></center>

Полезные товары

Или, например, количество килограммов конкретного вещества. Иными словами — ёмкость, это количественная характеристика, отражающая способность какого либо транспортного объекта размещать в себе транспортируемое вещество. Ещё проще, ёмкость — это вместительность. В нашем случае речь пойдёт о ёмкости электрического конденсатора. Электрический конденсатор.

В электронике и электротехнике имеет самое разнообразное целевое назначение. В мощных энергетических системах электроснабжения используются для компенсации реактивной мощности, генерируемой индуктивностью протяжённых линий электропередач. В различных электротехнических решениях конденсаторы применяют для смещения фазы напряжения или тока, поглощения высокочастотных гармоник питающего переменного напряжения, снижения уровня пульсаций по постоянному напряжению в блоках питания бытовой и промышленной электроники, фильтрации сигнала, в качестве времязадающих цепей, и для многого другого.

Характеристики электрического конденсатора. Электрическая энергия в конденсаторах накапливается в виде электронов. Иными словами, чем больше электронов способен уместить в себе конденсатор, тем больше его ёмкость, и наоборот.

При заряде конденсатора до напряжения, даже не значительно превышающего номинальное многократно возрастает риск необратимого пробоя диэлектрика между обкладками конденсатора, в результате чего он неминуемо выходит из строя. Этот фактор является очень важным и требует обязательного учёта при построении радиотехнических и электротехнических устройств! Единица измерения ёмкости. В классической электротехнике принято считать, что электрическая ёмкость в 1 фарад соответствует конденсатору, заряженному электрическим зарядом в 1 кулон при разности потенциалов на его обкладках в 1 вольт.

Но, поскольку мы знаем, что электрических зарядов не существует, больше мы данной классической формулировкой пользоваться не будем. Стоит только знать, что ёмкость конденсатора напрямую зависит от количества электронов, которые он способен накопить в нормальном режиме работы. С одной стороны Фарады можно было бы поменять на мегаэлектроны, или, например, гигаэлектроны, но мы этого делать не станем, поскольку Фарад принципиально отражает ту же самую ёмкость, только трактуется немного иначе, и на расчёты электрических параметров схем влиять не будет.

Обозначения конденсаторов. Графическое обозначение конденсаторов показано на рисунке 1. Рисунок 1. Графическое изображение электрических конденсаторов: а постоянной ёмкости, общее обозначение; б постоянной ёмкости поляризованный электролитический ; в переменной ёмкости; г подстроечный. В других кратностях обозначение номиналов конденсаторов встречается крайне редко.

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

Эти обозначения имеют вид:. Схемы соединения конденсаторов. Рисунок 2. Параллельное соединение конденсаторов. Рисунок 3. Последовательное соединение конденсаторов. При параллельном соединении номинальная ёмкость батареи конденсаторов будет равна сумме емкостей всех конденсаторов, входящих в батарею.

При последовательном соединении конденсаторов всё немного сложнее, здесь ёмкость батареи в целом будет заметно меньше самой наименьшей ёмкости из всего набора, входящего в схему. При этом справедливо соотношение:. При желании и должной математической сноровке из данного соотношения можно вычислить ёмкость всей батареи.

Последовательная схема соединения конденсаторов чаще применяется для увеличения номинального рабочего напряжения ёмкости схемы. Пожалуй, всё. Полная описательная теория принципа работы. Русская версия. Перейти к основному содержанию. You must have JavaScript enabled to use this form. Регистрация Забыли пароль? Популярное содержимое За сегодня: Двухполярное питание из однополярного, или создание средней точки Как работает биполярный транзистор Генератор прямоугольных импульсов на логике HEFBP.

За все время: Генератор тепла Андреа Росси E-Cat Двухполярное питание из однополярного, или создание средней точки Как работает биполярный транзистор Двухполупериодный полупроводниковый выпрямитель Выпрямительный диод Блок регулирования напряжения и тока для простого лабораторного источника питания Схемы трёхфазных многофазных выпрямителей. За последнее время: Блок питания 12 В из зарядного устройства для смартфона Как работает биполярный транзистор Двухполупериодный полупроводниковый выпрямитель Генератор прямоугольных импульсов на логике HEFBP Почему резистор сильно греется.

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Говоря о ёмкости, мы чаще всего подразумеваем вместительность. То есть, если рассматривать ёмкость какого либо сосуда, то здесь мы под ёмкостью понимаем количество литров вещества, которое он может вместить. Или, например, количество килограммов конкретного вещества. Иными словами — ёмкость, это количественная характеристика, отражающая способность какого либо транспортного объекта размещать в себе транспортируемое вещество.

Электрическая ёмкость конденсатора характеризует количество Емкость измеряется в Фарадах. Эта единица измерения пошла из.

Фарад единица измерения чего. Электрическая ёмкость, конденсатор

Основной единицей измерения мощности применительно к электрооборудованию является кВт киловатт. Но существует и другая единица мощности, о которой знают далеко не все — кВАр. В соответствии с требованиями Международного стандарта единиц систем измерения СИ, единица измерения реактивной мощности записывается «вар» и, соответственно, «квар». Однако широкораспространенным является обозначение «кВАр». Такое обозначение обусловленно тем, что единицей измерения полной мощности по СИ является ВА. В зарубежной литературе общепринятым обозначением единицы измерения реактивной мощности является » kvar «. Единица измерения реактивной мощности приравнивается к внесистемным единицам, допустимым к применению наравне с единицами СИ. Приемники энергии переменного тока потребляют как активную, так и реактивную мощность. Соотношение мощностей цепи переменного тока можно представить в виде треугольника мощностей.

Ремонт портал 128 бит

Основной характеристикой конденсатора является его емкость. Очень часто замеры емкости требуется проводить в электролитическом конденсаторе. В отличие от керамических и оксидных конденсаторов, которые редко выходят из строя разве что в результате пробоя диэлектрика , электролитическим деталям свойственна потеря ёмкости из-за высыхания электролита. Поскольку работа электронных схем сильно зависит от емкостных характеристик, то необходимо знать, как определить емкость конденсатора.

Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд.

Электроемкость конденсатора. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора.Применение

Также как и для резисторов, к конденсаторам может применяться цветовое кодирование, однако, вследствие редкой распространенности данного типа кодирования, оно не рассматривается в рамках данной статьи. В случае оксидных твердотельных электролитических конденсаторов может присутствовать 3 строчка с указанием буквенного кода диэлектрика и его допуска. Также вверху или внизу может присутствовать строчка, обозначающая серию конденсатора и иную технологическую информацию. Так кодируются керамические, танталовые и ниобиевые, а также SMD конденсаторы. Иначе говоря, первые 2 или 3 цифры определяют число мантиссу , а последняя цифра определяет количество нулей десятичная степень.

Конвертер единиц емкости конденсатора

На нашем сайте собрано более бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике. Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 авторов выполнят вашу работу от руб! Подскажите, пожалуйста, в чем измеряется емкость конденсатора в системе СИ? Как данная единица измерения выражается через основные единицы системы СИ?

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

Конденсатор

Ёмкость — это мера способности конденсатора накапливать заряды. Ёмкость измеряется в фарадах, по имени почетного члена Петербургского университета английского физика Майкла Фарадея. Если удалить одиночный электропроводник бесконечно далеко, исключить влияние заряженных тел друг на друга, то потенциал удаленного проводника станет пропорционален заряду. Но у отличающихся по размеру проводников потенциалы не совпадают.

Энциклопедия по машиностроению XXL

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 237. Электрическая емкость. Конденсаторы

Конденсаторы от лат. Емкость конденсатора зависит от размеров площади обкладок, расстояния между ними и свойств диэлектрика. Как и резисторы, конденсаторы разделяют на конденсаторы постоянной емкости, конденсаторы переменной емкости КПЕ , подстроечные и саморегулирующиеся. Наиболее распространены конденсаторы постоянной емкости. Их применяют в колебательных контурах, различных фильтрах, а также для разделения цепей постоянного и переменного токов и в качестве блокировочных элементов.

КОНДЕНСАТОРЫ

Понятие электрической емкости. Единицы измерения. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Материал является пояснением и дополнением к статье: Единицы измерения физических величин в радиоэлектронике Единицы измерения и соотношения физических величин, применяемых в радиотехника. Если от одного тела отводить заряженные определенным образом частицы например, электроны к другому, то вследствие избытка заряженных частиц между двумя телами возникнет разность потенциалов, то есть электрическое напряжение. Емкость между двумя телами показывает нам, сколько заряженных частиц нужно перенести от одного тела к другому, чтобы получить заданное напряжение. Вашему вниманию подборка материалов:.

Емкость конденсатора: единица измерения

Электроемкость — не зависит от q и U ; — зависит от геометрических размеров проводника, их формы, взаимного расположения, электрических свойств среды между проводниками. Электрической емкостью проводника наз. Конденсатор представляет собой систему из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников. Проводники наз.

Единицы измерения конденсатора

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

В чем измеряется емкость конденсатора?

Энциклопедия по машиностроению XXL

Как определить емкость конденсатора?

КОНДЕНСАТОРЫ

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Электрическая ёмкость, конденсатор.

Конвертер величин

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Ёмкость конденсатора измерить. . Оно надо????

В чем измеряется емкость конденсатора?

Каждый радиолюбитель должен хоть не много, но разбираться в маркировке тех или иных радиоэлектронных компонентов.

Безусловно, для этого имеется множество самых разнообразных справочников, в которых подобная информация представлена в достаточном объёме. В этой статье присутствую данные по кодовой маркировке конденсаторов и сводные таблицы конвертации емкостей. Для того что бы хорошо разобраться в кодовой маркировке конденсаторов используйте соответствующие справочники. В этой статье присутствует малая часть всевозможных вариантов обозначений номиналов конденсаторов.

Однако приведённые таблицы будут вам очень полезны в качестве настольной шпаргалки про типичные ёмкости и маркировку конденсаторов. На самом деле разобраться в пересчёте множителей не тяжело, и для этого совсем не нужны сверх способности к математике. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. В электротехнике часто встречается понятие ёмкости. При этом речь идёт не о ведре или другом сосуде, а об электрической ёмкости проводника, аккумулятора и конденсатора.

Путать эти понятия нельзя. В этой статье мы разберемся, что такое электрическая ёмкость, от чего она зависит и в каких единицах измеряется. Для проводников электрической ёмкостью называется величина, которая характеризует способность тела накапливать электрический заряд.

Это и есть её физический смысл. Обозначается латинской буквой C. Она равна отношению заряда к потенциалу, если это записать в виде формулы, то получается следующее:. Электроемкость любого предмета зависит от его формы и геометрических размеров. Если рассмотреть проводник в форме шара, в качестве примера, то формула для расчета её величины будет иметь вид:. Эта формула справедлива для уединенного проводника. Если расположить рядом два проводника и разделить их диэлектриком, тогда получится конденсатор.

Об этом немного позже, сейчас давайте разберемся, в чем измеряется электроемкость. Единица измерения электрической ёмкости — фарад. Если разложить её на составляющие согласно формуле то:. Исторически сложилось так, что размерность этой единицы выбрана не совсем верно. Дело в том, что на практике приходится работать с величинами электроемкости: мили-, микро-, нано- и пикофарад.

Что равняется долям фарада, а именно:. Конденсатор — это две пластины из проводящего материала, расположенные друг напротив друга, между которым находится слой диэлектрика. В заряженном состоянии обкладки имеют разные потенциалы: одна из них будет положительной, а вторая отрицательной.

Электроемкость конденсатора зависит от величины заряда на его обкладках и разности потенциалов, напряжения между ними. Между пластинами возникает электростатическое поле, которое удерживает заряды на обкладках.

Формула электрической емкости конденсатора в общем случае:. Если сказать простыми словами, то емкость конденсатора зависит от площади пластин и расстояния между ними, а также относительной диэлектрической проницаемости материала, расположенного между ними.

Их различают по используемому диэлектрику:. Так как формула площади фигуры зависит от её формы, то и формула ёмкости будет разной для каждого случая.

Как и у других элементов электрической цепи и в этом случае есть два основных способа соединения конденсаторов: параллельное и последовательное. От этого зависит итоговая электрическая емкость полученной цепи. Расчёты ёмкости нескольких конденсаторов напоминают расчёты сопротивления резисторов в разном включении, только формулы для способов соединения расположены наоборот, то есть:.

В параллельной схеме соединения напряжения на обкладках каждого элемента одинаковы. Это используют для получения больших значений электроемкости. В последовательном включении двух элементов напряжения на обкладках каждого из конденсаторов составляют по половине общего напряжения. Для трёх — трети и так далее.

В данном случае для определения количественной характеристики времени работы или, говоря простым языком, чтобы рассчитать, на какое время работы прибора хватит аккумулятора, используют величину ёмкости. Эти характеристики позволяют определить, сколько времени работы выдержит аккумулятор при конкретной нагрузке. Для определения электрическую емкость аккумулятора измеряют в кулонах Кл.

В свою очередь кулон равен количеству электричества, переданному аккумулятору при силе тока 1А за 1с. Тогда если перевести в часы, то при токе в 1А за 1 час передается Кл. Одним из способов измерения емкости аккумулятора является его разряд заведомо известным током, при этом вы должны замерить время разряда.

Электроемкость — это важная величина в электронике и электротехнике. На практике конденсаторы применяются практически в каждой схеме электронного устройства. Например, в блоках питания — для сглаживания пульсаций, уменьшения влияния высоковольтных всплесков на силовые ключи. Во времязадающих цепях различных схем, а также в ШИМ-контроллерах для того, чтобы задать рабочую частоту. Аккумуляторы также применяются повсеместно.

Вообще задачи накапливания энергии и сдвига фаз встречаются очень часто. Теперь вы знаете, что такое электрическая емкость, в каких единицах происходит ее измерение и от чего зависит данная величина. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и понятной! Конденсатором обычно называют устройство, которое обладает способностью накапливать электрический заряд.

Конструктивно конденсатор представляет собой два проводника, разделенных диэлектриком. Единицей электрической емкости конденсатора в системе СИ является фарада. Сокращенно обозначается буквой Ф. Названа в честь английского физика Майкла Фарадея. Переменные конденсаторы бывают в виде нескольких блоков и подстроечные. В зависимости от материала диэлектриков современные конденсаторы делятся на следующие типы: бумажные, вакуумные, воздушные, керамические, лакопленочные, металлобумажные, оксидные, пленочные, слюдяные и электролитические.

Номинальное напряжение — это максимальное допустимое постоянное напряжение, при котором конденсатор способен работать длительное время, сохраняя параметры неизменными при всех установленных для него температурах. На конденсаторах, в основном, указано номинальное рабочее напряжение при постоянном токе. При работе конденсатора в схемах переменного тока его номинальное напряжение, указанное на корпусе, должно в 1,5…2 раза превышать предельно допустимое действующее переменное напряжение цепи.

На корпусе конденсатора обычно указывают его тип, напряжение, номинальную емкость, допустимое отклонение емкости, ТКЕ и дату изготовления. Маркируют конденсаторы как и резисторы буквенноцифровым кодом, который обозначает номинальную емкость, единицу измерения, допустимое отклонение емкости и ТКЕ.

Буквенные коды единиц измерения номинальных емкостей приведены в табл. Конденсаторы как и резисторы маркируют с помощью цветового кода рис. Цветовой код состоит из колец или точек. Каждому цвету соответствует определенное цифровое значение. Знаки маркировки на конденсаторе сдвинуты к одному из выводов и располагаются слева направо.

Последняя полоса маркировки в два раза шире других и соответствует ТКЕ. Первая, вторая и третья полосы — величина емкости в пикофарадах, четыре — множитель, пять — допуск, шесть последняя — ТКЕ. Иногда этот тип конденсаторов маркируют четырьмя цветовыми кольцами.

При такой маркировке первая и вторая полосы отводятся для обозначения величины, третья полоса — для множителя, четвертая — для ТКЕ. Цветовой код танталовых конденсаторов приведен на рис. Следует обратить внимание на то, что у этих конденсаторов положительный вывод в два раза толще другого, и отсчет колец начинается от головки конденсатора. На рис. Сообщение электрического разряда проводнику называется электризацией. Чем больший заряд принял проводник, тем больше его электризация, или, иначе говоря, тем выше его электрический потенциал.

Между количеством электричества и потенциалом данного уединенного проводника существует линейная зависимость: отношение заряда проводника к его потенциалу есть величина постоянная:. Для какого-либо другого проводника отношение заряда к потенциалу есть также величина постоянная, но отличная от этого отношения для первого проводника. Одной из причин, влияющих на эту разницу, являются размеры самого проводника.

Один и тот же заряд, сообщенный различным проводникам, может создать различные потенциалы. Чтобы повысить потенциал какого-либо проводника на одну единицу потенциала, необходим определенный заряд. Свойство проводящих тел накапливать и удерживать электрический заряд, измеряемое отношением заряда уединенного проводника к его потенциалу, называется электрической емкостью, или просто емкостью, и обозначается буквой С.

Емкостью в 1 фараду обладает проводник, которому сообщают заряд в 1 кулон и при этом потенциал проводника увеличивается на 1 вольт.

Единица измерения электрической емкости — фарада обозначается ф или F очень велика. Устройство, предназначенное для накопления электрических зарядов, называется электрическим конденсатором. Конденсатор состоит из двух металлических пластин обкладок , разделенных между собой слоем диэлектрика. Чтобы зарядить конденсатор, нужно его обкладки соединить с полюсами электрической машины. Разноименные заряды, скопившиеся на обкладках конденсатора, связаны между собой электрическим полем.

Близко расположенные пластины конденсатора, влияя одна на другую, позволяют получить на обкладках большой электрический заряд при относительно невысокой разности потенциалов между обкладками. Электрическая емкость конденсатора есть отношение заряда конденсатора к разности потенциалов между его обкладками:. Как показывают измерения, емкость конденсатора увеличится, если увеличить поверхность обкладок или приблизить их одну к другой. На емкость конденсатора оказывает влияние также материал диэлектрика.

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

Энциклопедия по машиностроению XXL

Определение: Электроемкостью уединенного проводника называется мера его способности удерживать электрический заряд. Емкость проводника не зависит ни от заряда, ни от потенциала. Она зависит от геометрии проводника размеры, форма , от свойств среды диэлектрическая проницаемость , от расположения заряженных тел. Определение: 1 Фарад — единица СИ электроёмкости, равная емкости такого уединенного проводника, который при сообщении ему заряда 1 Кулон изменяет свой потенциал на 1 Вольт. Определение: Конденсатором называется устройство, предназначенное для получения больших величин электроёмкости. Конденсатор состоит из двух проводников, которые называются обкладками.

Как определить емкость конденсатора?

Это зависит от геометрических параметров проводника. Коэффициент пропорциональности С называют электроемкостью — физическая величина, численно равная заряду, который необходимо сообщить проводнику для того, чтобы изменить его потенциал на единицу. Единица измерения емкости в СИ — фарада. По этой формуле можно рассчитать емкость Земли. Необходимость в устройствах, накапливающих заряд, есть, а уединенные проводники обладают малой емкостью. Опытным путем было обнаружено, что электроемкость проводника увеличивается, если к нему поднести другой проводник — за счет явления электростатической индукции. Конденсатор — это два проводника, называемые обкладками , расположенные близко друг к другу. Конструкция такова, что внешние, окружающие конденсатор тела, не оказывают влияние на его электроемкость. Это будет выполняться, если электростатическое поле будет сосредоточено внутри конденсатора, между обкладками.

КОНДЕНСАТОРЫ

В этой статье: Маркировка больших конденсаторов Интерпретация маркировки конденсаторов 23 Источники. Маркировка конденсаторов обладает большим разнообразием по сравнению с маркировкой резисторов. Довольно сложно увидеть маркировку маленьких конденсаторов, потому что площадь поверхности их корпусов очень незначительная. В этой статье рассказывается, как читать маркировку практически всех типов современных конденсаторов, произведенных за рубежом. Возможно, на вашем конденсаторе маркировка будет нанесена в другом порядке по сравнению с описываемым в этой статье.

Фарад — очень большая ёмкость.

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Конденсатором обычно называют устройство, которое обладает способностью накапливать электрический заряд. Конструктивно конденсатор представляет собой два проводника, разделенных диэлектриком. Единицей электрической емкости конденсатора в системе СИ является Фарада. Сокращенно обозначается буквой Ф. Названа в честь английского физика Майкла Фарадея. В радиоэлектронике используется емкость конденсатора, выраженная через дробные единицы фарад: пикофарад, нанофарад, микрофарад.

Электрическая ёмкость, конденсатор.

Радиоактивный распад Радиация. Экспозиционная доза Радиация. Поглощённая доза Десятичные приставки Передача данных Типографика и обработка изображений Единицы измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:. Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах Кл , — разность потенциалов, измеряется в вольтах В. В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах Ф.

Емкость проводников обозначается буквой С. Единицей измерения в проводе равна 1 Амперу. Мерой способности конденсатора накапливать заряд.

Конвертер величин

Random converter.

Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием фарада. В Международную систему единиц фарад введён решением XI Генеральной конференции по мерам и весам в году, одновременно с принятием системы СИ в целом [2]. В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников , то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах и производных единицах измеряют: ёмкость кабелей, конденсаторов , межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы , измеряемые в микро- , нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад. Ёмкость т. Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов , которая имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах , соразмерных электрическому заряду 1 ампер-час равен кулонам.

В чем измеряются единицы емкости конденсаторов

Кондесатор – это элеметнт обладающий электрической емкостью

Содержание

Общие сведения
Общие сведения
Общие сведения
Общие сведения
Общие сведения
Общие сведения
Конденсатор в цепи переменного тока
Общие сведения
Паразитные параметры
Эквивалентное последовательное сопротивление (Rs)
Эквивалентная последовательная индуктивность (Li)
Тангенс угла диэлектрических потерь
Температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ)
Диэлектрическая абсорбция
Паразитный пьезоэффект
Самовосстановление
Общие сведения
Общие сведения
Общие сведения
Общие сведения

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Конденсатор в цепи переменного тока

Соберем цепь с конденсатором, в которой генератор переменного тока создает синусоидальное напряжение. Разберем последовательно, что произойдет в цепи, когда мы замкнем ключ. Начальным будем считать тот момент, когда напряжение генератора равно нулю. В первую четверть периода напряжение на зажимах генератора будет возрастать, начиная от нуля, и конденсатор начнет заряжаться. В цепи появится ток, однако в первый момент заряда конденсатора, несмотря на то, что напряжение на его пластинах только что появилось и еще очень мало, ток в цепи (ток заряда) будет наибольшим.

По мере же увеличения заряда конденсатора ток в цепи убывает и доходит до нуля в момент, когда конденсатор полностью зарядится. При этом напряжение на пластинах конденсатора, строго следуя за напряжением генератора, становится к этому моменту максимальным, но обратного знака, т. е. направлено навстречу напряжению генератора. Таким образом, ток с наибольшей силой устремляется в свободный от заряда конденсатор, но тут же начинает убывать по мере заполнения зарядами пластин конденсатора и падает до нуля, полностью зарядив его.

Сравним это явление с тем, что происходит с потоком воды в трубе, соединяющей два сообщающихся сосуда ,один из которых наполнен, а другой пустой. Стоит только выдвинуть заслонку, преграждающую путь воде, как вода сразу же из левого сосуда под большим напором устремится по трубе в пустой правый сосуд. Однако тотчас же напор воды в трубе начнет постепенно ослабевать, вследствие выравнивания уровней в сосудах, и упадет до нуля. Течение воды прекратится. Подобно этому и ток сначала устремляется в незаряженный конденсатор, а затем постепенно ослабевает по мере его заряда.

С началом второй четверти периода, когда напряжение генератора начнет сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее убывать, заряженный конденсатор будет разряжаться на генератор, что вызовет в цепи ток разряда. По мере убывания напряжения генератора конденсатор все больше и больше разряжается и ток разряда в цепи возрастает. Направление тока разряда в этой четверти периода противоположно направлению тока заряда в первой четверти периода. Соответственно этому кривая тока, пройдя нулевое значение, располагается уже теперь ниже оси времени.

К концу первого полупериода напряжение на генераторе, а также и на конденсаторе быстро приближается к нулю, а ток в цепи медленно достигает своего максимального значения. Вспомнив, что величина тока в цепи тем больше, чем больше величина переносимого по цепи заряда, станет ясным, почему ток достигает максимума тогда, когда напряжение на пластинах конденсатора, а следовательно, и заряд конденсатора быстро убывают.

С началом третьей четверти периода конденсатор вновь начинает заряжаться, но полярность его пластин, так же как и полярность генератора, изменяется «а обратную, а ток, продолжая течь в том же направлении, начинает по мере заряда конденсатора убывать, В конце третьей четверти периода, когда напряжения на генераторе и конденсаторе достигают своего максимума, ток становится равным нулю.

В последнюю четверть периода напряжение, уменьшаясь, падает до нуля, а ток, изменив свое направление в цепи, достигает максимальной величины. На этом и заканчивается период, за которым начинается следующий, в точности повторяющий предыдущий, и т. д.

Итак, под действием переменного напряжения генератора дважды за период происходят заряд конденсатора (первая и третья четверти периода) и дважды его разряд (вторая и четвертая четверти периода). Но так как чередующиеся один за другим заряды и разряды конденсатора сопровождаются каждый раз прохождением по цепи зарядного и разрядного токов, то мы можем заключить, что по цепи с емкостью проходит переменный ток.

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Паразитные параметры

Отдельные виды параметров являются паразитными, которые стараются снизить при конструировании и изготовлении. Их описание приведено ниже.

Эквивалентная схема

Данный параметр зависит от свойств диэлектрика и материала корпуса. Он показывает, насколько уменьшается заряд с течением времени у элемента, не включенного во внешнюю цепь. Утечка происходит в результате неидеальности диэлектрика и по его поверхности.

Для некоторых конденсаторов в характеристиках указывается постоянная времени Т, которая показывает время, в течении которого напряжение на обкладках уменьшится в е (2.71) раз. Численно постоянная времени равняется произведению сопротивления утечки на емкость.

Эквивалентное последовательное сопротивление (Rs)

Эквивалентное последовательное сопротивление ЭПС (в англоязычной литературе ERS) слагается из сопротивления материала обкладок и выводов. К нему также может добавляться поверхностная утечка диэлектрика.

По своей сути, ЭПС представляет собой сопротивление, соединенное последовательно с идеальным конденсатором. Такая цепь в некоторых случаях может влиять на фазочастотные характеристики. ЭПС обязательно должно учитываться при проектировании импульсных источников питания и контуров авторегулирования.

Электролитические конденсаторы имеют особенность, когда из-за наличия внутри паров электролита, воздействующих на выводы, величина ЭПС со временем увеличивается.

Эквивалентная последовательная индуктивность (Li)

Поскольку выводы обкладок и сами обкладки металлические, то они имеют некоторую индуктивность. Таким образом, конденсатор представляет собой резонансный контур, что может оказать влияние на работу схемы в определенном диапазоне частот. Наименьшую индуктивность имеют СМД компоненты ввиду отсутствия у них проволочных выводов.

Тангенс угла диэлектрических потерь

Отношение активной мощности, передаваемой через конденсатор, к реактивной, называется тангенсом угла диэлектрических потерь. Данная величина зависит от потерь в диэлектрике и вызывает сдвиг фазы между напряжением на обкладке и током. Тангенс угла потерь важен при работе на высоких частотах.

Температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ)

ТКЕ означает изменение емкости при колебаниях температуры. ТКЕ может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от того, как ведет себя емкость при изменениях температуры.

Для фильтрующих и резонансных цепей для компенсации температурного дрейфа в одной цепи используют элементы с разным ТКЕ, поэтому многие производители группируют выпускаемые элементы по величине и знаку коэффициента.

Диэлектрическая абсорбция

Данный эффект еще называют эффектом памяти. Проявляется он в том, что при разряде конденсатора через низкоомную нагрузку через некоторое время на обкладках возникает небольшое напряжение.

Величина диэлектрической абсорбции зависит от материалов, из которых изготовлен элемент. Она минимальна для тефлона и полистирола и максимальна для танталовых конденсаторов

Важно учитывать эффект при работе с прецизионными устройствами, особенно интегрирующими и дифференцирующими цепями

Паразитный пьезоэффект

Так называемый «микрофонный эффект» выражается в том, что при воздействии механических нагрузок, в том числе акустических колебаний, керамический диэлектрик в некоторых типах устройств проявляет свойства пьезоэлектрика и начинает генерировать помехи.

Самовосстановление

Свойством самовосстановления после электрического пробоя обладают электролитические бумажные и пленочные конденсаторы. Такие типы конденсаторов и их разновидности нашли применение в цепях, обеспечивающих запуск электродвигателей, в особенности, если трехфазный асинхронный электродвигатель включается в однофазную сеть. Свойство восстановления широко используется в силовой технике.

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Общие сведения

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

C = Q/∆φ

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

Измерение ёмкости конденсатора по кривой разряда

Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

КАТЕГОРИИ:

Археология
Биология
Генетика
География
Информатика
История
Логика
Маркетинг
Математика
Менеджмент
Механика
Педагогика
Религия
Социология
Технологии
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 19Следующая ⇒

Цель работы: опытным путем определить ёмкость конденсатора и величину разрядного сопротивления.

ВВЕДЕНИЕ

Рассмотрим заряженный уединенный проводник. Его потенциал j прямо пропорционален заряду проводника Q . Величину:

(1)

называют электроемкостью уединенного проводника, она определяется зарядом, который надо сообщить проводнику, чтобы изменить его потенциал на единицу. Электроемкость (в вакууме) зависит от геометрической формы и размеров проводника. Единица измерения электроемкости — фарад.

Устройства, обладающие способностью накапливать значительные по величине заряды при малых относительно других тел потенциалах, т. е. обладать большой ёмкостью, называются конденсаторами. Конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком.

На ёмкость конденсатора не должны оказывать влияние окружающие тела, поэтому проводникам придают такую форму, чтобы поле, создаваемое зарядами, было сосредоточено между обкладками конденсатора. Этому условию удовлетворяют плоские, цилиндрические, сферические конденсаторы. Плоские конденсаторы имеют обкладки в виде двух плоских пластин, цилиндрические – два коаксиальных цилиндра, сферические – две концентрические сферы.

Под ёмкостью конденсатора понимается физическая величина, равная отношению заряда Q , накопленного на конденсаторе, к разности потенциалов (j ₁ — j ₂) между его обкладками:

. (2)

Для расчета ёмкости конденсатора необходимо:

а) определить, пользуясь теоремой Остроградского-Гаусса, напряженность поля Е между обкладками конденсатора;

б) определить разность потенциалов между его обкладками по формуле: ;

в) воспользоваться формулой (2) для нахождения ёмкости.

При наличии диэлектрика ёмкость плоского конденсатора определяется по формуле:

, (3)

здесь e — диэлектрическая проницаемость среды, e ₀ — электричес-кая постоянная, S — площадь обкладок, d — расстояние между обкладками. Формула (4) служит для определения ёмкости цилиндрического конденсатора:

, (4)

здесь L – длина обкладок, r ₂ и r ₁ – радиусы коаксиальных цилиндров. Формула (5) служит для определения ёмкости сферического конденсатора:

, (5)

здесь r ₂ и r ₁ – радиусы концентрических сфер.

Если конденсатор С включить в цепь постоянного тока (ключ К находится в положении 1), то произойдет его зарядка (см. рис.1).

ln i ln i₀

⁵

_{4 3}

Рис. 1. Рис. 2.

При замыкании заряженного коденсатора на сопротивление R(ключ Кпереводится в положение 2), он начнет разряжаться. Установим, по какому закону происходит уменьшение силы тока в цепи при разрядке конденсатора.

Рассмотрим замкнутый контур 2-3-4-5-2 (рис. 1). Составим уравнение по второму правилу Кирхгофа:

, (6)

здесь r — величина разрядного сопротивления, — мгновенное значение тока, — падение напряжения на конденсаторе С.

С учетом (1) имеем: . Поскольку , после подстановки получим:

. (7)

Подставим (7) в (6), после преобразований имеем:

. (8)

После разделения переменных, интегрирования, учета начальных условий, получим:

, (9)

здесь — напряжение на обкладках конденсатора в начальный момент времени. На основании закона Ома имеем: Тогда:

, (10)

здесь — величина начального тока в момент времени t=0.

Из (10) видно, что сила тока при разряде конденсатора убывает по экспоненте. Быстрота уменьшения разрядного тока зависит от величины t, которая называется постоянной времени разряда конденсатора, она определяется по формуле:

t = r C . (11)

Постоянная времени разряда конденсатора равна времени, за которое разрядный ток уменьшается в е раз относительно первоначального значения.

Прологарифмируем формулу (10):

, (12)

т.е. имеем линейную зависимость от t. График функции (12) показан на рис. 2.

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

В работе используются следующие приборы и оборудование: источник постоянного тока ИП, вольтметр V, переключатель П, магазин сопротивлений R, микроамперметр m A , конденсатор С.

Схема лабораторной установки показана на рис. 3.

_°₁_°₂_°^°^{^°^°}

ИП ° °

Рис. 3.

Конденсатор С, ёмкость которого требуется найти, заряжается от источника постоянного тока ИП (переключатель П находится в положении 1, см. рис. 1). Вольтметр V служит для измерения напряжения на обкладках конденсатора. После зарядки конденсатора в течение 5 -10 с переключатель П переводится в положение 2, при этом начинается разрядка конденсатора через сопротивление R , сила тока при этом уменьшается. Величина сопротивления устанавливается (в пределах от 20 до 80 кОм) магазином сопротивлений. Одновременно с переключением конденсатора включается секундомер и через каждые 5 с от 5 до 50 с фиксируются показания микроамперметра m A .

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Включить источник постоянного тока ИП и микроамперметр m A.

2. Замкнуть конденсатор на источник питания, измерить напряжение в цепи, в дальнейшем его не менять. Величину напряжения U _С занести в таблицу 1.

3. Установить на магазине сопротивлений величину R по заданию преподавателя (в пределах от20 до 80 кОм), записать его значение в таблицу 1.

4. Переключателем П замкнуть конденсатор на сопротивление R и одновременно включить секундомер.

Таблица 1

№ п.п	U _С , В	R, кОм	t, c	i₁ , мкА	i₂ , мкА	i₃ , мкА	á i ñ , мкА	ln á i ñ	C , мФ	r , кОм
1			5
2			10
…			. .	..	..	..	..	..
9			45
10			50

5. Снимать через каждые 5 с (начиная с 5 с и до 50 с) значения разрядного тока, величину силы тока записывать в таблицу 1. Опыт проводят 3 раза.

6. По значениям силы тока i ₁ , i ₂ , i ₃ (в микроамперах) найти среднее значение величины силы тока áiñ для каждого времени и по усредненным значениям определить ln áiñ .

7. Построить график зависимости lnáiñ =f ( t ) (см. рис. 2).

8. Продлив линию графика до пересечения с осью lnáiñ, определить lni₀, затем, найти величину начального тока i₀. Поскольку значение силы тока получено в микроамперах, его нужно перевести в амперы.

9. Зная U _С , по формуле определить величину разрядного сопротивления rи занести полученное значение в таблицу 1.

10. Из графика найти тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс:

. (13)

11. Из формулы (12) следует:

. (14)

С учетом формулы (13) получим формулу для нахождения емкости конденсатора С:

. (15)

12. По формуле (15) найти значение С и занести его в таблицу.

13. Построить график функции: .

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ СДАЧИ РАБОТЫ

1. Что называют электроёмкостью уединенного проводника? Каковы единицы измерения электроёмкости?

2. Записать формулы емкости плоского, цилиндрического, сферического конденсаторов.

3. От чего зависит емкость конденсатора?

4. Записать формулы для определения ёмкости батареи конденсаторов при их параллельном и последовательном соединении.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-4

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Читайте также:

Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров

Последнее изменение этой страницы: 2021-11-27; просмотров: 48; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia. su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь — 161.97.168.212 (0.017 с.)

Фарад

Для использования в других целях см. Фарад (значения).

^[1]В фарад (символ: F) это Производная единица СИ электрических емкость, способность тела накапливать электрический заряд. Назван в честь английского физика. Майкл Фарадей.

Содержание

1 Определение
- 1.1 Равенство
2 История
3 Объяснение
- 3.1 Неофициальная и устаревшая терминология
- 3.2 Связанные понятия
4 Единицы CGS
5 Смотрите также
6 Заметки
7 внешние ссылки

Определение

Один фарад определяется как емкость через который, когда заряжен с одним кулон, существует разность потенциалов в один вольт.^[1] Точно так же одну фараду можно описать как емкость, которая хранит заряд в один кулон на разности потенциалов в один вольт. ^[2]

Связь между емкостью, зарядом и разностью потенциалов линейна. Например, если разность потенциалов на конденсатор уменьшается вдвое, количество заряда, сохраняемого этим конденсатором, также уменьшается вдвое.

Для большинства приложений фарада — это непрактично большая единица измерения емкости. Большинство электрических и электронных приложений охватываются следующими Префиксы SI:

1 мФ (миллифарад, одна тысячная (10⁻³) фарада) = 1000 мкФ = 1000000 нФ
1 мкФ (микрофарад, одна миллионная (10⁻⁶) фарада) = 0,000 001 F = 1000 nF = 1000000 пФ
1 нФ (нанофарад, один миллиардный (10⁻⁹) фарада) = 0,001 мкФ = 1000 пФ
1 пФ (пикофарад, одна триллионная (10⁻¹²) фарада)

Равенство

Фарад — это производная единица на базе четырех из семи базовых блоков Международная система единиц: килограмм (кг), метр (м), второй (s), и ампер (А).

Выраженный в комбинациях единиц СИ, фарад равен:

F=s4⋅А2м2⋅кг=s2⋅C2м2⋅кг=CV=А⋅sV=W⋅sV2=JV2=N⋅мV2=C2J=C2N⋅м=sΩ=1Ω⋅Гц=s2ЧАС,{ displaystyle { text {F}} = { dfrac {{ text {s}} ^ {4} { cdot} { text {A}} ^ {2}} {{ text {m}} ^ {2} { cdot} { text {kg}}}} = { dfrac {{ text {s}} ^ {2} { cdot} { text {C}} ^ {2}} { { text {m}} ^ {2} { cdot} { text {kg}}}} = { dfrac { text {C}} { text {V}}} = { dfrac {{ text {A}} { cdot} { text {s}}} { text {V}}} = { dfrac {{ text {W}} { cdot} { text {s}}} { { text {V}} ^ {2}}} = { dfrac { text {J}} {{ text {V}} ^ {2}}} = { dfrac {{ text {N}} { cdot} { text {m}}} {{ text {V}} ^ {2}}} = { dfrac {{ text {C}} ^ {2}} { text {J}} } = { dfrac {{ text {C}} ^ {2}} {{ text {N}} { cdot} { text {m}}}} = { dfrac { text {s}} { Omega}} = { dfrac {1} { Omega { cdot} { text {Hz}}}} = { dfrac {{ text {s}} ^ {2}} { text {H }}},}

где F = фарад, s = второй, А = ампер, m = метр, кг = килограмм, C = кулон, V = вольт, W = ватт, J = джоуль, N = ньютон, Ω = ом, Гц = герц, H = Генри.

История

Термин «фарад» был первоначально введен Латимер Кларк и Чарльз Брайт в 1861 г.,^[3] в честь Майкл Фарадей, за единицу количества заряда, но к 1873 году фарада стала единицей измерения емкости.^[4] В 1881 году на Международном конгрессе электриков в Париже имя фарад было официально использовано для обозначения электрической емкости.^[5]^[6]

Объяснение

Примеры разных типов конденсаторов

А конденсатор обычно состоит из двух проводящих поверхностей, часто называемых пластинами, разделенных изолирующим слоем, обычно называемым диэлектрик. Первоначальный конденсатор был лейденская банка разработан в 18 веке. Именно накопление электрического заряда на пластинах приводит к емкость. Современные конденсаторы изготавливаются с использованием ряда технологий производства и материалов, чтобы обеспечить чрезвычайно широкий диапазон значений емкости, используемых в электроника приложения от фемтофарад до фарад, с максимальным номинальным напряжением от нескольких вольт до нескольких киловольт.

Номиналы конденсаторов обычно указано в фарады (F), микрофарады (мкФ), нанофарады (нФ) и пикофарады (пФ).^[7] Миллифарад на практике используется редко (например, емкость 4,7 мФ (0,0047 Ф) вместо этого записывается как 4700 мкФ), в то время как нанофарад редко встречается в Северной Америке.^[8] Размер имеющихся в продаже конденсаторов варьируется от 0,1 пФ до 5000F (5 кФ) суперконденсаторы. Паразитная емкость в высокопроизводительном интегральные схемы могут быть измерены в фемтофарадах (1 фФ = 0,001 пФ = 10⁻¹⁵ F), в то время как высокопроизводительное испытательное оборудование может обнаруживать изменения емкости порядка десятков атофарад (1 aF = 10⁻¹⁸ F).^[9]

Значение 0,1 пФ — это наименьшее значение, доступное для конденсаторов общего назначения в электронной конструкции, поскольку меньшие по размеру будут преобладать. паразитные емкости других компонентов, проводки или печатные платы. Значения емкости 1 пФ или ниже могут быть достигнуты путем скручивания двух коротких отрезков изолированного провода вместе. ^[10]^[11]

Емкость земных ионосфера по отношению к земле составляет около 1 F.^[12]

Неофициальная и устаревшая терминология

Пикофарад (пФ) иногда в просторечии произносится как «затяжка» или «рис», например, «конденсатор на десять затяжек».^[13] Точно так же слово «микрофон» (произносится как «микрофон») иногда неофициально используется для обозначения микрофарадов.

Нестандартные сокращения были и используются часто. Фарад был сокращен до «f», «fd» и «Fd». Для приставки «микро-», когда греческая строчная буква «μ» или устаревший микрознак «μ» недоступен (как на пишущих машинках) или неудобен для ввода, его часто заменяют похожим на «u» или «U» с небольшим риском путаницы. Его также заменили похожим звуком «M» или «m», что может сбивать с толку, потому что M официально означает 1000000 (или 1000), а m предпочтительно означает 1/1000. В текстах до 1960 г. и на корпусах конденсаторов до недавнего времени «микрофарады» обозначались аббревиатурой «mf» или «MFD», а не современным «мкФ». В каталоге Radio Shack 1940 года указаны номинальные характеристики каждого конденсатора в «Mfd.» От 0,000005 Mfd. (5 пФ) до 50 Мфд. (50 мкФ).^[14]

«Микромикрофарад» или «микромикрофарад» — устаревшая единица измерения, встречающаяся в некоторых старых текстах и этикетках, содержит нестандартный метрический двойной префикс. Это в точности эквивалентно пикофараду (пФ). Это сокращенно μμF, uuF или (что сбивает с толку) «mmf», «MMF» или «MMFD».

Связанные понятия

Обратная величина емкости называется электрическая эластичность, единицей (нестандартной, несистемной) которой является Дараф.^[15]

Единицы CGS

В абфарад (сокращенно abF) является устаревшим Единица измерения емкости СГС равно 10⁹ фарады (1 гигафарад, ГФ).^[16]

В статфарад (сокращенно statF) — редко используемая единица CGS, эквивалентная емкости конденсатора с зарядом 1 статкулон через разность потенциалов 1 статвольт. Это 1 / (10⁻⁵c²) фарад, примерно 1,1126 пикофарад. Граф, Рудольф Ф. (1999). Современный словарь электроники. Newnes. п. 1. ISBN 9780080511986. Получено 2016-04-15.

внешние ссылки

Инструмент преобразования единиц Фарада

Единица измерения емкости Фарада — PTB.de

Единицей измерения электрической емкости является фарад (сокращенно F), названный в честь английского физика и химика Майкла Фарадея. Емкость C конденсатора представляет собой отношение накопленного в конденсаторе заряда Q к приложенному постоянному напряжению U :

В случае переменного тока (ac) емкость определяется переменным током I , который течет, когда напряжение переменного тока U применяется к импедансу Z конденсатора:

Z = U / I с Z = 1 / (J ωc ) ⇒ C = I /( j ωU )

с j в качестве мнимой единицы (j ² = -1) и ω угловой частоты.

Следовательно, справедливо как для постоянного, так и для переменного тока:

1 F = 1 As/V = 1 с/Ом

Реализация и распространение фарада осуществляется по всему миру с помощью переменного тока. Поэтому далее рассматривается только емкость переменного тока. Часто используемые эталоны емкости представляют собой коммерческие конденсаторы с параллельными пластинами, изготовленные из инвара, и эталоны из плавленого кварца с термостатированием, поскольку они, среди прочего, имеют очень небольшой коэффициент рассеяния.

Конденсатор емкостью 1 нФ типа «General Radio 1404 A», для дидактических целей с разрезанным корпусом, чтобы была видна стопка параллельных пластин конденсатора.

Реализация блока емкостей на ПТБ коаксиальными измерительными мостами

Единица измерения емкости реализована в PTB с помощью так называемого квадратурного моста, который связывает калибруемый эталон емкости 10 нФ с известным квантовым сопротивлением Холла. На следующем рисунке показана схема такого квадратурного моста:

Схема квадратного моста.

Обратите внимание, что тот же переменный ток I проходит через оба стандарта. Используя закон Ома, I = U / R _H для левого плеча моста и I = ωCU для правого плеча моста (что, кстати, является определением сопротивления и емкости соответственно), емкость калибруемого эталона может быть выражена через известное квантовое сопротивление Холла0004 )/( ωR _H )

, где ω = 2π f угловая частота и f = 1233,147 Гц частота (прослеживается до части PTB.4 частота). Δ представляет собой (обычно очень малое) относительное отклонение эталона емкости 10 нФ от номинального и определяется по системе мостовой балансировки, которая для простоты не показана на рисунке выше.

Важно убедиться, что переменное значение квантового сопротивления Холла согласуется с квантованным значением постоянного тока и, в частности, не отклоняется из-за паразитной диссипации переменного тока. Чтобы избежать таких нежелательных эффектов, PTB разработала специальную технику экранирования.

Согласно рекомендации CIPM, квантовое сопротивление Холла относится к R _K-90, чтобы обеспечить наилучшее согласование с фарадами в системе СИ. Относительная разница между R _K-90 и текущим значением SI R _K составляет менее 2 ^. 10 ^-8 , что практически не актуально и с новой СИ отпадет.

Точность показанного выше квадратурного моста ограничена неточностью технического происхождения при создании квадратурного напряжения Ю . Расширение квадратурного моста до зеркально-симметричного двойного моста позволяет устранить этот эффект и добиться требуемой точности. Действительно, это увеличивает усилия по измерению. В частности, необходимы два переменного квантового сопротивления Холла. Они работают в одном криостате со сверхпроводящим соленоидом и снабжены коаксиальными выводами и экранами.

Схема двойного квадратурного моста.

Фото основной части квадратурного моста. Ширина фото соответствует примерно 2,5 м.

Таким образом калибруются эталоны емкости 10 нФ. Эталоны емкости с номиналами 10 пФ и 100 пФ (1 пФ = 10 ^-12 Ф) обладают наилучшей временной стабильностью и транспортабельностью. Поэтому они больше всего подходят для среднесрочной консервации, как в ПТБ, так и для ее клиентов. Таким образом, они являются «рабочими лошадками» емкостной метрологии. Для калибровки такого эталона емкости 10 пФ или 100 пФ выполняется последовательность шагов 10:1, начиная с уже откалиброванных эталонов 10 нФ, с помощью коаксиального моста отношения.

Измерительная цепочка от квантового сопротивления Холла до эталона емкости 10 пФ и эталона сопротивления постоянному току.

Таким образом, квантовое сопротивление Холла является фиксированной точкой не только для шкалы сопротивления, но и для шкалы емкости. Это является преимуществом для согласованности системы единиц. Неопределенность, достижимая для стандарта 10 пФ, составляет 1 ^. 10 ^-8 (k = 2), что явно меньше неопределенности лучших в мире артефактов вычисляемой емкости. Причинами такой низкой неопределенности являются не только особые свойства квантового сопротивления Холла, но и особая коаксиальная методика измерения, позволяющая проводить очень точные измерения при низком уровне шума.

Нижний конец коаксиального двойного держателя для двух квантовых холловских сопротивлений GaAs для применения при низких температурах и сильных магнитных полях. Наложенные измеренные кривые показывают плато квантового холловского сопротивления.

Для сохранения в PTB рабочие эталоны 10 пФ и 100 пФ с известным поведением дрейфа таким образом отслеживаются до квантового сопротивления Холла примерно два раза в год по мере необходимости. Затем эти эталоны емкости используются в Рабочей группе 2. 13 для калибровки эталонов заказчиков. Там же построена шкала емкостей с большими номиналами до 10 мФ.

Back to Home AG 2.62

емкость | Определение, формула, единица измерения и факты

Связанные темы:: фарада электрический проводник цепь переменного тока

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

емкость , свойство электрического проводника или группы проводников, которое измеряется количеством отделенного электрического заряда, который может храниться на нем на единицу изменения электрического потенциала. Емкость также подразумевает связанное с ней хранение электрической энергии. При переносе электрического заряда между двумя первоначально незаряженными проводниками оба становятся одинаково заряженными, один положительно, другой отрицательно, и между ними устанавливается разность потенциалов. Емкость C представляет собой отношение величины заряда q на любом проводнике к разности потенциалов В между проводниками, или просто C = q / В. метр–килограмм–секунда в научных системах, единицей электрического заряда является кулон, а единицей разности потенциалов – вольт, так что единица измерения емкости, называемая фарад (обозначается символом Ф), равна одному кулону на вольт. Один фарад — очень большая емкость. Удобные в обычном использовании подразделения составляют одну миллионную часть фарада, называемую микрофарадой ( мк Ф) и одна миллионная микрофарад, называемая пикофарад (пФ; более старый термин, микромикрофарад, мкмк Ф). В электростатической системе единиц емкость имеет размерность расстояния.

Подробнее по этой теме

электричество: емкость

Полезное устройство для хранения электроэнергии состоит из двух проводников, расположенных в непосредственной близости и изолированных друг от друга. Простой пример…

Емкость в электрических цепях преднамеренно вводится устройством, называемым конденсатором. Он был открыт прусским ученым Эвальдом Георгом фон Клейстом в 1745 году и независимо голландским физиком Питером ван Мушенбруком примерно в то же время в процессе исследования электростатических явлений. Они обнаружили, что электричество, полученное от электростатической машины, может накапливаться в течение определенного периода времени, а затем высвобождаться. Устройство, которое стало известно как лейденская банка, состояло из закрытого пробкой стеклянного флакона или банки, наполненной водой, с гвоздем, протыкающим пробку и погружаемым в воду. Держа банку в руке и прикасаясь гвоздем к проводнику электростатической машины, они обнаружили, что от гвоздя можно получить удар после его отсоединения, касаясь его свободной рукой. Эта реакция показала, что часть электричества от машины была сохранена.

Простой, но фундаментальный шаг в эволюции конденсатора был сделан английским астрономом Джоном Бевисом в 1747 году, когда он заменил воду металлической фольгой, образуя подкладку на внутренней поверхности стекла и другую, покрывающую внешнюю поверхность. Эта форма конденсатора с проводником, выступающим из горлышка банки и касающимся облицовки, имела в качестве основных физических особенностей два проводника протяженной площади, почти одинаково разделенных изолирующим или диэлектрическим слоем, сделанным настолько тонким, насколько это практически возможно. Эти особенности были сохранены в каждой современной форме конденсатора.

Конденсатор, также называемый конденсатором, таким образом, представляет собой сэндвич из двух пластин из проводящего материала, разделенных изолирующим материалом или диэлектриком. Его основная функция заключается в хранении электрической энергии. Конденсаторы различаются размерами и геометрическим расположением пластин, а также видом используемого диэлектрического материала. Отсюда и такие названия, как слюдяные, бумажные, керамические, воздушные и электролитические конденсаторы. Их емкость может быть фиксированной или регулируемой в диапазоне значений для использования в схемах настройки.

Энергия, накопленная конденсатором, соответствует работе, выполняемой (например, батареей) по созданию противоположных зарядов на двух пластинах при приложенном напряжении. Количество заряда, которое может быть сохранено, зависит от площади пластин, расстояния между ними, диэлектрического материала в пространстве и приложенного напряжения.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Конденсатор, включенный в цепь переменного тока (AC), попеременно заряжается и разряжается каждые полпериода. Таким образом, время, доступное для зарядки или разрядки, зависит от частоты тока, и если требуемое время превышает длину полупериода, поляризация (разделение заряда) не завершена. В таких условиях диэлектрическая проницаемость оказывается меньше, чем наблюдаемая в цепи постоянного тока, и изменяется в зависимости от частоты, становясь ниже на более высоких частотах. При смене полярности пластин заряды должны смещаться через диэлектрик сначала в одну, а затем в другую сторону, и преодоление противодействия, с которым они сталкиваются, приводит к выделению тепла, известному как диэлектрические потери, характеристика, которую необходимо учитывать. следует учитывать при применении конденсаторов в электрических цепях, например, в радио- и телевизионных приемниках. Диэлектрические потери зависят от частоты и материала диэлектрика.

За исключением утечки (обычно небольшой) через диэлектрик, через конденсатор не протекает ток, когда он находится под постоянным напряжением. Однако переменный ток проходит легко и называется током смещения.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена Адамом Августином.

Конденсатор

Конденсатор
Емкость
Конденсатор – это устройство для накопления раздельного заряда. Нет единого электронного компонента сегодня играет более важную роль, чем конденсатор. Это устройство используется для хранить информацию в памяти компьютера, регулировать напряжения в источниках питания, создавать электрические поля, накапливать электрическую энергию, обнаруживать и производить электромагнитные волны и измерять время. Любые два проводника, разделенные изолирующей средой, образуют конденсатор.
А конденсатор с параллельными пластинами состоит из двух пластин, разделенных тонкой изоляционной материал, известный как диэлектрик . В параллельной тарелке электроны конденсатора переносятся с одной параллельной пластины на другую.
Мы уже показали, что электрическое поле между пластинами постоянно с величиной E = σ/ε ₀ и указывает от положительной пластины к отрицательной.
Таким образом, разность потенциалов между отрицательной и положительной пластиной равна дано
∆U = U _{положительный} — U _{отрицательный} = -q Σ _{отрицательный} ^{положительный} E∙ ∆ r = q E d.
При суммировании ∆ r точек от отрицательной к положительной пластине в противоположное направление от E .
Поэтому E∙ ∆ r = -E∆r, и знаки минус отменяются.
Положительный пластина находится под более высоким потенциалом, чем отрицательная пластина.
Линии поля и эквипотенциальные линии для постоянное поле между двумя заряженными пластинами показано справа. Одна пластина конденсатора содержит положительный заряд Q, а другая — заряд Q. отрицательный заряд -Q. Заряд Q на пластинах пропорционален потенциалу разница V между двумя пластинами. емкость 90 064 Кл — постоянная пропорциональности,

Q = CV, C = Q/V.
C зависит от геометрии конденсатора и типа диэлектрического материала использовал. Емкость плоского конденсатора с двумя пластинами площадью А расстояние d и отсутствие диэлектрического материала между пластинами составляет
С = ε ₀ А/д.
(Электрическое поле E = σ/ε ₀ . Напряжение равно V = Ed = σd/ε ₀ . Заряд равен Q = σA. Поэтому Q/V = σAε ₀ /σd = Aε ₀ /d.)
Единицей емкости в системе СИ является Кулон/Вольт = Фарад (F).
Типичный конденсаторы имеют емкость в диапазоне от пикофарад до микрофарад.
Емкость говорит нам, сколько заряда устройство хранит для данного Напряжение. Диэлектрик между проводниками увеличивает емкость конденсатор. Молекулы диэлектрического материала поляризуются в поле между двумя проводниками. Весь отрицательный и положительный заряд диэлектрика смещены на небольшую величину друг относительно друга. Этот приводит к эффективному положительному поверхностному заряду на одной стороне диэлектрика и отрицательный поверхностный заряд на другой стороне диэлектрика. Эти эффективные поверхностные заряды на диэлектрике создают электрическое поле, которое противодействует полю, создаваемому поверхностными зарядами на проводниках, и, таким образом, уменьшает напряжение между проводниками. Чтобы поддерживать напряжение, больше заряда должны быть надеты на проводники. Таким образом, конденсатор накапливает больше заряда в течение заданное напряжение. Диэлектрическая проницаемость κ представляет собой отношение напряжения В ₀ между жилами без диэлектрика к напряжение V с диэлектриком, κ = V ₀ /В, для данного количества заряда Q на проводниках.
На приведенной выше диаграмме такое же количество заряда Q на проводники приводит к меньшему полю между пластинами конденсатора с диэлектрик. Чем выше диэлектрическая проницаемость κ, тем больше заряда конденсатор может хранить при заданном напряжении. Для параллельной пластины конденсатор с диэлектриком между пластинами емкостью
С = Q/V = κQ/V ₀ = κε ₀ A/d = εA/d,
, где ε = κε ₀ . Статическая диэлектрическая проницаемость любого материала всегда больше 1,
.
Типовые диэлектрические постоянные
Материал Диэлектрическая проницаемость
Воздух 1.00059
Силикат алюминия от 5,3 до 5,5
Бакелит 3,7
Пчелиный воск (желтый) 2,7
Бутилкаучук 2,4
Формика ХХ 4,00
Германий 16
Стекло от 4 до 10
Гуттаперча 2,6
Масло Halowax 4,8
Кел-Ф 2,6
Люсит 2,8
Слюда от 4 до 8
Микарта 254 от 3,4 до 5,4
Майлар 3. 1
Неопреновый каучук 6,7
Нейлон 3.00
Материал Диэлектрическая проницаемость
Бумага от 1,5 до 3
Парафин от 2 до 3
Оргстекло 3,4
Полиэтилен 2,2
Полистирол 2,56
Фарфор от 5 до 7
Стекло пирекс 5,6
Кварц от 3,7 до 4,5
Силиконовое масло 2,5
Стеатит от 5,3 до 6,5
Титанат стронция 233
Тефлон 2.1
Тенит от 2,9 до 4,5
Вакуум 1.00000
Вазелин 2,16
Вода (дистиллированная) от 76,7 до 78,2
Дерево от 1,2 до 2,1
Если диэлектрик с диэлектрической проницаемостью κ вставляется между пластинами плоскопараллельного конденсатора, а напряжение поддерживается постоянным аккумулятором, заряд Q на пластинах увеличивается с коэффициентом κ. Батарея перемещает больше электронов с положительной пластины на отрицательную. Величина электрического поля между пластинами E = V/d остается неизменной. такой же.
Если диэлектрик вставлен между пластинами параллельной пластины конденсатор, а заряд на обкладках остается прежним, потому что конденсатор отключается от аккумулятора, то напряжение V уменьшается в раз κ, а электрическое поле между пластинами E = V/d уменьшается в κ.
Встроенный вопрос 2:
(a) Конденсатор с плоскими пластинами изначально имеет напряжение 12 В и остается подключенным к аккумулятору. Если расстояние между пластинами теперь удвоится, что бывает?
(b) Конденсатор с плоскими пластинами изначально подключен к батарее, а пластины удерживают заряд ±Q. Затем батарея отключается. Если расстояние между пластинами теперь удваивается, что происходит?
Подсказка:
Если конденсатор подключен к аккумулятору, напряжение остается постоянный. Остается равным напряжению батареи. Батарея — это заряд насос. Он может перекачивать заряд с одной пластины на другую для поддержания постоянного разность потенциалов.
Если батарея отсоединена от конденсатора, заряд на пластины остаются постоянными.
Нет аккумулятора <--> нет зарядного насоса. Заряд не может перемещаться с одной пластины на другую. Другой. Поэтому напряжение изменяется при изменении расстояния между пластинами.
Обсудите это со своими однокурсниками на форуме!
Ссылка: ФЕТ Лаборатория конденсаторов (базовая)
Энергия, запасенная в конденсаторе
Энергия U, запасенная в конденсаторе, равна работе W сделано в разделении заряды на проводниках. Чем больше заряда уже накоплено на пластинах, тем необходимо проделать дополнительную работу, чтобы отделить дополнительные заряды из-за сильного отталкивание между одноименными зарядами. При заданном напряжении требуется бесконечно малое количество работы ∆W = V∆Q по отделению дополнительного бесконечно малого количества заряда ∆Q.
(Напряжение V — это количество работы на единицу заряда.)
Поскольку V = Q/C, V увеличивается линейно с Q. Общая работа, выполненная при зарядке конденсатора является
Вт = U = Σ V ∆Q = V _{среднее} Q = ½VQ.
Используя Q = CV, мы также можем написать U = ½(Q ²/C) или U = ½CV ² .
Проблема:
Каждая ячейка памяти компьютера содержит конденсатор для хранения заряда. Сохраняемый или не сохраняемый заряд соответствует двоичному разряду 1 и 0. Для более плотной упаковки ячеек часто используются траншейные конденсаторы. в котором пластины конденсатора установлены вертикально вдоль стенок траншеи врезан в кремниевый чип. Если у нас есть емкость 50 фемтофарад = 50*10 ^-15 Ф и каждая плита имеет площадь 20*10 ^-12 м ² (траншеи микронного размера), что такое разделение пластин?
Решение:
Обоснование:
Емкость плоского конденсатора с двумя пластинами площадью А на расстоянии d и отсутствии диэлектрического материала между пластинами C = ε ₀ A/d.
Детали расчета:
C = ε ₀ A/d, d = е ₀ A/C = (8,85*10 ^-12 *20*10 ^-12 /(50*10 ^-15 )) м = 3,54*10 ^-9 м.
Типичные размеры атомов порядка 0,1 нм, поэтому бороздка находится на шириной порядка 30 атомов.
Для любого изолятора существует максимальное электрическое поле, которое можно поддерживать без ионизации молекул. Для конденсатора это означает наличие максимально допустимое напряжение, которое может быть приложено к проводникам. Этот максимальное напряжение зависит от диэлектрика в конденсаторе. Соответствующий максимальное поле Е _b называется диэлектрической прочностью материала. Для более сильных полей конденсатор «выходит из строя» (аналогично коронный разряд) и обычно разрушается. Большинство конденсаторов, используемых в электротехнике цепи несут как емкость, так и номинальное напряжение. Это напряжение пробоя В _б связано с диэлектрической прочностью E _b . Для параллельной пластины конденсатор имеем V _b = E _b d.
Материал Диэлектрическая прочность (В/м)
Воздух 3*10 ⁶
Бакелит 24*10 ⁶
Неопреновый каучук 12*10 ⁶
Нейлон 14*10 ⁶
Бумага 16*10 ⁶
Полистирол 24*10 ⁶
Стекло пирекс 14*10 ⁶
Кварц 8*10 ⁶
Силиконовое масло 15*10 ⁶
Титанат стронция 8*10 ⁶
Тефлон 60*10 ⁶
Определение, формула, единицы СИ, измерение
Конденсатор — это устройство, которое может накапливать электрические заряды, а также может использоваться для защиты цепей от нежелательных всплесков. Теперь вы можете подумать, что батарея также делает это.
Однако в этом случае разница заключается в том, что батарея хранит энергию в форме химического потенциала, тогда как конденсаторы хранят энергию в форме электрического потенциала. Кроме того, ток утечки у конденсаторов выше, чем у аккумуляторов, а это означает, что конденсаторы не могут удерживать заряд так же долго, как аккумуляторы.
Рис. 1. Конденсатор А. Источник: Эван-Амос, Wikimedia Commons (общественное достояние).
Быстрое движение электронов между двумя пластинами конденсатора делает его очень полезным в электронных приложениях.
Конденсатор
Внутри конденсатора находятся две металлические пластины из проводящего материала, например алюминия. Эти пластины разделены изоляционным материалом, также известным как диэлектрик.
Прежде чем мы рассмотрим, как работает конденсатор, нам нужно понять концепцию поляризации.
Поляризация – это ориентация полярных молекул внутри диэлектрика по направлению к противоположным электродам.
Диэлектрик состоит из множества полярных молекул, которые имеют как положительный, так и отрицательный конец. Когда конденсатор не накапливает заряд, электрического поля нет, и эти молекулы случайным образом направлены в разные стороны.
Рис. 2. Случайные молекулы (вверху) и молекулы в электрическом поле (внизу). Источник: гиперфизика, Wikimedia Commons (общественное достояние).
Когда на конденсатор подается напряжение, создается электрическое поле. Положительные концы молекул притягиваются к отрицательно заряженной пластине и наоборот.
Поскольку диэлектрик является изолятором и молекулы не могут смещаться, поляризованные молекулы ориентируются таким образом, что противоположные заряды на молекулах и пластинах обращены друг к другу.
Рис. 3. Ориентация поляризованных молекул в электрическом поле. Источник: Brews ohare, Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).
Поскольку электрическое поле поляризованных молекул направлено в противоположную сторону от пластин конденсатора, разность потенциалов уменьшается, а способность конденсатора накапливать заряд на единицу разности потенциалов увеличивается.
Возьмите батарейку и подсоедините отрицательный конец к отрицательному выводу конденсатора (обозначен полосой), а положительный конец к положительному выводу. Однако имейте в виду, что не все конденсаторы имеют маркировку полюсов. Если это так, они могут быть подключены в любом направлении в цепи.
Рисунок 4. Символ конденсатора. Источник: Wikimedia Commons (общественное достояние).
Заряды текут от батареи к отрицательной клемме конденсатора и от положительной пластины к положительной клемме батареи.
Рисунок 5. На диаграмме показано, как напряжение на пластинах и ток, протекающий через пластины, изменяются по мере заряда конденсатора. Источник: jjbeard, Wikimedia Commons (общественное достояние).
После того, как заряды перетекли от положительной пластины к батарее и от батареи к отрицательной пластине, дальнейший поток электронов невозможен, и одна сторона конденсатора заряжена отрицательно, а другая сторона заряжена положительно. Конденсатор находится на том же уровне напряжения, что и батарея.
Поскольку электроны накапливаются на одной стороне конденсатора, мы говорим, что он хранит энергию, которую можно высвобождать, когда это необходимо.
Между пластинами конденсатора создается разность потенциалов, так как существует разница в количестве зарядов на пластинах.
Применение конденсатора
Заряженный конденсатор можно использовать для обеспечения непрерывного заряда цепи.
Например, когда мы подключаем светодиод к полностью заряженному конденсатору, заряды от отрицательной пластины конденсатора текут через светодиод к положительной пластине конденсатора до тех пор, пока между двумя клеммами не исчезнет разность потенциалов. В результате светодиод на короткое время мигнет.
Продолжительность вспышки будет очень короткой, так как поток электронов очень быстрый. Однако, если мы подключим батарею к конденсатору в этой цепи, конденсатор будет заряжаться и накапливать энергию и снова разряжаться, если в протекании тока возникнет какое-либо прерывание.
Измерение накопленной энергии
На конденсаторе есть два значения, одно показывает напряжение (В) и емкость в фарадах (Ф).
Рисунок 6. Конденсатор с показаниями напряжения и емкости. Источник: Jomegat, Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).
Показание напряжения на конденсаторе указывает максимальное напряжение, которое он может выдержать. Если это значение превышено, есть вероятность, что конденсатор может сгореть, а иногда даже взорваться.
Емкость конденсатора
Каждый конденсатор имеет емкость, которая представляет собой его способность накапливать электрический заряд. Символом емкости является C, которая измеряется в фарадах. Фарады — это количество кулонов, которое может храниться на вольт:
Таким образом, емкость можно использовать для расчета заряда в кулонах:
Q = электрический заряд.
C = емкость.
В = напряжение.
Формула емкости
Емкость можно рассчитать по следующей формуле:
C = емкость, измеренная в кулонах на вольт (Ф).
K = относительная диэлектрическая проницаемость, т. е. диэлектрическая проницаемость материала по отношению к диэлектрической проницаемости свободного пространства. Это выражается как εr/ε0, где εr — диэлектрическая проницаемость материала. Обычно указывается относительная диэлектрическая проницаемость. Например, воздух имеет диэлектрическую проницаемость 1,9.2 и разделены на 2,15 мм.
Поскольку K не указано, мы примем его равным 1. Сложение других значений дает:
Это может показаться очень маленькой емкостью, но на самом деле она огромна.
Емкость (только A2) — основные выводы
Конденсатор — это проводник, который может накапливать заряд в электрической форме.
Каждый конденсатор имеет емкость, которая представляет собой количество заряда на единицу разности потенциалов.
Конденсатор используется для поддержания тока в цепи в случае прерывания.
Две проводящие пластины с диэлектрическим изолятором между ними образуют конденсатор.
Работа конденсатора заключается в накоплении отрицательных зарядов на одной пластине, что создает разность потенциалов между двумя пластинами.
Единицей измерения емкости являются фарады. Что такое емкость и ее единицы измерения0009
Поиск единиц измерения:
21 единиц емкость — найдено.
Емкость C – это скалярная величина определенной конфигурации двух изолированных проводников, определяющая количество электрического заряда Q , которое может быть сохранено этой конфигурацией для заданного электрического потенциала В между этими двумя проводники. Эта конкретная конфигурация двух изолированных проводников, заряженных до двух разных значений электрического потенциала, называется конденсатор . Производная единица СИ емкость (C) имеет специальное название, фарад (F) в честь английского физика Майкла Фарадея (1791 — 1867). Конденсатор имеет емкость C = 1F (один фарард), если конденсатор может хранить 1C (один кулон) заряда при напряжении 1V (один вольт) между обкладками конденсатора ¹ .
В чем измеряется емкость? См. единицы измерения емкости и соответствующие им символы.

About the unit O:Convert the unit to all units
T:Convert the unit to another unit
attofarad aF O:aFT:aF
centifarad cF O:cFT:cF
децифарад dF O:dFT:dF
декафарад daF O:daFT:daF
Exafarad EF O:EFT:EF
farad F O:FT:F
femtofarad fF O:fFT: fF
Gigafarad GF O:GFT:GF
hectofarad hF O:hFT:hF
kilofarad kF O:kFT:kF
Megafarad MF O:MFT:MF
microfarad µF O:µFT:µF
millifarad mF O:mFT:mF
nanofarad nF O:nFT:nF
Petafarad PF O:PFT:PF
picofarad pF O:pFT:pF
Terafarad TF O:TFT : ТФ
yoctofarad yF O:yFT:yF
Yottafarad YF O:YFT:YF
zeptofarad zF O:zFT:zF
Zettafarad ZF O:ZFT:ZF
1. Справочник по физике 1-е изд. 2002 Уолтер Бененсон, Джон В. Харрис, Хорст Стокер, Хольгер Лутц. Последнее обращение: 17 декабря 2020 г. (платная ссылка amazon.com).
Пищевые продукты, питательные вещества и калории
ENER-G, ЗАМЕНИТЕЛЬ ЯЙЦА, КУЛИНАРНЫЙ ЗАМЕНИТЕЛЬ ЯИЦА, UPC: 0751180 весит(ют) 135 грамм на метрическую чашку или 4,5 унции на чашку в США, и содержит(ют) 375 калорий на 100 граммов (≈3,53 унции) [вес к объему | объем к весу | цена | плотность ]
672 продукты, содержащие мальтозу . Список этих продуктов, начиная с самого высокого содержания мальтозы и самого низкого содержания мальтозы
Гравий, вещества и масла
CaribSea, Freshwater, Super Naturals, Zen Garden весит 1 473,7 кг/м³ (92,00009 фунтов/фут³) с удельным весом 1,4737 относительно чистой воды. Подсчитайте, сколько этого гравия требуется для достижения определенной глубины в цилиндрическом, четвертьцилиндрическом или прямоугольном аквариуме или пруду [вес к объему | объем к весу | цена ]
Оксид бора [B ₂ O ₃ ] весит 2 550 кг/м³ (159,1913 фунтов/фут³) [ вес к объему | объем к весу | цена | моль к объему и весу | масса и молярная концентрация | плотность ]
Преобразование объема в вес, веса в объем и стоимости для Хладагент R-23, жидкий (R23) с температурой в диапазоне от -95,56°C (-140,008°F) до 4,45°C (40,01°F)
Веса и измерения
Гигаджоуль в минуту — это единица СИ, кратная производной единице измерения мощности джоуль в секунду (Дж/сек) или ватт (Вт).
Частота определяется как интервал времени, в течение которого физическая система, например, электрический ток или волна, совершающая полное колебание и возвращающаяся в исходное мгновенное состояние как по знаку (направлению), так и по величине, называется периодом колебаний этой физической системы.
Таблица преобразования г/дюйм³ в т/столовую ложку, конвертер единиц г/дюйм³ в т/столовую ложку или конвертировать между всеми единицами измерения плотности.
Калькуляторы
Преобразование моля в объем и вес для обычных соединений
Конденсаторы
Конденсатор представляет собой устройство, используемое для хранения электрической энергии.
Обкладки конденсатора заряжены и между ними существует электрическое поле. Конденсатор разрядится, если пластины соединить вместе через резистор.
Зарядка конденсатора
Заряд конденсатора может быть выражен как
Q = I T (1)
, где
Q = Зарядка из конденсации (Coulomb, C, MC)
Q = Зарядка из контента (Coulomb, C, MC)

I = ток (ампер, А)
t = время (с)
Количество заряда (число электронов) измеряется в единицах Кулон — Кл —39
1 кулон = 6,24 10 ¹⁸ электронов
Наименьший существующий заряд — это заряд, переносимый электроном, равный -1,602 10 ^-19 кулон .
Пример — количество переданной электроэнергии
Если ток 5 ампер течет в течение 2 минут, количество электричества — кулонов — может быть рассчитано как
Q = (5 А) (2 мин ) (60 с/мин)
   = 600 C
or, in electrons:
(600 C) ( 6.24 10 ¹⁸ electrons / C)
    = 3.744 10 ²¹ electrons
Electric Field Strength (диэлектрическая прочность)
Если две заряженные пластины разделены изолирующей средой — диэлектриком, — напряженность электрического поля (градиент потенциала) между двумя пластинами может быть выражена как
e = U / D (2)
, где
E = Прочность на электрическом поле (Volts / M)
U = Электрический потенциал (VOLT)
D = толщина Dielectric, расстояние расстояние. между пластинами (м)
Пример — Напряженность электрического поля
Напряжение между двумя пластинами 230 В и расстояние между ними 5 мм . Напряженность электрического поля можно рассчитать как
E = (230 В)/((5 мм) (10 ^-3 м/мм))
= 46000 вольт/м
= 46 кВ/м
Электрическая плотность потока потока
Плотность электрического потока представляет собой отношение между зарядом конденсатора и площадью поверхности пластин конденсатора:
D = Q / A         (3)
кулон/м ² )
A = surface area of the capacitor (m ² )
Charge and Applied Voltage
Charge in a capacitor is proportional to the applied voltage and can be expressed as
Q = C U        ( 4)
где
C = коэффициент пропорциональности или емкость (фарад, Ф, мкФ )
емкость 9
емкость0003 (4) емкость может быть выражена как
C = Q / U               (5)
Один фарад определяется как емкость конденсатора при наличии разности потенциалов в один вольт на пластинах с зарядом в один кулон.
Обычно используется мкФ (10 ^-6 F) .
Пример — напряжение на конденсаторе
A 5 мкФ конденсатор заряжается 10 мКл . Напряжение на конденсаторе можно рассчитать, изменив (4) на
U = Q / C
= (10 мКл) (10 ^-3 Кл/мКл) / ((5 мкФ) ( 10 ^-6 F/µF)
= 2000 В
= 2 кВ
Абсолютная диэлектрическая проницаемость
. Соотношение плотности электрического потока к электрическому полю называется абсолютной проницаемостью — ε -of. диэлектрик и может быть выражен как
ε = D / E (6)
, где
ε = абсолютная диэлектрическая проницаемость (F / M)
Абсолютная проницаемость свободного пространства или вакуума — также называется электрическая константа — ε ε ₀ — это 8,85 10 ^-12 Ф/м .
Относительная диэлектрическая проницаемость
Относительная диэлектрическая проницаемость, также называемая диэлектрической проницаемостью1182 ε — и плотность потока поля в абсолютном вакууме — ε ₀ .
ε _R = ε / ε ₀ (7A)
Фактическая проницаемость может быть рассчитана с помощью Transforming (7A) до
ε = ε _R9
. 7b)
Параллельный пластинчатый конденсатор
Емкость пластинчатого конденсатора, как показано на рисунке выше, пропорциональна площади A пластины. Емкость может быть выражена как
C = ε _R ε ₀ A / D (8)
, где
A = Площадь пластины (M ²)
D = толстая. Расстояние между пластинами (M)
Для конденсатора пластины с несколькими пластинами емкость может быть выражена как
C = ε _R ε ₀ A (N — 1) / D (8B)
где
n = количество пластин
Пример — емкость конденсатора пластин
емкость конденсатора пластин с площадью 5 см ² , 10 Пластин и расстояние 0,1 мм .