Радио любител, №3, 1925

Как да се изчисли капацитет на кондензатор

Известно е, че има някои устройства, които могат да се натрупват или да събират електричество.

Такива устройства са известни като кондензатори.

Вземете няколко различни кондензатори и ги прилага паралелно, например, на напрежението на батерията от 80 волта. кондензаторни плочи веднага получават такси от полюсите на батерията и заряда на същото напрежение като това на батерията.

Сега последователно изключвате кондензатори, без да докосвате техните контактни ръце ще се докосне до тях, за да стегнете устройството наблюдение. В същото време, ние имайте предвид следното: в момента на свързване на кондензатор за искрата на приплъзване устройство, последвана от повече или по-силен взрив, а устройството ще даде мигновен деформация 1). Тъй като тези отклонения ще бъдат различни, ние заключаваме, че обвиненията са различни кондензатори, получени от същата батерия, ще бъде различен, т.е. Някои кондензатори получават по-голямо количество електроенергия, други - по-малко.

Електрически капацитет. или, по-често, капацитетът на кондензатора, се нарича способността да се възприемат по-голяма или по-малко количество електроенергия.

За измерване на капацитети, посочени единица, т.е. определен капацитет, наречен Farada.

Капацитет в farads 1 има кондензатор, който се зарежда до напрежение на един волта, ток ще време на разреждане, средната стойност на което се равнява на един усилвател, с продължителността на преминаването на тока в една секунда.

Фарад - капацитетът е много голям, затова е разделена на милиони парчета, наричайки тази единица microfarads.

Но често microfarad е твърде голям за радио цели. Ето защо, по-вероятно е да се използва трета единица, наречена см.

Microfarad равен на девет сто хиляди см.

Се раздели броят на сантиметри до 900 000, ние ще преобрази капацитет, изразена в сантиметри, в microfarads. И се раздели броят на microfarads до 1,0 милиона, ние изразяваме същия капацитет в farads.

Елементарният кондензатор се състои от всеки две метални плочи, разделени един от друг чрез слой от изолатор или nonconductor или zhke, в противен случай той се нарича, диелектрик.

Фиг. 1. Паралелно свързване на кондензатори.

Да предположим, че имаме две абсолютно идентични кондензатор със същия капацитет - С1 и С2. Свързване тях паралелно на батерията В (фиг. 1). Очевидно е, че такъв капацитет свързан група е два пъти тази на капацитет на кондензатор, защото два кондензатор по време на зареждане, електричество получават две порции.

Че са се променили, ние сме прикрепени втори кондензатор? Диелектрична остава един и същ, като дебелината на него, също.

Той се променя стойността на плаките, или като те се наричат, плочи - два пъти. Както много пъти се променили и капацитета на системата. Ето защо, ако вземем една и съща диелектрика като това на първите два кондензаторни плочи, но да го увеличи в размер наполовина, ние получаваме един кондензатор, но с двойно капацитета.

Така че: капацитет на кондензатор зависи от размера на плочите. Площта на електродите е по-малък по-малък капацитет на кондензатор. Площта на плочите, по-капацитет.

Фиг. 2. Серия свързване на кондензатори.

Сега се комбинират две идентични кондензатори в серия. както е показано на фиг. 2-а. Измерването показва, че способността на групата е по-малко от половината на всеки кондензатор отделно. Какво ще се промени?

Ние обедини своите две кондензатор вътрешни електроди. Оказва се, че капацитетът на тази група няма да се промени. Тя ще бъде през цялото време на половина по-малко от капацитета на кондензатора. Същото ще се случи, когато вътрешните електроди на кондензатори, свързани един с друг, както е показано на фиг. 2-Ь. И накрая, същото ще се случи, ако ние извади вътрешните електроди, както е показано на фиг. 2-ин. Сега е ясно. ние са се променили: диелектрична дебелина. Тя удвои, така че капацитетът е намален наполовина.

Така че: капацитет намалява с увеличаване на дебелината на диелектрика и обратно, се увеличава с намаляване на дебелината на диелектрика. при условие, че площта на плаките остава непроменена.

Сега ние се кондензатор, чиято диелектрик - въздух. Такова въздушен кондензатор има определен капацитет. Поставете в пространството между плочите на неговата диелектрична восъчна хартия на същата дебелина, която е слой от въздух. Измерването показва, че капацитет на парафин кондензатор увеличава 2.2 пъти. Ако парафин замени стъкло със същата дебелина, капацитет ще се увеличи 5-6 пъти срещу контейнер въздушен охладител.

Следователно капацитет на кондензатор зависи от химичните свойства на диелектрика.

Стойност, показващ колко пъти по-голям капацитет на въздуха кондензатора при смяна на въздуха по някакъв изолатор нарича диелектрична константа на диелектрика.

Диелектрична константа ще бъде означена с буквата К.

Стойностите на диелектрична константа K

Всички по-горе съображения, може да се обобщи в една формула, която е лесно да се изчисли капацитета на различни кондензатори.

В тази формула, означена с буквата С, както е обичайно, капацитет; K - диелектрична константа; S - площ на един електрод, изразена в квадратни сантиметра, и г - дебелината на диелектрика, изразена в сантиметри (дължина): π - число, равно на 3.14.

За да се даде по-добро усвояване

Пример 1. кондензатор стъкло. Дебелината на стъкло от 3 мм. Две плочи, всяка от 15 см. Дълги и широки 10 см.

Съгласно Таблица 1 № диелектрична константа за стъкло К = 4 до 8; се взема като среден К = 6. електрод площ S = 15 х 10 = 150 кв. см .; стъкло с дебелина D = 3 mm .. че превежда см и получаване. г = 0,3 см с формула получат

Пример 3. Стъкло Лайден буркан (вж. Фиг. 3). Вътрешният диаметър D = 5 см .. електроди височина Н = 10 cm; стъкло дебелина D = 2 mm. От външния калъф повече вътре, а ние да доведе вътрешните измерения на банките, тъй като е необходимо да се измери по-малките в неравностойно облицовки област.

Фиг. 3. Лайден буркан.

Все пак: К = 6; г = 0,2 cm. Площта на дъното се определя чрез формула, която изчислява секцията тел напречно (вж. стр. 17).

Площта на цилиндричната част на капака ще бъде:

Площта на целия вътрешната обвивка е: 19,6 × 157 = 176,6 кв. см.

Пример 3. Кондензатор парафин. Броят на плочи 10. листовки фолиото размер 3 х 9 см.

Фиг. 4. Как е площта на плочата.

За определяне на дебелината на восъчна хартия лист, един лист нарязани на парчета ги zazhmom между две dosochki и измерват колко листа има до 1 мм. Да приемем, 13. Тогава диелектрик дебелина ще ¹ / 13 mm. че като се обърна към см, получаваме ¹ / 130 cm K -. парафин съгласно таблица. № 1 ще бъде = 2.2. През областта на един лист фолио трябва да се приема, че част от него, която припокрива следния лист (вж. Фиг. 4). Ето защо, дължината му е, например. 6 см. Площта на листа е 3 х 6 = 18 кв. см. Ако листовете имат 2, площта на електрод ще бъде равна на 18 квадратни метра. см. Ако листове вземат 3 (вж. фиг. 4), вторият лист представлява първият площ от 18 кв. см .. но също така дава същия район и на трето, по този начин на 3 листа ще бъде два пъти площта и т. д. В десет листа в областта ще бъдат 9 пъти по-голяма. Следователно, S = 9. 18 = 162 кв. виж .., когато:

За да се изчисли капацитет на кондензатор, състоящ се от няколко плочи, и може да използва тази формула.

където S1 - площ на една плоча, и п - брой плочи. В последния пример, S1 = 18 кв. см .; п = 10 парчета. п - 1 = 10 - 1 = 9, след това от форми. (2) имаме:

т.е. същия резултат, както преди.

Демонтирани три примера обясняват всички случаи на изчисляване на капацитета на различни видове кондензатори.

Ние знаем как да се изчисли кондензатор. Това е важно за изграждането на това, за да получите представа за това какъв размер да го изгради за определен капацитет.

Но ние видяхме, че различните разновидности на стъкло има диелектрична константа от 4 до 8. Същото се случва и с други електротехници. Така че, ние може да направи грешка, защото на размера на К. Но, освен това, ние може да направи грешка при определяне на дебелината на диелектрични плочи или размери. Ето защо, ние трябва да се провери изчисленията ни, което прави измерване на капацитет, на които ние сега да се върна. дава представа за поведението на кондензатор в различни електрически вериги.

1) Към опит е очевидно, резервоари db достатъчно голям, например. microfarad и устройство - тА.