Самодельные конденсаторы большой емкости: особенности конструкции и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как сделать самодельный конденсатор большой емкости своими руками. Какие материалы лучше использовать для самодельных конденсаторов. Как рассчитать емкость самодельного конденсатора. Где можно применять самодельные конденсаторы большой емкости.

Содержание

Принцип работы и устройство конденсаторов

Конденсатор — это электронный компонент, способный накапливать и хранить электрический заряд. Он состоит из двух проводящих пластин (обкладок), разделенных диэлектриком. При подаче напряжения на обкладки конденсатора в нем накапливается электрический заряд. Основные характеристики конденсатора:

Емкость — способность накапливать электрический заряд, измеряется в фарадах (Ф)
Рабочее напряжение — максимальное напряжение, которое можно подать на конденсатор
Тип диэлектрика — материал между обкладками (бумага, керамика, пленка и др.)

Емкость конденсатора зависит от площади пластин, расстояния между ними и свойств диэлектрика. Чем больше площадь пластин и чем они ближе друг к другу, тем выше емкость. Также емкость повышается при использовании диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью.

Материалы для изготовления самодельных конденсаторов

Для создания конденсатора большой емкости своими руками понадобятся следующие материалы:

Проводящие пластины — алюминиевая фольга, металлизированная пленка
Диэлектрик — бумага, полиэтиленовая пленка, лавсановая пленка
Выводы — медная проволока или фольга
Корпус — пластиковая или картонная коробка

Алюминиевая фольга является оптимальным вариантом для обкладок, так как имеет хорошую проводимость и доступна. В качестве диэлектрика лучше использовать тонкие пленки с высокой диэлектрической проницаемостью. Бумага также подойдет, но ее нужно пропитать парафином для улучшения изоляционных свойств.

Расчет емкости самодельного конденсатора

Емкость плоского конденсатора рассчитывается по формуле:

C = ε * ε0 * S / d

Где:

C — емкость в фарадах
ε — диэлектрическая проницаемость материала
ε0 — электрическая постоянная (8.85 * 10^-12 Ф/м)
S — площадь пластин в м2
d — расстояние между пластинами в м

Например, для конденсатора с пластинами 20×30 см, расстоянием 0.1 мм и бумажным диэлектриком (ε=3.5) получим:

C = 3.5 * 8.85*10^-12 * 0.2*0.3 / 0.0001 = 18.5 нФ

Технология изготовления самодельного конденсатора большой емкости

Процесс создания самодельного конденсатора включает следующие этапы:

Подготовка материалов — нарезка фольги и диэлектрика нужного размера
Сборка пакета из чередующихся слоев фольги и диэлектрика
Подключение выводов к обкладкам
Пропитка диэлектрика (для бумажных конденсаторов)
Помещение конструкции в корпус
Герметизация корпуса

Для получения большой емкости нужно использовать максимально возможную площадь пластин и минимальное расстояние между ними. Важно обеспечить равномерное прилегание слоев без пузырьков воздуха.

Особенности конструкции высоковольтных конденсаторов

При изготовлении высоковольтных конденсаторов нужно учитывать следующие моменты:

Использовать диэлектрик с высокой электрической прочностью (лавсан, фторопласт)
Увеличить толщину диэлектрика для повышения пробивного напряжения
Закруглить края обкладок для снижения напряженности поля
Обеспечить хорошую изоляцию выводов
Применять конструкцию с последовательным соединением секций

Для высоковольтных конденсаторов часто используется рулонная конструкция, позволяющая получить большую емкость при высоком рабочем напряжении.

Применение самодельных конденсаторов большой емкости

Самодельные конденсаторы большой емкости могут найти следующее применение:

Накопители энергии в импульсных устройствах
Сглаживающие фильтры в блоках питания
Разделительные конденсаторы в усилителях звука
Элементы колебательных контуров
Компенсаторы реактивной мощности

Однако нужно учитывать, что самодельные конденсаторы обычно уступают промышленным по стабильности параметров и надежности. Их рекомендуется использовать для экспериментов и маломощной аппаратуры.

Меры безопасности при работе с самодельными конденсаторами

При изготовлении и эксплуатации самодельных конденсаторов необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

Не превышать расчетное рабочее напряжение конденсатора
Разряжать конденсатор перед работой с ним
Использовать изолированные инструменты
Не касаться выводов заряженного конденсатора
Применять защитные средства при работе с высоким напряжением

Особую осторожность нужно соблюдать с высоковольтными конденсаторами большой емкости, так как они могут накапливать опасный для жизни заряд.

Сравнение самодельных и промышленных конденсаторов

Самодельные конденсаторы имеют ряд отличий от промышленных образцов:

Параметр	Самодельные	Промышленные
Точность емкости	Низкая	Высокая
Стабильность параметров	Низкая	Высокая
Надежность	Низкая	Высокая
Габариты	Большие	Малые
Стоимость	Низкая	Высокая

Основное преимущество самодельных конденсаторов — возможность изготовления нестандартных номиналов при низкой стоимости. Однако по большинству параметров они уступают промышленным аналогам.

Самодельный конденсатор — Техподдержка для начинающих

denisF

Местный

Подозреваю, будут некоторые опять насмехаться, но молчать мочи нет. Никто не пробовал сделать конденсаторы большой емкости?
Скажем, размеры меня не пугают. Хочу из кухонной фольги и оберточной бумаги намотать метров 20-30.
Чувствую, нужно городить намоточный станок для обеспечения натяга и безиндукционной намотки. Сколько он может емкости птянуть?

Я же ж уже ж рассказывал как-то как я давно делал сам капациторы
из КБГ-МН и (!!!) даже из фольги от к50-17 (!!!) — НАМАТЫВАЛ ее с тонкой
фторопластовой лентой вместо бумаги. ….
Менделеев, конечно, на досуге делал замечательные чемоданы и кофры и был знаменитым чемоданным мастером для узкого круга заказчиков….
Короче, не думаю, что этим всем следует заниматься…. Лучше уж
тогда мотай трансформаторы!!!

Я же ж уже ж рассказывал как-то как я давно делал сам капациторы
из КБГ-МН и (!!!) даже из фольги от к50-17 (!!!) — НАМАТЫВАЛ ее с тонкой
фторопластовой лентой вместо бумаги…..
Менделеев, конечно, на досуге делал замечательные чемоданы и кофры и был знаменитым чемоданным мастером для узкого круга заказчиков….
Короче, не думаю, что этим всем следует заниматься…. Лучше уж
тогда мотай трансформаторы!!!

Штуки четыре для начала.
Габариты меня тоже не смущают. Можно на колесиках.

Возжелай необходимого. Ниспошлется требуемое.
EduardR
Местный

Обсудим.

Возжелай необходимого. Ниспошлется требуемое.
Александр Васильевич
Местный

Ёмкость конденсатора который вы хотите изготовить можно расчитать по формуле: C=e0*e*S/d, где e0-Электрическая постоянная равная
8,85*10^-12 Фарад/метр, e — диелектрическая проницаемость вашего диэлектрика, d -толщина диэлектрика, S — площадь фольги.
Удачи
Предлагаю расширить тему!
Уже были вариации по поводу изготовления самодельных радиолам, теперь вот конденсаторы!
Осталось отработать технологию намотки резисторов, используя в качестве исходного материала спираль от сгоревшей электроплитки или утюга!
И на расширенном форуме обсудить их влияние на звук (и куда только модераторы смотрят. ..).
Валерий
Валерий , не шумите. А кто знает может мы присутствуем при зарождении нового чуда HI-Enda….
У меня есть пара рулонов туалетной бумаги, вот думаю или пустить по прямому назначению или использовать как диэлектрик в разделительных конденсаторах?
Валерий , не шумите. А кто знает может мы присутствуем при зарождении нового чуда HI-Enda….
У меня есть пара рулонов туалетной бумаги, вот думаю или пустить по прямому назначению или использовать как диэлектрик в разделительных конденсаторах?
Г. ГЮНТЕР и Г. ФАТТЕР КНИГА РАДИОСТРОИТЕЛЯ, 1926 год. 1. Сборка вращающегося конденсатора переменной емкости.
Г. Гюнтер и Г. Фаттер «КНИГА РАДИОСТРОИТЕЛЯ», 1926 год.

1. Сборка вращающегося конденсатора переменной емкости.
Каждый, кто строит радиоприемник, хочет сам смастерить вращающийся конденсатор переменной емкости.
Между тем это — самая трудная для самостоятельного изготовления часть радиоприемника. Попытки в этом направлении большей частью бывают неудачны, и самодельные конденсаторы переменной емкости обладают различными недостатками, сильно сказывающимися в работе. Прежде всего изоляция часто бывает настолько плоха, что прием получается слабый или даже вовсе отсутствует. Причину неудачи обычно ищут в других приборах — в детекторе или антенне, пока наконец не обнаруживают короткого замыкания в конденсаторе.
Для изготовления хорошего конденсатора переменной емкости необходимо и уменье и сноровка. Эти качества строитель приобретает путем долгой практики, которой большей частью недостает начинающему.
Итак от вполне самостоятельного изготовления конденсатора переменной емкости лучше отказаться. Можно найти выход из этого положения, собрав вращающийся конденсатор из отдельных покупных частей. Сборка штампованных металлических пластин и эбонитовых частей с помощью винтов, гаек и шайб дает возможность строителю углубиться в конструкцию конденсатора. К тому же в этом есть и то преимущество, что собранный из покупных частей конденсатор, в зависимости от качества работы, не уступает покупному. Тщательно и терпеливо собранный конденсатор, у которого штампованные и прессованные части чисто выправлены и подработаны, может даже оказаться и дешевле и лучше обычного покупного конденсатора массовой выработки.
Отдельные части для сборки конденсатора переменной емкости можно найти в радиомагазинах. При выборе нужно прежде всего обратить внимание на следующее.
Чрезвычайно важен выбор обеих эбонитовых пластин. Они не должны быть тоньше 5 мм, так как тонкие пластины при сборке часто трескаются. Известное значение имеет и форма этих пластин, в особенности, когда по условиям места желательно сделать конденсатор возможно меньших размеров. На рис. 1 показаны две хорошие формы пластин.

Рис. 1. Две формы эбонитовых пластин для вращающегося конденсатора.

Размер металлических пластин, их число и взаимное расстояние между ними определяются желаемой емкостью конденсатора. Делать переменные конденсаторы емкостью более 1 000 см не имеет смысла, так как в противном случае невозможна точная настройка. Если необходима большая емкость, то лучше включить несколько маленьких конденсаторов параллельно.
Лучшим материалом для пластин являются белая жесть и алюминий. Оба металла одинаково пригодны. Преимущество алюминия в том, что он легче. Впрочем вес конденсатора большого значения не имеет.
Остальные части конденсатора — шпинделя с винтовой нарезкой, ряд медных шайб, несколько гаек, указатель, шкала и эбонитовая ручка — составляют полный набор для постройки, приобретаемый на стороне.

Рис. 2. Один из трех шпинделей, скрепляющих систему неподвижных пластин.

При сборке конденсатора прежде всего в эбонитовую пластинку ввинчиваются и закрепляются три шпинделя. На них навертываются рядом по две гайки, на расстоянии 1—2 сантиметров от эбонитовой пластинки (рис. 2). Очень важно при этом, чтобы эти гайки были все на одной высоте, так как пластинки, которые будут на них опираться, должны лежать совершенно ровно и горизонтально. Между отдельными металлическими пластинками неподвижной части конденсатора вставляются медные шайбы толщиною около 4 мм так, чтобы между пластинами оставался воздушный зазор той же толщины (рис. 3).

Рис. 3. Неподвижная система пластин конденсатора.

Подобным же образом укрепляются пластины вращающейся части конденсатора на четырехгранном шпинделе (рис. 4). Между отдельными пластинами также прокладываются медные шайбы толщиною 4 мм. На обоих концах шпинделя навертываются по две гайки так, чтобы сверху и снизу оставались концы, которые впоследствии будут вращаться в эбонитовых пластинках (рис. 5).

Рис. 4. Четырехгранный шпиндель для вращающейся части конденсатора вместе с гайками и шайбами.

Последняя работа — соединение обеих частей в одно целое. Прежде всего следует внимательно следить за тем, чтобы вращающиеся пластины были как раз посредине между неподвижными и при вращении оси не приближались и, тем более, не касались их.

Рис. 5. Вращающаяся часть конденсатора с навернутой на шпиндель ручкой.

Достичь этого можно передвижением закрепляющих гаек на вращающейся и неподвижной частях. Нужно остерегаться погнуть или расшатать неподвижную часть, так как благодаря этому плавное изменение емкости становится невозможным.

Рис. 6. Собранный вращающийся конденсатор переменной емкости.

Подводящие проводники прикрепляются — один к вращающейся оси, другой к шпинделю неподвижной части (рис. 6).

В чем разница между батареями и конденсаторами?
1. Три блока суперконденсаторов (в синем корпусе), состоящие из шести элементов размера D, могли обеспечить и хранить такое же количество электроэнергии, что и меньший блок из шести литий-ионных аккумуляторов TLI 1550 размера AA.
Батареи и конденсаторы кажутся похожими, так как они накапливают и выделяют электрическую энергию. Однако между ними есть существенные различия, которые влияют на их потенциальное применение из-за того, как они функционируют по-разному.
Суперконденсаторы
2. Конденсатор (вверху) выравнивает молекулы диэлектрика поперек электрического поля для накопления энергии. Суперконденсатор (внизу) выравнивает заряды электролита по обе стороны от изолятора для хранения заряда двойного слоя.
Конденсатор состоит из двух или более проводящих пластин, разделенных диэлектриком. Когда электрический ток входит в конденсатор, диэлектрик останавливает поток, и заряд накапливается и накапливается в электрическом поле между пластинами. Каждый конденсатор рассчитан на определенную емкость (аккумулирование энергии). Когда конденсатор подключен к внешней цепи, ток будет быстро разряжаться.
В суперконденсаторе между пластинами нет диэлектрика; скорее, есть электролит и тонкий изолятор, такой как картон или бумага. Когда на суперконденсатор подается ток, ионы накапливаются по обе стороны изолятора, создавая двойной слой заряда. (См. рис. 2.) Суперконденсаторы ограничены низким напряжением, но очень высокой емкостью, так как высокое напряжение может разрушить электролит.
Батарейки
Различные типы батарей отличаются своим химическим составом. Химическая единица, называемая клеткой, состоит из трех основных частей; положительная клемма, называемая катодом, отрицательная клемма, называемая анодом, и электролит. Аккумулятор заряжается и разряжается посредством химической реакции, которая генерирует напряжение. Батарея способна обеспечить постоянное напряжение постоянного тока. В перезаряжаемых батареях химическая энергия, которая преобразуется в электричество, может быть обращена вспять с помощью внешней электрической энергии для восстановления заряда.

Скачать эту статью в формате .PDF
Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.
Отличия
Источник: Battery University
Несмотря на то, что батареи и конденсаторы имеют сходство, между ними есть несколько ключевых отличий. Потенциальная энергия в конденсаторе хранится в электрическом поле, где батарея хранит свою потенциальную энергию в химической форме. Технология хранения химических веществ в настоящее время обеспечивает большую плотность энергии (способность хранить больше энергии на единицу веса), чем конденсаторы. Однако, когда батарея разряжается, она может разряжаться медленнее, чем способность конденсатора, поскольку существует задержка, связанная с химической реакцией по преобразованию химической энергии в электрическую. Конденсатор хранит электрическую энергию непосредственно на пластинах, поэтому скорость разряда конденсаторов напрямую связана с проводимостью пластин конденсатора. Конденсатор может разряжаться и заряжаться быстрее, чем батарея, также из-за этого метода накопления энергии. Выходное напряжение суперконденсатора линейно снижается по мере протекания тока.
В этой таблице сравниваются плюсы и минусы батарей и конденсаторов
Хотя существуют и другие различия, батареи и конденсаторы имеют некоторые перекрывающиеся области применения. Однако в целом батареи обеспечивают более высокую плотность энергии для хранения, в то время как конденсаторы имеют более быстрые возможности зарядки и разрядки (большая удельная мощность). Спрос на быстрое портативное питание заставляет исследователей пытаться увеличить время зарядки и разрядки аккумуляторов, одновременно увеличивая емкость конденсаторов. Несмотря на то, что исследования продолжают улучшать батареи и конденсаторы, они по-прежнему имеют отличительные характеристики, которые делают каждый из них пригодным для индивидуального использования.
Лаборатория: Самодельные конденсаторы — OnElectronTech
Конденсаторы — это электронные компоненты, которые могут накапливать и выделять электрический заряд. Благодаря этому свойству они находят невероятно разнообразное применение в электронике, от регулирования скорости синхронизирующих цепей до сглаживания напряжений в источниках питания. На самом деле компьютер или смартфон, на котором вы читаете это, содержит сотни конденсаторов! Хотя современная технология производства позволяет изготавливать конденсаторы чрезвычайно малых размеров и большой емкости, вы можете изготовить конденсаторы своими руками в домашних условиях из обычных бытовых материалов!
Конденсатор состоит из двух проводящих пластин с зазором между ними. Когда электрический заряд накапливается на одной пластине, противоположный заряд накапливается на другой. Этот эффект называется поляризацией . Заряды имеют тенденцию притягиваться друг к другу, но не могут преодолеть разрыв. На самом деле заряды так стремятся встретиться друг с другом, что могут проделать большую работу, чтобы добраться до другой стороны, если вы предоставите им путь, например провод, соединяющий две пластины. Это потенциальных для совершения работы, естественно, называется электрическим потенциалом и представляет собой то, как конденсаторы накапливают энергию.
Примерно так выглядят все конденсаторы внутри, независимо от того, является ли диэлектрик бумагой, пластиком или вообще ничем (вакуум). Они используются на принципиальных схемах для обозначения конденсаторов. Вы видите, как они приобрели свою форму?
Сами по себе две пластины могут накапливать приличное количество электрического заряда. Тем не менее, мы можем добиться большего успеха, если вместо этого заполним пробел чем-то, что называется цифрой 9.0036 диэлектрик . Эти изоляционные материалы (например, бумага или пластик) содержат собственные электрические заряды, которые также могут поляризоваться, усиливая эффект конденсатора. [1] Почти во всех современных конденсаторах используются диэлектрики, такие как оксид алюминия, пластик или керамика, которые позволяют им накапливать огромное количество заряда, не занимая много места.
Способность конденсатора сохранять определенное количество заряда при заданном электрическом потенциале называется емкостью . [2] Емкость конденсатора зависит от размера его пластин, диэлектрического материала и расстояния между пластинами. Он определяется по следующей формуле, где C — емкость:
Проще говоря:
По сути, чем больше пластины, тем они ближе друг к другу, и чем лучше диэлектрик, тем больше емкость. Диэлектрическая постоянная — это безразмерная величина, которая говорит вам, во сколько раз лучше диэлектрик, чем пустое пространство.
Емкость измеряется в фарадах. Из формулы видно, что из-за крайне малой постоянной на входе 1 Фарад — смехотворно большая емкость! В результате мы обычно работаем в миллионных или миллиардных долях фарада, известных как микрофарады (мкФ) и нанофарады (нФ) соответственно. В этой лаборатории мы создадим собственные конденсаторы и исследуем, как изменение их размера и диэлектрической проницаемости может повлиять на их емкость.
Это конденсатор на 1,5 Фарад. Это около 1,5 см в диаметре. До недавнего времени конденсаторная технология позволяла создавать такие большие емкости в таком маленьком корпусе. Иногда они используются в компьютерах и промышленном оборудовании, чтобы временно поддерживать работу некоторых систем при отключении питания.

Сам по себе эксперимент довольно безопасен. Однако мы будем использовать ножницы, так что будьте осторожны.
Мультиметр
Убедитесь, что он может измерять емкость. На нем должна быть кнопка или режим с буквой «F» или символом конденсатора.
Зажимы типа «крокодил»
Необязательно, но это упростит измерения. Я использую их, чтобы держать выводы мультиметра на конденсаторе. Если у вас их нет, можно использовать немного скотча (или просто держать провода руками)
Алюминиевая фольга
Ножницы
Лента
2 куска диэлектрического материала
Подойдет любой тонкий изолятор размером 15×15 см (6×6 дюймов) или больше. Предпочтительно использовать прозрачные материалы, так как это облегчит выравнивание.
Вот некоторые диэлектрики, которые я пробовал:
Стандартная бумага для принтера
Пластиковая пищевая упаковка
Пластиковый мешок для мусора
Стол
Убедитесь, что это не металлический стол или стол с антистатическим покрытием.
Учебники или другие плоские тяжелые предметы
Линейка или измерительная лента
Штангенциркуль или микрометр
Отрежьте шесть кусков алюминиевой фольги следующих размеров:
(2 шт.) 15 × 15 см (6 × 6 дюймов) (далее я буду называть их «квадратами»)
(2x) 15×7,5 см (6×3 дюйма) (далее я буду называть их «полуквадратами»)
(2 шт.) Узкие полоски (примерно 15 × 3 см (6 × 1 дюйм) подойдет, нет необходимости в точности)
Положите одну из узких полос горизонтально на стол.
Это будет одно из электрических соединений конденсатора.
Поместите квадратный кусок алюминиевой фольги поверх узкой полоски, слегка перекрывая ее.
Убедитесь, что большая часть узкой полоски выступает, но все еще касается большого квадрата.
Измерьте и запишите толщину вашего диэлектрика.
Поместите свой первый диэлектрик поверх квадрата. Используйте ленту (только по краям), чтобы прикрепить его к столу.
Возможно, вам придется немного растянуть его, чтобы он оставался плоским. Убедитесь, что вы избавились от как можно большего количества пузырьков воздуха и складок.
Поместите второй большой квадрат сверху, совместив его с первым квадратом снизу.
Положите вторую узкую полоску поверх квадрата. Убедитесь, что он выступает с противоположной стороны и не касается первой полосы.
Аккуратно положите учебник (желательно больше одного) на верх стопки. Будьте осторожны, чтобы он не упал, иначе он может сдуть тарелки!
Я нахожу Д.Дж. Гриффитса Введение в электродинамику особенно подходит для этого:
Подсоедините выводы мультиметра к двум узким полоскам. Вы можете использовать зажимы типа «крокодил», чтобы прикрепить датчики к полоскам, или просто держать их там вручную. Измерьте емкость. Подождите несколько секунд, пока показания стабилизируются, и запишите значение.
Повторите шаги 2-9, но поместите два куска диэлектрика друг на друга.
Если вы используете тонкий пластик, он имеет тенденцию задерживать пузырьки воздуха между листами. Обязательно выжимайте столько, сколько сможете.
Что произойдет с емкостью, если удвоить расстояние между пластинами?
Повторите шаги 2-9, но замените квадратные части полуквадратами.
Что произойдет с емкостью, если уменьшить вдвое размер пластин?
Квадратные тарелки
Мои «квадратные» тарелки были примерно 15×16 см, а в качестве диэлектрика я использовал лист полиэтиленовой пищевой пленки. В результате емкость составила около 9,1 нФ .
Более толстый диэлектрик
С двумя слоями полиэтиленовой пленки емкость упала до 4,8 нФ . Не совсем половина, но довольно близко
Половинки
Мои половинки были примерно 15×8 см. С пластинами половинного размера и одним слоем полиэтиленовой пленки емкость конденсатора составила 4,9 нФ .
Другие материалы
Я также сделал конденсаторы из некоторых других диэлектрических материалов. В общем, мои результаты были:
Материал Емкость
Пластиковая упаковка 9,1 нФ
Мешок для мусора 6,9 нФ
Бумага 6,0 нФ
Расчет диэлектрической проницаемости
Путем перестановки некоторых членов в формуле емкости можно рассчитать диэлектрическую проницаемость ваших диэлектриков:
92)
Толщина диэлектрика (мм) Емкость (нФ) Диэлектрическая проницаемость (экспериментальная)
Пластиковая упаковка 24000 . 02 9.1 0,85
Пластиковая упаковка 12000 .02 4,9 0,92
Пластиковая упаковка 24000 .04 4,8 0,90
Мешок для мусора 24000 .01 6,9 0,32
Бумага 24000 .11 6,0 3.1
Они довольно далеки от теоретических значений [3]:
Материал Теоретическая Экспериментальный
Бумага 2,3 3.1
Полиэтилен 2,3 0,85-0,92
Причин такого большого расхождения между ожидаемыми и фактическими значениями довольно много. Прежде всего, я заметил, что емкость резко возросла, когда я сильнее надавил на конденсатор. Это говорит мне о том, что веса одного учебника, вероятно, недостаточно, чтобы удерживать пластины достаточно близко друг к другу. Я также думаю, что в некоторых видах пластмасс могут быть некоторые добавки, которые могут влиять на их диэлектрическую проницаемость. Кроме того, влажность воздуха может вызвать «утечку» заряда с пластин конденсатора, что снижает его способность удерживать заряд. Учитывая все обстоятельства, даже если абсолютные значения емкости не совсем такие, как мы ожидали, эксперимент все равно правильно демонстрирует изменение относительной емкости при изменении размера конденсатора.
Вы, наверное, заметили, что емкость уменьшилась, когда вы использовали два слоя диэлектрика. Это плохо? Не обязательно. Диэлектрики определенной толщины могут выдерживать только определенное напряжение, прежде чем они перестанут быть изоляторами. Увеличение толщины означает меньшую емкость, но может увеличить максимальное напряжение, которое может выдержать конденсатор. Вообще говоря, конденсатор с более высоким номинальным напряжением будет больше по размеру при прочих равных условиях.
Современные конденсаторы поистине являются чудом материаловедения. Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) имеют размер всего несколько квадратных миллиметров, но их емкость может во много раз превышать емкость наших самодельных конденсаторов. Фактически, их керамические диэлектрики имеют диэлектрическую проницаемость в тысячи! [4] Что еще более безумно, так это то, насколько они могут быть относительно недорогими.
Пакет MLCC. «Большой» серый куб имеет диаметр 20 мм!
Помните, я говорил, что диэлектрик может быть любым? Ну, это включает в себя и страницы учебника!
Я выбрал эту (довольно подходящую) страницу от Griffiths в качестве диэлектрика. Использование диэлектрической формулы в качестве диэлектрика. Он не может получить больше мета, чем это. Удивительно хороший конденсатор! Вы знаете, что они говорят, у вас не может быть электродинамики без многомерного исчисления. Добавление еще одной книги поверх книжного конденсатора почти удвоило емкость!
Пробовали этот эксперимент? Не стесняйтесь делиться своими наблюдениями в комментариях!
https://en.