Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Область применения конденсаторов и резисторов



Наряду с резистором, конденсатор можно встретить в подавляющем большинстве конструкций. Самый простой конденсатор состоит из 2 металлических пластин (обкладок), разделенных воздушным промежутком - диэлектриком. Вместо "воздуха" может быть фарфор, слюда или другой материал, обладающий практически бесконечным сопротивлением.

Резистор, как вы знаете, пропускает постоянный ток. Через конденсатор же он не проходит. Но зато через него может протекать переменный ток. Благодаря такому свойству конденсатор порою ставят именно в тех цепях, где нужно отделить постоянный ток от переменного.

Если у резистора основной параметр - сопротивление, у конденсатора - емкость. Конденсаторы бывают постоянной и переменной емкости, а также подстроечные. Чаще всего применяют конденсаторы постоянной емкости: бумажные (герметичные, малогабаритные, в металлическом корпусе, металлобумажные), керамические (трубчатые, дисковые, опресованные пластмассой и т.д.), слюдяные, металлопленочные и т.д.

Однако следует запомнить, что в радиочастотных входных цепях аппаратуры лучше работают слюдяные и керамические конденсаторы, в цепях звуковой частоты - слюдяные, бумажные, металлопленочные, в цепях защиты от самовозбуждения (иначе говоря, в фильтрах) - слюдяные и бумажные, в цепях переменного тока - бумажные, рассчитанные на работу при более высоких амплитудах переменного напряжения.

Из конденсаторов постоянной емкости особо выделяются оксидные (раньше их называли электролитическими), у одной из обкладок которых на схеме проставляют плюс (рис.1).

 

Рис.1. Типы конденсаторов.

 

Такой же знак стоит и на корпусе конденсатора около соответствующего вывода. Дело в том, что для оксидного конденсатора требуется строгое соблюдение полярности подключения выводов. Если на плюсовом выводе окажется минус напряжения, конденсатор будет плохо работать, а то и вовсе выйдет из строя. Для тех же случаев, когда конденсатор должен стоять в цепи с изменяющейся полярностью напряжения, выпускаются специальные неполярные оксидные конденсаторы, обкладки которых на схеме обозначают в виде прямоугольников.

Конденсатор переменной емкости снабжен выступающей наружу ручкой - осью, при повороте которой (обычно в пределах 180°) емкость конденсатора изменяется в десятки раз. Такие конденсаторы бывают одинарные, сдвоенные и даже строенные, т.е. содержащие соответственно один, два или три конденсатора на одной оси. Используют конденсаторы переменной емкости чаще всего в радиоприемниках для плавной настройки на радиостанции.

Подстроечный конденсатор устанавливают, как правило в то или иное устройство для того, чтобы при налаживании точнее подобрать нужную емкость и больше конденсатором не пользоваться.

Конденсатор переменной емкости и подстроечный состоят из двух основных элементов - статора и ротора. При повороте ручки-оси ротор перемещается относительно неподвижного статора. Как правило, ручка-ось бывает соединена электрически с ротором, поэтому именно ротор при монтаже конструкции соединяют с общим проводом, чтобы избежать влияния руки на емкость конденсатора.

Для постоянных конденсаторов на схеме рядом с условным обозначением указывают значение емкости в пикофарадах (пФ) или микрофарадах (мкФ; 1 мкФ=1 000 000 пФ). При емкости менее 0,01 мкФ ставят число пикофарад без обозначения размерности, например: 10, 150, 6800. Для емкости 0,01 мкФ и более ставят число микрофарад с добавление букв "мк", например 0,02мк, 0,15мк, 1мк, 100мк. Для оксидных конденсаторов дополнительно указывают номинальное напряжение (оно написано на корпусе конденсатора) - 10мк х 10В, 100мк х 25В. Для конденсаторов переменной емкости и подстроечных указывают пределы изменения емкости при крайних положениях ручки-оси (ротора), например: 10...180, 6...470.

На корпусах конденсаторов номинальные емкости до 91 пФ выражают в пикофарадах, используя для обозначения этой единицы букву П, от 100 до 9100 пФ - в долях нанофарады (1 нФ= 1000 пФ=0.001 мкФ), а от 0,01 до 0,091 мкФ - в нанофарадах, обозначая нанофараду буквой H. Емкость от 0,1 мкФ и больше выражают в микрофарадах, используя для обозначения этой единицы букву M. Если емкость конденсатора равна целому числу, буквенное, обозначение емкости ставят после этого числа, например: 10П (10 пФ), 22H (22 нФ=22000 пФ-0,022 мкФ), 50M (50мкФ).

Чтобы номинальную емкость конденсатора выразить десятичной дробью, буквенное обозначение единицы емкости располагают перед числом: H15 (0,15 нФ=150пФ). Для выражения емкости конденсатора целым числом с десятичной дробью буквенное обозначение ставят между целым числом и десятичной дробью, заменяя ею запятую, например: 1П6 (1,6 пФ), 5H1 (5,1 нФ=5100 пФ), 3М3 (3.3 мкФ).

Как и резисторы, конденсаторы выпускаются промышленностью в соответствии с рядами номинальных значений E6, E12, E24. Правда, исключением являются оксидные конденсаторы, емкости которых соответствуют другому ряду: 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 30, 50, 100, 200, 300, 500, 1000, 2000, 5000 (иногда 4000 - например, для конденсаторов К50-6).

Для получения нужной емкости иногда приходится соединять два конденсатора либо последовательно, либо параллельно. При параллельном соединении общая емкость будет равна сумме емкостей конденсаторов, а при последовательном ее рассчитывают по формуле:

Cобщ = /( ). (1)

Причем последовательное соединение иногда применяют и с целью получения конденсатора с большим номинальным напряжением. К примеру, при последовательном соединении конденсаторов емкостью по 1 мкФ на номинальное напряжение 250 В каждый, общая емкость составит 0,5 мкФ, а номинальное напряжение 500 В.

Немного о номинальном напряжении конденсатора. Оно бывает написано на корпусе конденсатора и характеризует максимальное допускаемое постоянное напряжение или сумму постоянной составляющей и амплитуды переменной составляющей на выводах конденсатора, при котором деталь может надежно и продолжительно работать. Для большинства типов конденсаторов указывается номинальное напряжение постоянного тока. При работе таких конденсаторов в цепи переменного тока предельно допустимое значение переменного напряжения должно быть не менее чем вдвое ниже номинального.

Несколько хуже переносят переменный ток оксидные конденсаторы. Наибольшая допустимая амплитуда переменной составляющей на них в большинстве случаев не должна превышать 25%, а для конденсаторов емкостью 50...500 мкФ на напряжение 50В -15% от номинального напряжения. Причем указанные проценты действительны при частоте переменного напряжения до 50 Гц, с увеличением частоты проценты уменьшаются.

Незнание этих ограничений и несоблюдение режимов работы оксидных конденсаторов зачастую резко снижают надежность работы электронного устройства.

И еще об оксидных конденсаторах. Емкость их для переменного тока непостоянна и зависит от частоты. С увеличением частоты емкость конденсатора уменьшается, иногда значительно. Кроме того, оксидным конденсаторам свойственна утечка - пропускание постоянного тока. Ток утечки тем больше, чем больше емкость конденсатора. Максимальный ток утечки для разных типов конденсаторов различен.

 

 

1.2. Как расшифровать конденсатор:

- БМ – бумажный малогабаритный;

- БМТ – бумажный малогабаритный теплостойкий;

- КД– керамический дисковый;

- КЛС – керамический литой секционный;

- КМ – керамический монолитный;

- КПК-М– подстроечный керамический монолитный;

- КСО – слюдяной опрессованный;

- КТ – керамический трубчатый;

- МБГ – металлобумажный герметизированный;

- МБГО – металлобумажный герметизированный однослойный;

- МБГТ – металлобумажный герметизированный теплостойкий;

- МБГЧ – металлобумажный герметизированный частотный;

- МБМ – металлобумажный малогабаритный;

- ПМ – полистироловый малогабаритный;

- ПО – пленчатый открытый;

- ПСО – пленчатый стирофлексный открытый.

 

НОМОГРАММА

 

Удобнее всего общую емкость последовательно соединяемых конденсаторов определять не расчетным путем, а по номограмме, приведенной на рис.2.

Рис.2. Номограмма для выбора последовательно соединяемых конденсаторов

РАБОТА С НОМОГРАММОЙ

По данной номограмме также определяют и сопротивление параллельно соединенных резисторов.

При определении общих параметров деталей, номиналы которых имеют один порядок, пользуются шкалой ОА, ОВ, ОС, а если номиналы различаются на один порядок, то шкалами OA, OD, OE.

Пример 1. Последовательно соединены конденсаторы емкостью 5 и 20 мкФ. Приложив линейку к делению 5 на шкале ОА и к делению 20 на шкале OD, на шкале OE прочтем результат - 4 мкФ.

 

Таблица.1. Варианты заданий

Последовательно соединены конденсаторы С1 и С2 найти Собщ
Вариант С1, мкФ С2, мкФ Собщ, мкФ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Пример 2.Параллельно соединены два резистора с номиналами 7,5 и

5 кОм. Прикладывая край линейки к делениям 7,5 на шкале ОА и 5 на шкале ОВ, на шкале ОС считываем результат - 3 кОм.

 

Таблица.2. Варианты заданий

Параллельно соединены два резистора R1 и R2 найти Rобщ
Вариант R1, кОм R2, кОм Rобщ, кОм
1,0  
1,5  
2,0  
5,0  
1,0  
3,0  
3,5  
4,0  
2,0  
1,5  

 


 

Пример 3. Какой емкости конденсатор необходимо включить последовательно с конденсатором емкостью 5,6 пФ, чтобы их общая емкость была 2,5 пФ? Прикладывая линейку к делениям 5,6 на шкале ОА и 2,5 на шкале ОС, на шкале ОВ прочтем - 4,5 пФ.

 

Таблица.3. Варианты заданий

Какой емкости конденсатор необходимо включить последовательно с конденсатором емкостью С1, пФ, чтобы их общая емкость была Собщ, пФ
Вариант С1, пФ С2, пФ Собщ, пФ
5,6   2,7
3,8   2,5
8,1   3,1
2,9   1,2
4,6   1,5
5,7   1,7
6,2   2,8
3,3   2,5
7,6   3,6
9,0   4,0

Пример 4. Нужно подобрать два резистора одного порядка номиналов, общее сопротивление которых при параллельном соединении составило бы 30 Ом.

Деление с цифрой 30 на шкале ОС нет, поэтому придется пользоваться делением 3,0 помня о том, что полученный результат надо будет умножить на 10. Прикладывая линейку к этому делению и поворачивая ее относительно деления, как вокруг оси, находят сопротивления резисторов по шкалам ОА и ОВ, а затем выбирают наиболее приемлемый вариант.

 

Таблица.4. Варианты заданий

Нужно подобрать два резистора одного порядка номиналов, общее сопротивление которых при параллельном соединении составило бы 30 Ом
Вариант R1, Ом R2, Ом R общ, Ом
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

 


 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

 

1. Зачем нужны конденсаторы?

2. Что такое емкость конденсатора?

3. Как расшифровать маркировку конденсатора?

4. Почему по номограмме определяют последовательно соединенные конденсаторы и параллельно соединённые сопротивления?

 

ЛИТЕРАТУРА

 

4. Иванов И. И., Соловьев Г.И., Равдоник В.С. Электротехника: Учебник. 4-е изд., стер.- СПб.: Лань, 2006.- 496 с.

5. Беневоленский С.Б., Марченко А.Л. Основы электротехники. Учебное пособие для втузов. – М.: Издательство Физико-математической литературы,
2006. – 568 с.

6. Кононенко В.В., Мишкович В.И. и др./Под. ред. Кононенко В.В. Практикум по электротехнике и электронике: Учеб. пособие для вузов – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 384 с.


 

Практическая работа №3

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.