Конденсатор состоит из: Конденсатор состоит | Производство конденсаторов

Содержание

Конденсатор состоит из

Этому условию удовлетворяют плоские, цилиндрические и сферические конденсаторы. Электроемкостью конденсатора называется отношение заряда q к напряжению U разности потенциалов между обкладками:. Простейший конденсатор — система из двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика. Такой конденсатор называется плоским. Электрическое поле плоского конденсатора, в основном, локализовано между пластинами рис. В целом ряде задач можно приближенно пренебрегать полем рассеяния и полагать, что электрическое поле плоского конденсатора целиком сосредоточено между его обкладками рис.


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. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как устроен электролитический конденсатор — расчленение своими руками и обзор ))

Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин…


Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Ёмкость конденсатора измеряется в фарадах. Первые конденсаторы, состоящие из двух проводников, разделенных непроводником диэлектриком , упоминаемые обычно как конденсатор Эпинуса или электрический лист, были созданы ещё раньше [3].

Конденсатор является пассивным электронным компонентом [4]. В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин называемых обкладками , разделённых диэлектриком , толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок см.

Практически применяемые конденсаторы имеют много слоёв диэлектрика и многослойные электроды, или ленты чередующихся диэлектрика и электродов, свёрнутые в цилиндр или параллелепипед со скруглёнными четырьмя рёбрами из-за намотки. Конденсатор в цепи постоянного тока может проводить ток в момент включения его в цепь происходит зарядка или перезарядка конденсатора , по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течёт, так как его обкладки разделены диэлектриком.

В цепи же переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора, замыкаясь так называемым током смещения.

С точки зрения метода комплексных амплитуд конденсатор обладает комплексным импедансом. Резонансная частота конденсатора равна. Обычно максимальная рабочая частота конденсатора примерно в 2—3 раза ниже резонансной.

Конденсатор может накапливать электрическую энергию. Энергия заряженного конденсатора:. В России для условных графических обозначений конденсаторов на схемах рекомендуется использовать ГОСТ 2. При обозначении номинала ёмкости в других единицах указывают единицу измерения. Для электролитических конденсаторов, а также для высоковольтных конденсаторов на схемах, после обозначения номинала ёмкости, указывают их максимальное рабочее напряжение в вольтах В или киловольтах кВ.

В настоящее время изготавливаются конденсаторы с номинальными ёмкостями из десятичнологарифмических рядов значений Е3, Е6, Е12, Е24 , то есть на одну декаду приходится 3, 6, 12, 24 значения, так, чтобы значения с соответствующим допуском разбросом перекрывали всю декаду. Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость , характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд. В обозначении конденсатора фигурирует значение номинальной ёмкости, в то время как реальная ёмкость может значительно меняться в зависимости от многих факторов.

Реальная ёмкость конденсатора определяет его электрические свойства. Типичные значения ёмкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до тысяч микрофарад. Однако существуют конденсаторы ионисторы с ёмкостью до десятков фарад. Эта формула справедлива, лишь когда d намного меньше линейных размеров пластин. Для получения больших ёмкостей конденсаторы соединяют параллельно.

При этом напряжение между обкладками всех конденсаторов одинаково. Общая ёмкость батареи параллельно соединённых конденсаторов равна сумме ёмкостей всех конденсаторов, входящих в батарею. Если у всех параллельно соединённых конденсаторов расстояние между обкладками и свойства диэлектрика одинаковы, то эти конденсаторы можно представить как один большой конденсатор, разделённый на фрагменты меньшей площади.

При последовательном соединении конденсаторов заряды всех конденсаторов одинаковы, так как от источника питания они поступают только на внешние электроды, а на внутренних электродах они получаются только за счёт разделения зарядов, ранее нейтрализовавших друг друга. Общая ёмкость батареи последовательно соединённых конденсаторов равна. Эта ёмкость всегда меньше минимальной ёмкости конденсатора, входящего в батарею.

Однако при последовательном соединении уменьшается возможность пробоя конденсаторов, так как на каждый конденсатор приходится лишь часть разницы потенциалов источника напряжения. Если площадь обкладок всех конденсаторов, соединённых последовательно, одинакова, то эти конденсаторы можно представить в виде одного большого конденсатора, между обкладками которого находится стопка из пластин диэлектрика всех составляющих его конденсаторов.

Максимальное значение удельной ёмкости достигается при минимальной толщине диэлектрика, однако при этом уменьшается его напряжение пробоя.

Плотность энергии электролитического конденсатора зависит от конструктивного исполнения. Максимальная плотность достигается у больших конденсаторов, где масса корпуса невелика по сравнению с массой обкладок и электролита. Особенно важен этот параметр при использовании конденсатора в качестве накопителя энергии, с последующим мгновенным её высвобождением, например, в пушке Гаусса. Номинальное напряжение зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемых материалов. Эксплуатационное напряжение на конденсаторе должно быть не выше номинального.

Многие конденсаторы с оксидным диэлектриком электролитические функционируют только при корректной полярности напряжения из-за химических особенностей взаимодействия электролита с диэлектриком. При обратной полярности напряжения электролитические конденсаторы обычно выходят из строя из-за химического разрушения диэлектрика с последующим увеличением тока, вскипанием электролита внутри и, как следствие, с вероятностью взрыва корпуса. Основной причиной взрывов является перегрев конденсатора, вызываемый в большинстве случаев утечкой или повышением эквивалентного последовательного сопротивления вследствие старения актуально для импульсных устройств.

Для уменьшения повреждений других деталей и травматизма персонала в современных конденсаторах большой ёмкости устанавливают вышибной предохранительный клапан или выполняют надсечку корпуса часто её можно заметить в виде креста или в форме букв X, K или Т на торце цилиндрического корпуса, иногда, на больших конденсаторах, она покрыта пластиком.

При повышении внутреннего давления вышибается пробка клапана или корпус разрушается по насечке, пары электролита выходят в виде едкого газа и, даже, брызг жидкости.

При этом разрушение корпуса конденсатора происходит без взрыва, разбрасывания обкладок и сепаратора. Старые электролитические конденсаторы выпускались в герметичных корпусах и в конструкции их корпусов не предусматривалась взрывобезопасность.

Скорость разлёта осколков при взрыве корпуса устаревших конденсаторов может быть достаточной для того, чтобы травмировать человека. При пробое конденсатора или при его случайной переполюсовке выделившееся при протекании тока тепло инициирует реакцию между данными компонентами, протекающую в виде сильной вспышки с хлопком, что сопровождается разбрасыванием искр и осколков корпуса.

Сила такого взрыва довольно велика, особенно у крупных конденсаторов, и способна повредить не только соседние радиоэлементы, но и плату. При тесном расположении нескольких конденсаторов возможен прожог корпусов соседних конденсаторов, что приводит к одновременному взрыву всей группы. Реальные конденсаторы, помимо ёмкости, обладают также собственными последовательным и параллельным сопротивлением и индуктивностью. С достаточной для практики точностью, эквивалентную схему реального конденсатора можно представить как показано на рисунке, где все двухполюсники подразумеваются идеальными.

Из-за тока утечки, протекающего через слой диэлектрика между обкладками и по поверхности диэлектрика, предварительно заряженный конденсатор с течением времени теряет заряд саморазряд конденсатора. Часто, в спецификациях на конденсаторы, сопротивление утечки определяют через постоянную времени T саморазряда конденсатора, которая численно равна произведению ёмкости на сопротивление утечки:.

Хорошие конденсаторы с полимерными и керамическими диэлектриками имеют постоянные времени саморазряда достигающие многих сотен тысяч часов. Эквивалентное последовательное сопротивление англ. Equivalent series resistance ; ESR, ЭПС, внутреннее сопротивление обусловлено, главным образом, электрическим сопротивлением материала обкладок и выводов конденсатора и контактов между ними, а также учитывает потери в диэлектрике.

Обычно ЭПС возрастает с увеличением частоты тока, протекающего через конденсатор, вследствие поверхностного эффекта. В большинстве практических случаев этим параметром можно пренебречь, но, иногда напр. Некоторые схемы например, стабилизаторы напряжения критичны к диапазону изменения ЭПС конденсаторов в своих цепях. Это связано с тем, что при проектировании таких устройств инженеры учитывают этот параметр в фазочастотной характеристике ФЧХ обратной связи стабилизатора.

Существенное изменение со временем ЭПС применённых конденсаторов изменяет ФЧХ, что может привести к снижению запаса устойчивости контуров авторегулирования, и, даже, к самовозбуждению.

Существуют специальные приборы ESR-метр англ. Эквивалентная последовательная индуктивность обусловлена, в основном, собственной индуктивностью обкладок и выводов конденсатора.

Результатом этой распределенной паразитной индуктивности является превращение конденсатора в колебательный контур с характерной собственной частотой резонанса. Эта частота может быть измерена и обычно указывается в параметрах конденсатора либо в явном виде либо в виде рекомендованной максимальной рабочей частоты.

Предварительно заряженный конденсатор с течением времени теряет запасённую энергию за счёт тока утечки, протекающего через слой диэлектрика между обкладками. Часто в справочниках на конденсаторы приводится постоянная времени саморазряда конденсатора, численно равная произведению ёмкости на сопротивление утечки. Это время, за которое начальное напряжение на отключенном конденсаторе уменьшится в e раз. Потери энергии в конденсаторе определяются потерями в диэлектрике и обкладках.

Тангенс угла потерь определяется отношением активной мощности P а к реактивной P р при синусоидальном напряжении определённой частоты.

Термины добротности и тангенса угла потерь применяются также для катушек индуктивности и трансформаторов. ТКЕ определяется так:. Таким образом, изменение ёмкости от температуры при не слишком больших изменениях температуры выражается линейной функцией:. TKE применяется для характеристики конденсаторов с практически линейной зависимостью ёмкости от температуры.

Однако ТКЕ указывается в спецификациях не для всех типов конденсаторов. Для конденсаторов, имеющих существенно нелинейную зависимость ёмкости от температуры и для конденсаторов с большими изменениями ёмкости от воздействия температуры окружающей среды в спецификациях нормируются относительное изменение ёмкости в рабочем диапазоне температур или в виде графика зависимости ёмкости от температуры.

Если заряженный конденсатор быстро разрядить до нулевого напряжения путём подключения низкоомной нагрузки, а затем снять нагрузку и наблюдать за напряжением на выводах конденсатора, то мы увидим, что напряжение на обкладках снова появится как если бы мы разрядили конденсатор не до нуля.

Это явление получило название диэлектрическая абсорбция диэлектрическое поглощение. Конденсатор ведёт себя так, словно параллельно ему подключено множество последовательных RC -цепочек с различной постоянной времени. Интенсивность проявления этого эффекта зависит в основном от свойств диэлектрика конденсатора. Подобный эффект можно наблюдать практически на всех типах диэлектриков. В электролитических конденсаторах он особенно ярок и является следствием химических реакций между электролитом и обкладками.

У конденсаторов с твердым диэлектриком например, керамических и слюдяных эффект связан с остаточной поляризацией диэлектрика. Эффект зависит от времени зарядки конденсатора, времени закорочения, иногда от температуры. Количественное значение абсорбции принято характеризовать коэффициентом абсорбции , который определяется в стандартных условиях. Особое внимание в связи с эффектом следует уделять измерительным цепям постоянного тока: прецизионным интегрирующим усилителям, устройствам выборки-хранения, некоторым схемам на переключаемых конденсаторах.

Это характерно для конденсаторов с пьезоэлектрическими диэлектриками. Пьезоэффект ведёт к возникновению электрических помех, в устройствах, где использованы такие конденсаторы при воздействии акустического шума или вибрации на конденсатор. Конденсаторы с металлизированным электродом бумажный и пленочный диэлектрик обладают важным свойством самовосстановления англ. Механизм самовосстановления заключается в отгорании металлизации электрода после локального пробоя диэлектрика посредством микродугового электрического разряда.

Основная классификация конденсаторов проводится по типу диэлектрика в конденсаторе. Тип диэлектрика определяет основные электрические параметры конденсаторов: сопротивление изоляции, стабильность ёмкости, величину потерь и др. В зависимости от назначения можно условно разделить конденсаторы на конденсаторы общего и специального назначения. Конденсаторы общего назначения используются практически в большинстве видов и классов аппаратуры.

Традиционно к ним относят наиболее распространённые низковольтные конденсаторы, к которым не предъявляются особые требования. Все остальные конденсаторы являются специальными.

К ним относятся высоковольтные, импульсные, помехоподавляющие, дозиметрические , пусковые и другие конденсаторы. Буквенная система распространяется на конденсаторы, разработанные до года. Для упрощения системы обозначений часто первую букву К пропускают, оставляя вторую и последующие [10].


Полное условное обозначение конденсаторов состоит из следующих элементов:

Емкость — это способность устройства хранить электрическую энергию в электростатическом поле. Конденсатор — это устройство, которое обладает определенной емкостью. Конденсатор состоит из двух проводников, разделенных изолятором. Проводники называются обкладками, а изолятор — диэлектриком. Когда источник тока подсоединен к конденсатору, ток течет дотех пор пока конденсатор не зарядится.

Конденсатор состоит из двух концентрических сфер. Радиус R1 внутренней сферы равен 10 см, внешней R2=10,2 см. Промежуток между сферами.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя

Плоский конденсатор состоит из двух. Ваш ответ Отображаемое имя по желанию : Отправить мне письмо на это адрес если мой ответ выбран или прокомментирован: Отправить мне письмо если мой ответ выбран или прокомментирован Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений. Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь. Похожие вопросы 1 ответ. Найти ёмкость. Плоский конденсатор состоит из двух параллельно расположенных в воздухе пластинок, каждая площадью см2 , расстояние между ними 0,2 см. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 10 см. Между пластинами находится слой диэлектрика толщиной 1 мм с диэлектрической. Плоский конденсатор состоит из двух пластин площадью 50 см2 каждая.

Конструкция конденсатора

Обозначение и или значение основных параметров и характеристик, необходимых для заказа и записи в конструкторские документы. Для старых типов конденсаторов в основу условных обозначений брались конструктивные, технологические, эксплуатационные и другие признаки, например:. С н — номинальная емкость и допускаемое отклонение емкости. Параметр обозначается на конденсаторе или указывается в сопроводительной документации.

Конденсатор состоит из корпуса, торцевые стороны которого закрыты трубными досками, выходящими своими концами в водяные камеры.

КОНДЕНСАТОР (электрический)

Что делать, если требуется подключить двигатель к источнику, рассчитанному на другой тип напряжения например, трехфазный двигатель к однофазной сети? Такая необходимость может возникнуть, в частности, если нужно подключить двигатель к какому-либо оборудованию сверлильному или наждачному станку и пр. В этом случае используются конденсаторы, которые, однако, могут быть разного типа. Соответственно, надо иметь представление о том, какой емкости нужен конденсатор для электродвигателя, и как ее правильно рассчитать. Конденсатор состоит из двух пластин, расположенных друг напротив друга.

Курс лекций, модуль 4

Насколько уменьшится высота шарика h к моменту его удара? Ваш ответ Отображаемое имя по желанию : Отправить мне письмо на это адрес если мой ответ выбран или прокомментирован: Отправить мне письмо если мой ответ выбран или прокомментирован Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений. Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь. Похожие вопросы 1 ответ. Конденсатор состоит из двух неподвижных, вертикально расположенных, длинных, параллельных, разноименно заряженных пластин. Получайте быстрые ответы на все возникшие вопросы, делитесь знаниями и опытом, задавайте интересные вопросы и получайте качественные ответы. Все категории экономические 42, гуманитарные 33, юридические 17, школьный раздел , разное 16,

Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 10 см каждая. Расстояние между пластинами 1 см. Конденсатор зарядили.

Конденсатор состоит.

Он представляет собой двухпоточный двухходовой тепло-обменный аппарат поверхностного типа. Конденсатор состоит из следующих основных частей: корпуса паровой части 3 , передней водяной камеры 10 , задней водяной камеры 1 , конденсато-сборника 19 и охлаждающих трубок Корпус паровой части конденсатора 3 стальной, сварной конструкции.

Электрический конденсатор

Конденсатор один из самых распространённых радиоэлементов. Роль конденсатора в электронной схеме заключается в накоплении электрического заряда, разделения постоянной и переменной составляющей тока, фильтрации пульсирующего тока и другое. Конструктивно конденсатор состоит из двух проводящих обкладок двух металлических пластин , изолированных одна от другой диэлектриком. В зависимости от конструкции и назначения конденсатора диэлектриком может служить воздух, бумага, керамика, слюда. Кроме обычных существуют ещё и электролитические конденсаторы.

Емкость определяется геометрическими размерами проводника, его формой и электрическими свойствами окружающей среды.

Энциклопедический словарь. Диэлектрики , толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок; такая система электродов обладает взаимной электрической ёмкостью См. Конденсатор электрический — прибор, служащий для скопления на поверхности небольшого объема вещества большого количества электричества без значительного повышения при этом напряжения электричества в теле. Брокгауза и И. Конденсатор, электрический — прибор, служащий для скопления на поверхности небольшого объема вещества большого количества электричества без значительного повышения при этом напряжения электричества в теле. Обладает способностью накапливать электрич.

Загрузить всю книгу. Емкость уединенных проводников мала. Система проводников обладают значительно большей емкостью. На практике, однако, необходимы устройства, обладающие способностью накапливать значительный по величине заряд.


Задача В15. Плоский конденсатор состоит из двух обкладок площадью

Задача В15. Плоский конденсатор состоит из двух обкладок площадью 40 каждая. Между ними находится стекло с диэлектрической проницаемостью 7. Какой заряд находится на обкладках этого конденсатора, если напряженность электрического поля между ними 8 МВ/м?

Обозначим S площадь обкладок конденсатора, — диэлектрическую проницаемость стекла, Е — напряженность электрического поля между обкладками, q — заряд конденсатора, С — его емкость, — электрическую постоянную, d — расстояние между обкладками, U — напряжение на обкладках.

Решение:

Согласно определению емкости конденсатора

Кроме того, емкость плоского конденсатора

Приравняем правые части этих равенств и из полученного выражения найдем искомый заряд:

Расстояние между обкладками d определим из формулы

откуда

Подставим равенство (2) в формулу (1):

Произведем вычисления:

Ответ: q = 2 мкКл.

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Задачи по физике с решением

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Задача В13. Напряжение на обкладках конденсатора 200 В, расстояние между обкладками 0,2 мм. Конденсатор отключили от источника зарядов, после чего увеличили расстояние между обкладками до 0,7 мм. Определить новое напряжение на обкладках конденсатора.
Задача В14. Между обкладками плоского конденсатора находится слюдяная пластинка с диэлектрической проницаемостью 6. Емкость конденсатора 10 мкФ, напряжение на его обкладках 1 кВ. Какую работу надо совершить, чтобы вынуть пластинку из конденсатора, не отключая его от источника напряжения?
Задача В16. Два проводника с емкостями 4 пФ и 6 пФ заряжены соответственно до потенциалов 8 В и 10 В. Найти их потенциал после соприкосновения друг с другом.
Задача В17. Плоский воздушный конденсатор зарядили до напряжения 600 В и отключили от источника зарядов, после чего расстояние между обкладками увеличили от 0,2 мм до 0,7 мм и ввели диэлектрик с проницаемостью 7. Найти новое напряжение между обкладками

Простейший конденсатор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Простейший конденсатор

Cтраница 1

Простейший конденсатор представляет собой два рядом расположенных изолированных проводника. Если на проводники поместить равные, но противоположные по знаку заряды, то между ними устанавливается определенная разность потенциалов.  [1]

Простейший конденсатор представляет собой два проводника электрического тока, например две металлические пластинки, именуемые обкладками конденсатора, разделенные непроводником электрического тока — диэлектриком. Чем больше площадь обкладок конденсатора и чем ближе они расположены Друг к другу, тем больше электрическая емкость этого прибора.  [3]

Простейший конденсатор, состоящий из двух параллельных пластин — обкладок, разделенных тонким слоем диэлектрика, называется плоским конденсатором.  [4]

Простейший конденсатор состоит из двух металлических поверхностей-обкладок, разделенных диэлектриком. Для получения большей емкости применяют большее число обкладок, чередующихся со слоями диэлектрика, соединяя обкладки между собой через одну. Большинство конденсаторов широкого применения имеет твердые диэлектрики.  [5]

Простейший конденсатор образуется двумя металлическими поверхностями — обкладками, разделенными изоляционным веществом — диэлектриком. Для получения большей емкости применяют большее число обкладок, чередующихся со слоями диэлектрика, соединяя обкладки между собой через одну.  [6]

Простейший конденсатор, изображенный на рис. 3.25, состоит из двух металлических пластин, разделенных воздушным пространством. Пластины называют обкадками конденсатора. Одна из обкладок заряжена положительно, а другая отрицательно.  [7]

Простейший конденсатор, состоящий из двух параллельных пластин — обкладок, разделенных тонким слоем диэлектрика, называется плоским конденсатором.  [8]

Простейшим конденсатором является плоский конденсатор ( рис. 11), состоящий из двух одинаковых металлических пластин, разделенных слоем воздуха или другого вещества, в котором нет свободных электронов.  [9]

Многоструйный барометрический конденсатор является простейшим конденсатором. Он применяется в тех случаях, когда количество неконденсирующихся газов невелико и глубокий вакуум не требуется. Конечная разность температур, достигаемая в многоструйном конденсаторе, обычно колеблется от 6 до 10 С. В бассейн для разбрызгивания 9 охлаждающая вода добавляется через поплавковый распределительный клапан.  [11]

Два близко расположенных изолированных проводника образуют простейший конденсатор. Пусть они несут на себе равные по величине и противоположные по знаку заряды, тогда емкость конденсатора есть отношение заряда на одном из проводников к разности потенциалов между ними. Отношение берется всегда таким, чтобы емкость была положительной.  [12]

Две металлические пластины, разделенные слоем диэлектрика, образуют простейший конденсатор. Поэтому конденсатор способен накапливать электрическую энергию.  [14]

Страницы:      1    2    3

Плоский воздушный конденсатор состоит из двух пластин площадью 100 см2 каждая

Условие задачи:

Плоский воздушный конденсатор состоит из двух пластин площадью 100 см2 каждая. Когда одной из них сообщили заряд 6 нКл, конденсатор зарядился до напряжения 120 В. Определить расстояние между пластинами.

Задача №6.4.9 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(S=100\) см2, \(q=6\) нКл, \(U=120\) В, \(d-?\)

Решение задачи:

При решении этой задачи почему-то все игнорируют тот факт, что заряд сообщается только одной из обкладок конденсатора, а ведь в таком случае использовать следующую формулу нельзя:

\[C = \frac{q}{U}\]

Эту задачу следует решать другим образом. Поле между обкладками конденсатора обусловлено полем заряженной пластины, величину этого поля можно найти по известной формуле (она выводится благодаря теореме Гаусса):

\[E = \frac{\sigma }{{2{\varepsilon _0}}}\;\;\;\;(1)\]

Здесь \(\sigma\) – поверхностная плотность заряда, которую легко определить по следующей формуле:

\[\sigma = \frac{q}{S}\]

Используя это выражение, формулу (1) можно записать в виде:

\[E = \frac{q}{{2{\varepsilon _0}S}}\;\;\;\;(2)\]

Также всем известна формула нахождения напряженности поля \(E\) через напряжение \(U\) и расстояние между обкладками \(d\):

\[E = \frac{U}{d}\;\;\;\;(3)\]

Давайте приравняем (2) и (3):

\[\frac{q}{{2{\varepsilon _0}S}} = \frac{U}{d}\]

Откуда искомое расстояние между обкладками \(d\) равно:

\[d = \frac{{2{\varepsilon _0}SU}}{q}\]

Электрическая постоянная \(\varepsilon _0\) равна 8,85·10-12 Ф/м.{ – 9}}}} = 0,00354\;м = 3,54\;мм\]

Если у Вас есть какие-то возражения по поводу правильности решения этой задачи, прошу написать их в комментариях.

Ответ: 3,54 мм.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

6.4.8 Шарообразная капля, имеющая потенциал 2,5 В, получена в результате слияния двух
6.4.10 Определить площадь пластин плоского воздушного конденсатора электроемкостью 1 мкФ
6.4.11 Плоский конденсатор составлен из двух круглых пластин диаметром 0,54 м каждая

Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами Конденсатор присоединен к источнику

Напишите мне в чат, пришлите ссылку на эту страницу в чат, оплатите и получите файл!

Закажите у меня новую работу, просто написав мне в чат!

Описание заказа и 38% решения ( + фото):

Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами Конденсатор присоединен к источнику напряжения Определить заряд и напряженность поля конденсатора, если диэлектриком будут: а) воздух; б) стекло. 

Известно, что емкость плоского конденсатора  диэлектрическая проницаемость диэлектрика (в нашем случае  для воздуха,  для стекла), d – расстояние между пластинами, S — площадь пластин,  электрическая постоянная. Так как пластины круглые, то их площадь равна  Поэтому С другой стороны известно, что заряд на пластинах, приложенное напряжение. Поэтому Откуда для имеем Для имеем Напряженность поля по определению равно Оно будет постоянно при любой среде между обкладками, если всегда поддерживается постоянная разность потенциала поэтому 

Похожие готовые решения по физике:

© Преподаватель Анна Евкова

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Правовые документы

Telegram и логотип telegram являются товарными знаками корпорации Telegram FZ-LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

волшебные свойства загадочных баночек / Хабр

Было ли лучшее время для энтузиастов и любителей Hi-Fi, чем конец 1970-х и начало 1980-х годов? С одной стороны, так много всего происходило с развитием цифрового аудио, а с другой — наблюдался рост субъективизма. Внезапно проигрыватели и усилители стали оценивать не по уровню детонации, выходной мощности и гармоническим искажениям, а по их звучанию! И можно было даже всерьёз говорить о звучании кабелей. В этой новой атмосфере всё, что когда-то считалось само собой разумеющимся в области Hi-Fi, стало кандидатом на переоценку.

Пристальному изучению подверглось и влияние на звук пассивных электронных компонентов — резисторов, индуктивностей и конденсаторов. В особенности, конденсаторов. Знающие люди начали обсуждать такие явления как эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и диэлектрическое поглощение.

Сегодня мы нечасто слышим об этой теме, но не потому, что проблема была исчерпана. Скорее всего, разработчики нынче уделяют столь же пристальное внимание используемым пассивным компонентам, как и схемам, в которых они применяются, так что общественный фурор несколько стих.

Азы

В простейшем виде конденсатор состоит из двух металлических пластин, разделённых воздухом (или, ещё лучше, вакуумом) и схематично изображён на рис. 1. Поскольку между пластинами нет проводящего пути, конденсатор блокирует постоянный ток (например, от батареи). При этом конденсатор, напротив, пропускает сигналы переменного тока — как раз такие как звуковые волны.

Рис. 1. Компоненты, из которых состоит конденсатор — две проводящие пластины, разделённые слоем диэлектрика.
Проверенное решение

Мы нечасто сталкиваемся с воздушными конденсаторами, но если вы заглядывали внутрь старого лампового радиоприемника и видели элемент, отвечающий за настройку, который состоит из чередующихся металлических пластин, это как раз воздушный конденсатор переменной ёмкости. В большинстве конденсаторов, с которыми мы сталкиваемся в аудиотехнике и прочей электронике, в качестве изолирующего материала (диэлектрика), разделяющего пластины, не используется воздух, поскольку он имеет низкую диэлектрическую постоянную (1,0), а это означает, что воздушные конденсаторы большой емкости слишком громоздкие, чтобы быть практичными. По этой причине используются, в основном, твёрдые диэлектрики, с более высокими диэлектрическими свойствами, в том числе из керамики и различных видов пластмасс (например, ПВХ с диэлектрической проницаемостью 4,0). Именно здесь история становится особенно интересной, поскольку для всех этих диэлектриков характерны те или иные компромиссы в плане влияния на звук, в то время как воздух практически идеален.

Простые фильтры

Для начала, узнаем побольше о том, как ведут себя конденсаторы и для чего они используются. Конденсаторы блокируют постоянный ток и пропускают переменный, однако они не пропускают переменный ток с разной частотой одинаково. Это объясняется тем, что конденсаторы обладают реактивным сопротивлением, которое снижается с увеличением частоты (к слову, катушки индуктивности тоже обладают реактивным сопротивлением, которое, наоборот, увеличивается с ростом частоты).

Таким образом, конденсаторы пропускают высокочастотные сигналы легче, чем низкочастотные, что делает их крайне полезными в частотно-селективных цепях (то есть, в фильтрах), а также для устранения нежелательных сигналов (например, гул или шум с шины питания постоянного напряжения).

Простые фильтры верхних и нижних частот показаны на рис.2. В фильтре верхних частот (рис. 2а) последовательно включенный конденсатор подключен к шунтирующему резистору. В фильтре нижних частот (рис. 2b) конденсатор и резистор меняются местами.

Рис. 2. RC-фильтр первого порядка верхних (2a) и нижних (2b) частот.

Итак, конденсаторы зачастую используются для объединения цепей, отделения нежелательного шума в цепях постоянного напряжения и в частотно-селективных цепях (фильтрах). Поскольку конденсаторы накапливают электрический заряд, большие из них также применяются в качестве резервуаров в источниках питания переменного и постоянного тока. На рис. 3 показан типовой источник питания, включающий в себя понижающий трансформатор (он понижает напряжение сети), мостовой выпрямитель (который преобразует переменный ток из трансформатора в импульсный постоянный ток) и пару конденсаторов-резервуаров (сглаживающих пульсации после выпрямления переменного тока).

Рис.3. Принципиальная схема двухполупериодного источника питания, состоящего из понижающего трансформатора, двухполупериодного мостового выпрямителя и двух резервуарных конденсаторов.

Подобные схемы встречаются во многих твердотельных аудиокомпонентах. Аналогичные решения используются и в ламповом оборудовании, но из-за высоких напряжений, требуемых для работы ламп, трансформатор здесь обычно повышает напряжение сети.

Ёмкость резервуарных конденсаторов, используемых в транзисторных усилителях мощности, может достигать 50 000 мкФ и более, тогда как в других случаях в схеме могут использоваться конденсаторы емкостью 1 НФ (одна тысячная микрофарада) или даже меньше. Таким образом, очевидно, что некоторые типы конденсаторов лучше подходят под определённые задачи, чем другие.

Важное уточнение

Как правило, самые большие резервуарные конденсаторы являются электролитическими, ведь они обеспечивают высокую ёмкость в сравнительно небольшом объёме. Такие конденсаторы содержат электролит (жидкость или гель), который химически реагирует с металлической фольгой внутри банки, образуя слой диэлектрика. Подобные электролитические конденсаторы, а также некоторые другие — например, танталовые, называются полярными, а несоблюдение полярности подключения может привести к их выходу из строя.

Другая разновидность — неполярные конденсаторы, которые можно подключать без учёта полярности. Подобные электролиты иногда использовались в пассивных кроссоверах акустических систем, однако такая практика сегодня устарела, поскольку плёночные конденсаторы справляются с этой задачей лучше, хоть и занимают больше места.

Конденсаторы также могут иметь различное расположение выводов — аксиальное (осевое) или радиальное. Преимущество радиальных электролитов заключается в том, что они занимают меньше площади на плате, однако их минус — в том, что они увеличивают её высоту. В больших электролитических конденсаторах обычно отказываются от выводов под пайку — в пользу винтовых клемм.

Что скрывают конденсаторы

Настоящие конденсаторы, как и настоящие политики, ведут себя не идеально, и именно здесь кроется причина их влияния на качество звука. Во-первых, на практике ни один конденсатор не является только ёмкостью — он также имеет индуктивность и сопротивление. На принципиальной схеме конденсатор обычно обозначается одним из символов на рис. 4 (все они визуально отсылают к двум разделенным пластинам), однако в реальности он представляет собой что-то вроде схемы, представленной на рис. 5. Резистор обозначенный на рисунке как ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) может быть не постоянным — сопротивление может зависеть от частоты. В случае с электролитическими конденсаторами, ESR обычно уменьшается с частотой.

Рис. 4. Варианты обозначения конденсаторов на схеме

Одним из последствий того, что у конденсаторов есть индуктивность (ESL или эквивалентная последовательная индуктивность на рис. 6), является то, что они, по сути, являются электрически резонансными. Если проанализировать импеданс конденсатора в зависимости от частоты, он не будет продолжать уменьшаться с ростом частоты. На рис. 6 показано, что импеданс достигает минимума (эквивалентного значению ESR) на резонансной частоте, а затем, по мере увеличения частоты, он снова начинает расти из-за ESL.

Рис. 5. Схематичный эквивалент реального конденсатора демонстрирует паразитное сопротивление (ESR) и индуктивность (ESL)Рис. 6. Паразитная индуктивность приводит к тому, что у конденсаторы имеют электрический резонанс, иногда — в пределах слышимого диапазона частот.

У больших электролитических конденсаторов частоты электрического резонанса обычно находятся в пределах звукового диапазона. У небольших конденсаторов частоты электрического резонанса могут превышать 1 МГц. Для увеличения частоты электрического резонанса для заданной емкости следует уменьшить ESL — последовательную индуктивность.

Для достижения этой цели, при разработке электролитических конденсаторов, где такая проблема стоит наиболее остро, применяются различные методы. Например, в конденсаторах DNM T-Network для снижения индуктивности используются специальные Т-образные соединения из фольги — таким образом, их резонансная частота более чем в два раза выше по сравнению со стандартной конструкцией (от 28 кГц до 75 кГц — в примере, который приводит компания DNM на своём веб-сайте).

ESR оказывает потенциально благотворное влияние на демпфирование электрического резонанса конденсатора, однако, в отличие от индуктивности или ёмкости, сопротивление генерирует тепло в то время, когда через конденсатор проходит ток. В больших ёмкостных конденсаторах, где проходящие через них токи велики, этот эффект внутреннего нагрева ограничивает безопасные условия эксплуатации. Тем не менее, электролитические конденсаторы лучше всего работают именно тёплыми.

Микрофонный эффект

Не секрет, что ламповое оборудование чувствительно к вибрации. Внутри вакуумированной стеклянной оболочки лампы находятся тонкие металлические электроды, расстояние между которыми влияет на работу лампы. Таким образом, если встряхнуть лампу достаточно сильно, это отразится на её электрической мощности — эффект, который называют «микрофонным», поскольку лампа в таком случае ведёт себя подобно микрофону.

Твердотельная электроника меньше подвержена этому эффекту, однако приведём в пример некий крайний случай: разработчики первых систем управления двигателем в гоночных автомобилях вскоре научились не прикреплять электронные блоки к двигателю, либо использовать хорошую изоляцию, иначе вибрации от двигателя могли нарушить её работу. Уровни вибрации, которые испытывает Hi-Fi оборудование при повседневном использовании, гораздо ниже, однако некоторые производители, среди которых, например, Naim Audio, по-прежнему прилагают большие усилия, чтобы свести к минимуму вероятное воздействие микрофонного эффекта.

Способность конденсатора накапливать заряд (его ёмкость) пропорциональна площади пластин и обратно пропорциональна расстоянию между ними, а «пластины» обычно представляют собой тонкую фольгу с тонкими слоями диэлектрика между ними. Это приводит к тому, что конденсаторы подвержены воздействию микрофонного эффекта, поскольку из-за вибрации расстояние между пластинами и, следовательно, значение ёмкости может меняться.

Таким образом, физические свойства материалов, из которых изготовлен конденсатор, могут быть столь же важны, как и электрические параметры. Но что ещё интереснее, вибрация извне не является необходимым условием для того, чтобы конденсаторы страдали от её воздействия, ведь силы, формируемые напряжениями и токами внутри самого конденсатора, также могут вызывать механические резонансы. Из-за этого эффекта можно даже услышать, как некоторые конденсаторы издают звук, когда через них проходит сигнал. В кроссовере акустической системы, где уровни вибраций, напряжения и токи высоки, присутствует «идеальный шторм» факторов, которые делают выбор подходящего конденсатора особенно важной задачей.

Ключевые слова

Проблема микрофонного эффекта и механических резонансов конденсаторов активно обсуждалась на протяжении многих лет, однако исследований по этому вопросу было достаточно мало. Во всяком случае, мало опубликованных исследований. Но те, что существуют, подтверждают мнение, что данный эффект может оказывать заметное влияние качества звучания.

К тому же, в некоторых случаях конденсаторы могут приводить к необычайно высоким уровням гармонических и интермодуляционных искажений. Понимание того, как и почему это происходит, позволяет разработчикам сосредоточить свои усилия на доработке электронной схемы и тщательном выборе электронных компонентов — таким образом, чтобы это принесло наибольшую пользу.

Конденсатор Crocco CN 7-1-400 monof

Аналоги

Мы не несем ответственности за правильность подбора оборудования, и можем гарантировать только данные по ценам и наличию.

MultiSelect

Подбор конденсаторов, выполнено расчетов: 288349

Подбор аналогов воздушных конденсаторов по мощности – выберите производителя и модель конденсатора из списка. Программа подбора рассчитает его основные параметры при указанных условиях, и построит таблицу наиболее близких аналогов. Обратите внимание, что в списке представлены как конденсаторы поставляемые с вентиляторами, так и поставляемые без вентиляторов.

Требуемая производительность – укажите необходимую производительность конденсатора, программа подбора рассчитает данные по условиям и построит список подходящего оборудования.

Условия – выберите используемый хладагент, максимальную среднесуточную температуру атмосферного воздуха, и температурный напор DT. Расчёт параметров будет осуществлён по стандарту EN 327 с применением поправочных коэффициентов. Температура конденсации хладагента рассчитывается автоматически.

Производительность, Q – основной параметр воздушного конденсатора, показатель количества тепла, отводимого от охлаждаемого объекта. Зависит от температурных условий работы, заданного температурного напора и применяемого хладагента.

Q +/- – изменяемый параметр, показывает предел отклонения производительности подобранных конденсаоторов от заданных значений (требуемой тепловой нагрузки или производительности заданной модели конденсатора).

Вент. шт x Ø – количество и диаметр вентиляторов конденсаотора. Для конденсаторов поставляемых без вентиляторов указывается примечание «без вентилятора».

Мощн. вент., кВт – потребляемая электрическая мощность установленных штатных ветиляторов. Если конденсатор поставляется без вентиляторов, то указывается требуемый расход воздуха для вентиляторов, при котором обеспечивается заявленная производительность конденсатора.

Цена за 1 кВт – отношение стоимости конденсатора к его производительности. Обратите внимание, что некоторые конденсаторы поставляются без вентиляторов.

Наличие – наличие конденсаторов конкретной модели на наших складах на данный момент.

Аналоги конденсаторов Belief, Crocco, ECO, Garcia Camara, Guentner, Hispania, Karyer, LU-VE, Stefani, T-Cool, TerraFrigo. База данных по производителям, моделям и хладагентам постоянно пополняется.

Конденсатор с параллельными пластинами состоит из двух квадратных пластин класса 12 по физике CBSE

Подсказка: Интегрирование площадей поперечного сечения с использованием параметров элементов покажет всю площадь с фактическими параметрами. Интегрирование емкости площади поперечного сечения плоского конденсатора по всей площади поможет определить общую емкость плоского конденсатора.

Используемая формула: Для плоского конденсатора
$C=\dfrac{K\text{ }{{\varepsilon }_{0}}a}{d}$
Здесь
$K$ — относительное диэлектрическая проницаемость диэлектрической среды
$\text{ }{{\varepsilon }_{0}}$ — диэлектрическая проницаемость свободного пространства
$a$ — площадь пластин
$d$ — расстояние между пластинами

Полный пошаговый ответ:
В этом каверзном вопросе важно подойти, взяв небольшую площадь поперечного сечения плоскопараллельного конденсатора.Сначала нам нужно найти емкость площади поперечного сечения. Затем мы интегрируем рассчитанную емкость по всей площади, чтобы определить общую емкость плоскопараллельного конденсатора. Рисунок, приведенный ниже, даст четкое представление о всей идее.


Из рисунка видно, что две пластины конденсатора с параллельными пластинами разделены расстоянием $d$ и что площадь каждой пластины равна $a$. Верхний полутреугольник представляет собой свободное пространство с $K=1$, а нижний полутреугольник заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью $K$.Мы взяли небольшой участок поперечного сечения на расстоянии $x$ от одного из концов конденсатора. Пусть один из углов нижнего полутреугольника с диэлектриком равен $\theta $. Длина площади поперечного сечения равна $dx$, а ее элементарная площадь равна $adx$. Площадь поперечного сечения плоского конденсатора можно представить как два последовательно соединенных конденсатора $d{{C}_{1}}$ и $d{C}_{ 2 }$. Из рисунка видно, что $d{ C }_{ 1 }$ присутствует в области, где $K=1$, а $d{ C }_{ 2 }$ присутствует в области, где $K=K$ .Также ясно, что длина $d{{C}_{1}}$ равна $dx\tan \theta $, а длина $d{{C}_{2}}$ равна $x\ загар \ тета $. Теперь нам нужно найти общую емкость площади поперечного сечения конденсатора. Назовем эту емкость $dC$. Оба конденсатора $d{ C }_{ 1 }$ и $d{ C }_{ 2 }$ соединены последовательно. Когда конденсаторы соединены последовательно, мы имеем отношение: $\dfrac{1}{dC}=\dfrac{1}{d{{C}_{1}}}+\dfrac{1}{d{{C }_{2}}}$
Применяя формулу для емкости как к $d{ C }_{ 1 }$, так и к $d{ C }_{ 2 }$, получаем:
$d{{C}_{ 1}}=\dfrac{\text{ }{{\varepsilon}_{0}}(adx)}{dx\tan\theta}$
$d{{C}_{2}}=\dfrac{K {{\varepsilon}_{0}}(adx)}{x\tan\theta}$
. Подставив эти значения в приведенное выше уравнение, мы получим:
\[\begin{align}
  & \dfrac{1}{ dC}=\dfrac{1}{d{{C}_{1}}}+\dfrac{1}{d{{C}_{2}}} \\
 & \dfrac{1}{dC} =\dfrac{dx\tan\theta}{{{\varepsilon}_{0}}adx}+\dfrac{x\tan\theta}{K{{\varepsilon}_{0}}adx} \\
& \dfrac{1}{dC}=\dfrac{1}{{{\varepsilon}_{0}}adx}\left( dx\tan\theta +\dfrac{x\tan\theta}{K} \ справа) \\
 & \dfrac{1}{dC}=\dfrac{1}{K{{\varepsilon}_{0}}adx}\left( Kd-Kx\tan\theta +x\tan\theta \right) \\
 & \dfrac{1}{dC}=\dfrac{1}{K{{\varepsilon}_{0}}adx}\left( Kd+x\tan\theta (1-K) \справа) \\
 & dC=\dfrac{K{{\varepsi lon }_{0}}adx}{Kd+x\tan \theta (1-K)} \\
\end{align}\]
Это емкость площади поперечного сечения плоскопараллельного конденсатора.{2}}}{d(K-1)}\ln (K)\]

Итак, правильный ответ — «Вариант C».

Примечание: Студенты должны понимать, что это сложный вопрос. В таких вопросах следует помнить об идее получения значений для площадей поперечного сечения и, наконец, их интегрирования в целом. Учащиеся должны хорошо знать интегральные и натуральные логарифмические формулы. Также важно отметить, что окончательный ответ можно изменить по-разному, чтобы он соответствовал правильному ответу, указанному в вариантах.

Алюминиевый электролитический конденсатор – обзор

4.2.3 Конденсаторы

Очень распространенным и важным компонентом электрических приводов является конденсатор звена постоянного тока, используемый для фильтрации пульсаций напряжения, подаваемого на инвертор. Инвертор подает переменный ток на нагрузку с частотами, которые зависят от частоты коммутации, и, следовательно, ток, который он потребляет от источника, не является чистым постоянным током. Это вызывает изменение напряжения в звене постоянного тока, и конденсатор используется для его сглаживания.Для применения в промежуточном звене обычно доступны три типа конденсаторов: алюминиевые электролитические конденсаторы (Al-Caps), металлизированные полипропиленовые пленочные конденсаторы (MPPF-Caps) и многослойные керамические конденсаторы большой емкости (MLC-Caps).

Al-Caps могут обеспечить самую высокую плотность энергии и самую низкую стоимость на джоуль, но имеют недостатки, связанные с относительно высоким эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR), низким номинальным током пульсаций и проблемой износа из-за испарения электролита. MLC-Caps имеют меньший размер, более широкий диапазон частот и более высокие рабочие температуры до 200°C.Однако они страдают от более высокой стоимости и механической чувствительности. MPPF-Caps обеспечивают сбалансированную производительность для высоковольтных приложений (например, выше 500 В) с точки зрения стоимости и ESR, емкости, пульсирующего тока и надежности. Тем не менее, они имеют большой объем и умеренную верхнюю рабочую температуру.

Применения в промежуточном контуре могут иметь высокие или низкие пульсации тока. Допустимая пульсация тока трех типов конденсаторов приблизительно пропорциональна значениям их емкости.C1 определяется как минимальное значение емкости, необходимое для выполнения требований к пульсациям напряжения. Для приложений с малым током пульсаций конденсаторы с общей емкостью не менее C1 должны выбираться как по решению Al-Caps, так и по решению MPPF-Caps. Для применений с высокими пульсациями тока алюминиевые конденсаторы с емкостью C1 не могут выдержать высокое напряжение пульсаций тока из-за низкого значения емкости (А/мкФ). один из решений MPPF-Caps — C1.Что касается тока пульсации (т. е. $/A), стоимость MPPF-Caps составляет примерно одну треть от стоимости Al-Caps. Это подразумевает возможность достижения более низкой стоимости и более высокой удельной мощности конструкции звена постоянного тока с MPPF-Caps в приложениях с высокими пульсациями тока, например, в случае электромобилей.

Испарение электролита является основным механизмом износа алюминиевых крышек малого размера из-за их относительно высокого ESR и ограниченной поверхности рассеивания тепла. Для крупногабаритных алюминиевых колпачков срок службы до полного износа в первую очередь определяется увеличением тока утечки.Важной характеристикой надежности MPPF-Caps является их способность к самовосстановлению. Первоначальные пробои диэлектрика (например, из-за перенапряжения) в локальных слабых точках MPPF-Cap будут устранены, и конденсатор полностью восстановит свою работоспособность, за исключением незначительного снижения емкости. С увеличением количества этих изолированных слабых мест емкость конденсатора постепенно уменьшается до конца срока службы.

Металлизированные слои MPPF-Caps имеют толщину менее 100 нм и подвержены коррозии из-за поглощения влаги.На внешних слоях происходит сильная коррозия, что приводит к отделению металлической пленки и снижению емкости. Ожидается, что в отличие от диэлектрических материалов Al-Caps и MPPF-Caps диэлектрические материалы MLC-Caps прослужат тысячи лет в условиях уровня использования без существенной деградации. MLC-Cap может изнашиваться намного быстрее из-за «усиливающего» эффекта большого количества диэлектрических слоев. Современная крышка MLC может изнашиваться быстрее из-за увеличения количества слоев.Отказ MLC-Caps может привести к серьезным последствиям для силовых преобразователей из-за короткого замыкания.

Основными причинами отказа MLC-Caps являются разрушение изоляции и растрескивание при изгибе. Деградация изоляции приводит к увеличению токов утечки. В условиях высокого напряжения и высокой температуры. либо с резким всплеском тока, приводящим к немедленному пробою, либо с более постепенным увеличением тока утечки [12].

Виды отказов, механизмы отказа и критические факторы стресса.

Конденсаторы звена постоянного тока могут выйти из строя из-за внутренних и внешних факторов, таких как дефект конструкции, износ материала, рабочая температура, напряжение, сила тока, влажность, механическое воздействие и т. д. Как правило, отказ можно разделить на катастрофический отказ из-за единичного перенапряжения и отказ из-за износа из-за длительного износа конденсаторов. На основе этих результатов исследований предшествующего уровня техники в Таблице 4.1 дается систематическая сводка видов отказов, механизмов отказа и соответствующих критических факторов стресса для трех типов конденсаторов.

ТАБЛИЦА 4.1. Обзор режимов отказа, механизмов критического отказа и механизмов критического отказа конденсаторов (Wang and Blaabjerg [12]).

9009 9009 5
Крышка. Тип Отказ мод Критические механизмы сбоя Критические стрессоры
AL-CAP
1
Открытый схема
2
VC, TA, IC
Отключение Терминалов Vibration
диэлектрический пробою оксида VC, TA, IC
Износ: электрический параметр Дрифт (C, ESR, TANΔ, ILC, RP) Испарение электролита Ta, iC
Электрохимическая реакция (например,грамм. деградация оксидного слоя, анод из фольги капли емкости) VC
ОЧПФ-Caps Обрыва цепи (типичная) Самовосстановление диэлектрического пробоя КИ, Тот, DVC / дт
Нестабильность соединения из-за теплового сжатия диэлектрической пленки Ta, iC
Уменьшение площади электрода, вызванное окислением испаряемого металла вследствие поглощения влаги Влажность
90 сопротивление короткому замыканию Диэлектрическая пленка поломка VC, DVC / DT

1
TA, IC
Влагопоглощение на пленке Влажность
Износ: электрический дрейф параметра (C, ESR, tanδ, ILC, Rp) Диэлектрические потери VC, Ta, iC, влажность
MLC-Caps Короткое замыкание (типовое) Пробой диэлектрика VC, Ta, iC
Растрескивание; повреждение корпуса конденсатора Вибрация
Износ: дрейф электрических параметров (C, ESR, tanδ, ILC, Rp) Миграция оксидных вакансий; диэлектрический прокол; ухудшение изоляции; микротрещины в керамике VC, Ta, iC, вибрация

VC-напряжение конденсатора, напряжение тока пульсаций iC-конденсатора, iLC-ток утечки, Ta-температура окружающей среды.

РЕШЕНО: Плоский конденсатор изготовлен из двух листов алюминиевой фольги шириной 3,00 мкм и длиной 10,0 мкм. Между листами находится слюдяная полоска такой же ширины и длины толщиной 0,0225 мм. Какой максимальный заряд может храниться в этом конденсаторе?

Стенограмма видео

в этой задаче мы собираемся вычислить максимальный заряд, который может храниться в нужном вам конденсаторе. Так что мои временные затраты компенсируются, чтобы убить ее.Разрядка Что правильно. Максимальная требуемая емкость равна двум. Смотри, мы максимум Ну, она ушла от Сиквелов к чаю Это не ага, разделенное на D, когда эта пара является диалектической постоянной абсолютной заметкой. Постоянно не уважает площадь места и выражение между местом и где мы максимум юаней на мы максимум равняется двум. Вы делаете некоторые Onda de So, когда мы видим максимум, что Майк среди электрических для вас. Его можно применять между специальными конденсаторами. Не помещайте эти два значения в приведенное выше уравнение.Мы можем записать это как максимум, так как максимум равен двум делениям Бога. Это не нормально, Энди. Затем он задает вопрос качества номер один. Теперь вставляем погоду в квадрат. Американское право que максимум равно двум. Мы разработали для меди как 5,4. Тогда абсолютно. Какая стоимость отключена? Назначен. Пять. Умножьте на террористов номинал минус 12. Ну, я в квадрате, где площадь Ньютауна на метре, и тогда у нас есть значение площади, умноженное на 3,0, которое мы поворачиваем, далеко минус два метра. Милая моя, не умножайте на 10 баллов, господа, применяйте способ 10.0 майор. Кроме того, это размеры от области до человека от максимума 1,0 Умножьте каждый член. До сих пор это держит меня на ногах. В какой точке метр? Нет, больше не играй так хорошо. Использовать. Мы можем получить красивую коммит-комнату. В качестве реплики. Максимум равняется двум 1,4 месяцам. Клавери во время своей бутылки минус три круче. Но можно записать, что при Q максимум равен двум, одна точка заполнена. Милица. Так что это довольно ответ? Спасибо.

[Решено] Конденсатор с параллельными пластинами состоит из квадратных пластин

КОНЦЕПЦИЯ :

Конденсатор:

  • Конденсатор — это устройство, в котором может храниться электрическая энергия.
    • В конденсаторе две проводящие пластины, соединенные параллельно друг другу и несущие заряды одинаковой величины и противоположного знака, разделены изолирующей средой.
    • Пространство между двумя пластинами может быть либо вакуумом, либо электрическим изолятором, например, стеклом, бумагой, воздухом или полупроводником, называемым диэлектриком.​

Конденсатор с параллельными пластинами:

  • Конденсатор с параллельными пластинами состоит из двух больших плоскопараллельных проводящих пластин, разделенных небольшим расстоянием.
  • Пространство между двумя пластинами может быть либо вакуумом, либо электрическим изолятором, например, стеклом, бумагой, воздухом или полупроводником, называемым диэлектриком.​
  • Напряженность электрического поля во внешней области плоского конденсатора всегда равна нулю, каким бы ни был заряд пластины.
  • Напряженность электрического поля во внутренней области между пластинами плоскопараллельного конденсатора остается одинаковой в каждой точке.
  • Напряженность электрического поля 90 100 во внутренней области между пластинами плоского конденсатора определяется как
  • .

\(⇒ E=\frac{σ}{ϵ_o}=\frac{Q}{Aϵ_o}\)

  • Разность потенциалов между пластинами определяется как

\(⇒ V=\frac{Qd}{Aϵ_o}\)

  • Емкость конденсатора с плоскими пластинами  C определяется как
  • .

\(⇒ C=\frac{Q}{V}=\frac{Aϵ_o}{d}\)

Где A = площадь пластин, d = расстояние между пластинами, Q = заряд на пластинах и σ = поверхностная плотность заряда

РАСЧЕТ:

Дано: Квадратная пластина со стороной x = 4 см = 4 × 10-2 м и d = 8 см = 8 × 10-2 м

  • Емкость конденсатора с плоскими пластинами C определяется как
  • .{-4}×8.{-2}}\)

    ⇒ С = 17,7 × 10 -14  F

    • Следовательно, вариант 2 правильный.

    Дополнительная информация

    Если диэлектрическая среда с диэлектрической проницаемостью K заполнена между пластинами:

    • При заполнении пространства между пластинами плоского конденсатора диэлектрической средой его емкость увеличивается.

    Напряженность электрического поля во внутренней области между пластинами плоского конденсатора определяется как

    \(⇒ E’=\frac{σ}{ϵ_oK}=\frac{Q}{Aϵ_oK}\)

    Разность потенциалов между пластинами определяется как

    \(⇒ V’=\frac{Qd}{Aϵ_oK}\)

    Емкость конденсатора с плоскими пластинами C определяется как

    .

    \(⇒ C’=\frac{Q’}{V’}=\frac{Aϵ_oK}{d}\)

    IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте март 2022 г. Выполняется публикация…

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.)..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.)..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.)..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.)..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.)..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

    Отправить сейчас..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 4 (апрель 2022 г.)..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    Основы полимерных конденсаторов (часть 1): что такое полимерные конденсаторы?

    Направляющая конденсатора

    Введение

    Если вы посмотрите на основную плату электронного устройства, такого как персональный компьютер, вы, вероятно, увидите некоторые из шести типов конденсаторов, показанных ниже (рис.1). Общие типы конденсаторов включают танталовые электролитические конденсаторы (типа MnO2 и полимерного типа), алюминиевые электролитические конденсаторы (типа электролита, полимера и чипа) и MLCC.

    Что такое полимерный конденсатор?

    Существует много других типов конденсаторов, таких как пленочные конденсаторы и ниобиевые конденсаторы, но здесь мы опишем полимерные конденсаторы, тип конденсаторов, производимых Murata среди прочих.
    Как в танталовых электролитических конденсаторах, так и в алюминиевых электролитических конденсаторах полимерный конденсатор представляет собой тип электролитического конденсатора, в котором в качестве катода используется проводящий полимер.В алюминиевом электролитическом конденсаторе полимерного типа анод выполнен из алюминиевой фольги, а катод — из проводящего полимера. В танталовом электролитическом конденсаторе полимерного типа анод выполнен из металлического тантала, а катод — из проводящего полимера. На рис. 2 показан пример такой структуры.

    В обычных электролитических конденсаторах в качестве катода использовался электролит (электролитический раствор) или диоксид марганца (MnO2). Вместо этого использование проводящего полимера дает множество преимуществ, позволяя достичь более низкого эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), более стабильных тепловых характеристик, повышения безопасности и увеличения срока службы.Как видно на рис. 1, полимерные конденсаторы имеют более низкое ESR, чем обычные электролитические конденсаторы.
    Обратите внимание, что тип вентильного металла, используемого для анода, в основном определяет тип диэлектрика, а это, в свою очередь, определяет диэлектрическую проницаемость и характеристики смещения постоянного тока, а также характеристики акустического шума. Таким образом, путем комбинирования анодов, катодов и диэлектриков из разных материалов можно получить самые разнообразные характеристики. Каждый из них имеет свои сильные и слабые стороны, и их следует учитывать при выборе компонентов в процессе проектирования схемы.

    Серия ECAS

    Алюминиевые электролитические конденсаторы

    можно разделить на три типа в зависимости от материала катода и конструкции. Алюминиевые конденсаторы Murata представляют собой полностью твердые многослойные полимерные алюминиевые конденсаторы (серия ECAS) (рис. 3). Другие разновидности алюминиевых конденсаторов включают алюминиевые конденсаторы в оболочке баночного типа, в которых в качестве катода используется либо электролит, либо полимер. Что отличает конденсаторы серии ECAS, так это высокая проводимость проводящего полимера, используемого в качестве катода, и многослойная (ламинированная) структура алюминиевых элементов.Это делает возможным самый низкий показатель ESR среди электролитических конденсаторов. Конденсаторы серии ECAS также обладают большой емкостью, и емкость остается стабильной при подаче постоянного напряжения из-за отсутствия смещения постоянного тока. Таким образом, основными особенностями серии ECAS являются низкий ESR, высокая емкость и стабильная емкость.

    Основные области применения ECAS серии

    Добавив серию ECAS к своей линейке многослойных керамических конденсаторов (MLCC), компания Murata еще больше расширила диапазон вариантов, доступных клиентам.Поскольку электронные устройства приобретают все более сложные функциональные возможности, требуется более строгий контроль напряжения для линий питания ЦП и т. д. Поддержание стабильности линии напряжения иногда требует большой емкости. В прошлом мы бы предложили использовать несколько MLCC, но теперь во многих случаях мы можем предложить комбинирование конденсаторов серии ECAS с MLCC, чтобы уменьшить как количество, так и стоимость компонентов.

    На рис. 4 показана упрощенная принципиальная схема линии питания для ЦП или ПЛИС.

    Рис. 4. Упрощенная принципиальная схема линии питания для ЦП или ПЛИС

    Серия ECAS обеспечивает низкое ESR, низкий импеданс и стабильную емкость, что делает ее идеальной для таких приложений, как сглаживание (устранение пульсаций и высокой переходной характеристики) различных типов линий электропередач. к большим колебаниям текущей нагрузки.
    В основном конденсаторы серии ECAS почти всегда используются в сочетании с MLCC, и конденсаторы серии ECAS действительно показывают свою ценность в приложениях, связанных с подавлением колебаний напряжения (высокоскоростной резерв).Танталовые электролитические конденсаторы полимерного типа и алюминиевые электролитические конденсаторы полимерного типа (баночного типа) широко используются для подавления колебаний напряжения, но конденсаторы серии ECAS еще более идеально подходят для таких применений благодаря их низкому ESR и хорошему балансу между ESR и емкостью. .
    Конденсаторы серии ECAS широко используются в таких продуктах, как ПК и периферийное оборудование (ноутбуки, серверы, материнские платы, многофункциональные принтеры и т. д.), а также цифровые AV-продукты (ЖК-телевизоры, игровые приставки, телевизионные приставки и т. д.).

    Если вы проектируете линию питания для процессора, мы рекомендуем серию ECAS.

    Нажмите на следующую ссылку, чтобы просмотреть подробный список продуктов.

    Производитель: Отдел полимерных устройств, Murata Manufacturing Co., Ltd.

    Сопутствующие товары

    Конденсатор

    Полимерные алюминиевые электролитические конденсаторы

    Связанные статьи

    Будь в курсе!

    Получайте электронные письма от Murata с последними обновлениями на этом сайте.
    Информационный бюллетень Murata (электронный информационный бюллетень)

    mail_outline

    James Clerk Maxwell — OpenLearn

    На рис. 4 показан конденсатор с плоскими пластинами и круглыми пластинами, который заряжается постоянными токами, текущими по прямым проводам. Мы знаем, что вокруг проводов есть круговой рисунок силовых линий магнитного поля, но что происходит внутри конденсатора, между пластинами?

    Рис. 4 Зарядка пластин конденсатора.

    Ситуацию, показанную на рисунке 4, трудно проанализировать количественно. Заряд распространяется по пластинам от точек контакта с проводами, поэтому в каждый момент времени пластины заряжены неравномерно и по их поверхностям текут радиальные токи. Мы избежим подобных сложностей, представив себе, что заряд переносится однородной постоянной плотностью тока, перпендикулярной всей площади пластин. Один из способов приблизиться к этому идеалу — заменить устройство, показанное на рис. 4, толстыми цилиндрами, разделенными узким зазором, как на рис. 5.Зазор между цилиндрами крошечный по сравнению с их диаметром, поэтому система ведет себя как бесконечный конденсатор с параллельными пластинами, при этом торцы цилиндров служат пластинами конденсатора.

    Рис. 5 Конденсатор с параллельными пластинами, сформированный из толстых цилиндров.

    Между пластинами заряда нет, поэтому плотность тока Дж равна нулю. Однако член Максвелла здесь отличен от нуля, потому что увеличение заряда на пластинах создает постоянно увеличивающееся электрическое поле между пластинами.Принимая зазор между пластинами малым (чтобы можно было пренебречь краевыми эффектами), электрическое поле между пластинами является однородным и имеет мгновенное значение пластина, A — площадь пластины, а e z — единичный вектор, указывающий от положительной пластины к отрицательной. Член Максвелла в зазоре равен

    , поэтому дифференциальная версия закона Ампера-Максвелла в зазоре равна

    . Соответствующее интегральное уравнение имеет вид

    , где S — открытая поверхность, а C — ее периметр.

    Используя осевую симметрию ситуации, мы используем цилиндрические координаты с осью z вдоль линии симметрии. Мы также предполагаем, что магнитное поле имеет вид Это мудрая предосторожность, потому что в данной ситуации нет трансляционной симметрии, но вы скоро увидите, что в этом нет необходимости.

    Чтобы применить закон Ампера-Максвелла, мы выбираем круговой путь C , показанный на рисунке 6, вместе с диском S , который имеет C в качестве границы.Уравнение 7.14 дает тогда

    Итак,

    , а магнитное поле между обкладками конденсатора равно

    Это не зависит от z , а также не зависит от времени, поскольку мы предполагаем, что конденсатор заряжается с постоянной скоростью постоянной скоростью. ток.

    Рис. 6 Круговая траектория C и диск S , используемые для определения магнитного поля внутри заряжаемого конденсатора.

    Возможно, я должен указать, что я , а не , утверждающий, что член Максвелла вызывает магнитное поле внутри конденсатора.Было бы глупо пренебрегать токами, приносящими заряд пластинам конденсатора. Эти токи не протекают внутри конденсатора, но ничто не мешает им создавать магнитное поле внутри конденсатора. Действительно, если зазор между пластинами мал, магнитное поле внутри конденсатора за счет внешних токов должно подавлять все остальное. Это может заставить вас задаться вопросом, почему приведенный выше расчет, основанный на члене Максвелла, верен. Логика следующая. Во-первых, изменяющиеся во времени заряды на обкладках конденсатора создают изменяющееся во времени электрическое поле между обкладками.Тогда закон Ампера-Максвелла устанавливает связь между изменяющимся во времени электрическим полем и циркуляцией магнитного поля. Этому соотношению должны удовлетворять все электрические и магнитные поля, и оно позволяет нам вывести магнитное поле из известного электрического поля независимо от того, каковы могут быть причины этих полей.

    Также полезно рассчитать магнитное поле внутри конденсатора альтернативным путем. Вместо того, чтобы выбирать S в качестве диска, мы можем принять его за открытый цилиндр, показанный на рисунке 7, с торцевой крышкой снаружи конденсатора.Единица, нормаль к торцевой крышке, выбрана так, чтобы указывать вдоль положительной оси 90 570 z 90 567 в соответствии с обычным правилом захвата правой рукой.

    Рис. 7 Круговая траектория C и открытый цилиндр S , используемые для определения магнитного поля внутри конденсатора. Открытый цилиндр имеет заглушку справа, но не заглушку слева.

    Вне бесконечного плоского конденсатора нет электрического поля, зависящего от времени, поэтому член Максвелла отсутствует. Однако существует устойчивая однородная плотность тока, которая заряжает пластины конденсатора.Эта плотность тока, очевидно, подчиняется

    Теперь и член Максвелла внутри конденсатора, и плотность тока снаружи конденсатора перпендикулярны обкладкам конденсатора (помните, что мы тщательно избегали радиального протекания тока). Таким образом, если мы применим интегральную версию закона Ампера-Максвелла (уравнение 7.11) к поверхности на рисунке 7, изогнутые стороны цилиндра ничего не дадут, и у нас останется интеграл по торцу. Тогда закон Ампера-Максвелла дает

    точно так же, как и раньше.Это показывает, почему термин Максвелла необходим. Без него эти два метода расчета магнитного поля внутри конденсатора давали бы разные ответы, что приводило к противоречию. Очень похожие расчеты показывают, что магнитное поле снаружи конденсатора определяется точно таким же выражением, поэтому нет никакой разницы между магнитным полем внутри и снаружи конденсатора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.