КОНДЕНСАТОРЫ

Основной электрической емкости конденсаторов является фарада. 1Ф - это очень большая емкость. В электро- и радиотехнике пользуются единицей емкости, равной миллионной доле фарада, которую называют микрофарадой. В одной фараде 1000000 микрофарад, т.е. 1 мкФ = 0,000001 Ф. Существует еще более мелкая единица емкости, именуемая пикофарадой, представляющая собой миллионную долю микрофарада, т.е. 0,000001 мкФ; 1 мкФ = 1000000 пФ.

Все конденсаторы, будь то постоянные или переменные, характеризуются прежде всего их емкостями, выраженными соответственно в пикофарадах, микрофарадах.

На принципиальных схемах емкость конденсаторов от 1 до 9999 пикофарад указывают целыми числами, соответствующими их емкостям в этих единицах без обозначения пФ, а емкость конденсаторов от 0,01 мкФ (10000 пФ) и больше - в долях микрофарады или микрофарадах без обозначения мкФ. Если емкость конденсатора равна целому числу микрофарад, то в отличие от обозначения емкости в пикофарадах после последней значащей цифры ставят запятую и нуль.

Если конденсатор включить в цепь постоянного тока, то ток в этой цепи прекратится. Через изолятор, которым является диэлектрик конденсатора, постоянный ток течь не может. Включение конденсатора в цепь постоянного тока равнозначно разрыву ее. Иначе ведет конденсатор в цепи переменного тока. Полярность напряжения на зажимах источника переменного тока периодически меняется. Значит, если включить конденсатор в цепь, питаемую от такого источника тока, его обкладки будут попеременно перезаряжаться с частотой этого тока. В результате в цепи будет протекать переменный ток.

Конденсатор подобно резистору и катушке оказывает переменному току сопротивление, но разное для токов различных частот. Он может хорошо пропускать токи высокой частоты и одновременно быть почти изолятором для токов низкой частоты.

Емкостное сопротивление конденсатора переменному току зависит от его емкости и частоты тока: чем больше емкость конденсатора и частота тока, тем меньше его емкостное сопротивление. Это сопротивление конденсатора можно с достаточной точностью определить по такой упрощенной формуле:

Rc=1/6fc’

где Rc емкостное сопротивление конденсатора, Ом; f - частота тока, Гц; С - емкость данного конденсатора, Ф; цифра 6 - округленное до целых единиц значение 2p (точнее 6.28, т.к. p=3.14).

Емкостное сопротивление конденсатора переменному току уменьшается с увеличением его емкости и частоты тока, и наоборот, увеличивается с увеличением его емкости и частоты тока.

Свойство конденсатора не пропускать постоянный ток и проводить по разному переменные токи различных частот используют для разделения пульсирующего токов на их составляющие, задержание токов одних частот и пропускание токов других частот.

Все конденсаторы постоянной емкости имеют токопроводящие обкладки. а между ними - керамика, слюда, бумага или какой-либо другой твердый диэлектрик. По виду используемого диэлектрика конденсаторы называют соответственно керамическими, слюдяными, бумажными.

Чтобы получить конденсатор небольших размеров, но обладающий относительно большой емкостью, его делают не из двух, а из нескольких пластин, сложенных в стопку и отделенных друг от друга диэлектриком. В этом случае каждая пара расположенных рядом пластин образует конденсатор. Соединив эти пары пластин параллельно, получают конденсатор значительной емкости.

Особую группу конденсаторов постоянной емкости составляют электролитические. В нем имеются две ленты из алюминиевой фольги. Поверхность одной из них покрыта тончайшим слоем окиси. Между алюминиевыми лентами проложена лента из пористой бумаги, пропитанная специальной густой жидкостью - электролитом. Эту четырехслойную полосу скатывают в рулон и помещают в алюминиевый цилиндрический стакан или патрончик.

Диэлектриком конденсатора служит слой окиси. Положительной обкладкой (анодом) является та лента, которая имеет слой окиси. Она соединяется с изолированным от корпуса лепестком. Вторая, отрицательная обкладка (катод) - бумага, пропитанная электролитом через ленту, на которой нет слоя окиси, соединяется с металлическим корпусом. Корпус является выводом отрицательной, а изолированный от него лепесток - выводом положительной обкладки электролитического конденсатора.

На принципиальных схемах электролитические конденсаторы изображают также, как и другие конденсаторы постоянной емкости, - двумя черточками, но возле положительной обкладки ставят знак «+».

Электролитические конденсаторы обладают большими емкостями - от долей до нескольких тысяч микрофарад. Они предназначены для работы в цепях с пульсирующими токами, например, в фильтрах выпрямителей переменного тока, для связи между низкочастотными цепями. При этом отрицательный электрод конденсатора соединяют с отрицательным полюсом цепи, а положительный - с ее положительным полюсом.

Номинальные емкости электролитических конденсаторов пишут на их корпусах. Фактическая емкость может быть значительно больше номинальной.

Важнейшей характеристикой любого конденсатора, кроме емкости, является также его номинальное напряжение. т.е. то напряжение, при котором конденсатор может длительное время работать, не утрачивая свои свойства. Это напряжение зависит от свойств и от толщины слоя диэлектрика конденсатора. В связи с этим их подразделяют на две группы: низковольтные и высоковольтные. Конденсаторы первой группы используют в цепях с небольшим напряжения, а конденсаторы второй группы - в цепях с относительно высоким напряжением.

Устройство простейшего конденсатора переменной емкости. Одна его обкладка - статор - неподвижна. Вторая - ротор - скреплена с осью. При вращении оси площадь перекрытия обкладок, а вместе с ней и емкость конденсатора изменяются.

Конденсаторы переменной емкости, применяемые в настраиваемых колебательных контуров приемников, состоят из двух пластин,. сделанных из листового алюминия или латуни. Пластины ротора соединены осью. Статорные пластины также соединены и изолированы от ротора. При вращении оси пластины статорной группы постепенно входят в воздушные зазоры между пластинами роторной группы, отчего емкость конденсатора плавно изменяется. Когда пластины ротора полностью выведены из зазоров между пластинами статора, емкость конденсатора наименьшая; ее называют начальной емкостью конденсатора. Когда роторные пластины полностью введены между пластинами статора, емкость конденсатора будет наибольшей, т.е. максимальной для данного конденсатора. Максимальная емкость конденсатора будет тем больше, чем больше в нем пластин и чем меньше расстояние между подвижными и неподвижными пластинами.

Cобщ=С1+С2+С3 и т.д.

Когда соединяют последовательно два конденсатора одинаковой емкости, их общая емкость будет вдвое меньше емкости каждого из них.