Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅: 1. Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора – Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ кондСнсатор, Π΅Π³ΠΎ конструкция, ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ простым языком

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости кондСнсатора с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°

ЦСль Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹: ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости кондСнсаторов ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΊΠ° Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ соСдинСний кондСнсаторов.

ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅: источник питания, Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ (R), эталонный кондСнсатор (Бэт), исслСдуСмыС кон­дСнсаторы (Π‘Ρ…1 ΠΈ Π‘Ρ…2), ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ.

ВСорСтичСскиС свСдСния

ΠžΠΏΡ‹Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ Π±Ρ‹Π»ΠΎ установлСно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π΅ сущСствуСт Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° элСктричСских зарядов, условно Π½Π°Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Β­ΠΌΠΈ. ΠžΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΒ­Π³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ.

Π . МилликСн Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π», Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСский заряд дискрСтСн, Ρ‚.Π΅. Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° за­ряда любого Ρ‚Π΅Π»Π° составляСт Ρ†Π΅Π»ΠΎΠ΅ число, ΠΊΡ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ элСмСнтарному элСктричС­скому заряду Π΅ (e=1,6βˆ™10-19 Кл). Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ соотвСтствСнно носитСлями элСмСнтарных ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ зарядов.

Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ обобщСния ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π±Ρ‹Π» сформулирован Ρ„ΡƒΠ½Π΄Π°ΠΌΠ΅Π½Β­Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ — Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния заряда: алгСбраичСская сумма элСк­тричСских зарядов любой Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмы (систСмы, Π½Π΅ ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ зарядами с внСшними Ρ‚Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ) остаСтся Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ Π±Ρ‹ процСссы Π½ΠΈ происходили Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π½Π΅Π΅.

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° элСктричСского заряда, 1 ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½ (Кл), — это элСктричСский заряд, проходящий Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ сСчСниС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈ силС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² 1 А Π·Π° врСмя, Ρ€Π°ΠΏΠ½ΠΎΠ΅ 1с :

1Кл=1 Πβˆ™1с.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ взаимодСйствия Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… элСктричСских зарядов Π±Ρ‹Π» ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠΌ: сила взаимодСйствия F Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… зарядов прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Β­Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ зарядов q

1 ΠΈ q2 ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρƒ расстояния Π³ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ:

βˆ™ (1)

Π³Π΄Π΅ =8,85οƒ—10-12 Π€/ΠΌ — элСктричСская постоянная; — диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды (бСзразмСрная Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°).

ΠΠ°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Π΅ΡΡ‚ΡŒ физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, опрСдСляСмая силой, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π² эту Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ:

. (2)

НаправлСниС Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° совпадаСт с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд. Π’Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ для опрСдСлСния Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ напряТСн­ности элСктричСского поля:

(3)

ГрафичСски элСктростатичСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ нап­ряТСнности (силовых Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ проводят Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΊΠ°ΡΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊ Π½ΠΈΠΌ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ пространства совпадали ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ напряТСнно­сти (рис. I).

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°

называСтся ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΡƒ dS. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ

— Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ dS, Π° Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ совпадаСт с Π½ΠΎΡ€Β­ΠΌΠ°Π»ΡŒΡŽ n ΠΊ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΊΠ΅ dS ().

ЭлСктростатичСскиС поля ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ супСрпозиции: Π½Π°ΠΏΡ€ΡΒ­ΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ поля, созданного систСмой зарядов, Ρ€Π°Π²Π½Π° гСо­мСтричСской суммС напряТСнностСй ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ, созданных Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ· зарядов Π² ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ:

(4)

Π³Π΄Π΅ — Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктростатичСского поля, созданного i-ΠΌ зарядом.

Рис. 1

Π’Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° ΠžΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ³Ρ€Π°Π΄ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ-Гаусса для элСктростатичСского поля Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ Π·Π²ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊ: ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности элСктростатичСского поля Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΎΒ­ΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ алгСбраичСской суммС Π·Π°Β­ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ этой повСрхности зарядов, Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° ο₯0:

(5)

Из Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΡ‹ Гаусса слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктростатичСского поля ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя бСсконСчными ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ заряТСнными плоскостями Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π°

, (6)

Π³Π΄Π΅ — повСрхностная ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ заряда плоскостСй.

Если ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ заряТСнными плоскостями находится изолятор с диэлСктричС­ской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ

, Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π½Π΅Π³ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π· (рис. 2):

(7)

ЭлСктростатичСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ являСтся ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ консСрвативных сил, Ρ‚.Π΅. Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅ΠΌΠ°Ρ силами поля ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктричСского заряда ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ пространства Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ, Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚Ρ€Π°Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ двиТСния заряда, Π° оп­рСдСляСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π΅Π³ΠΎ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ полоТСниями. Для Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ввСсти понятиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии заряда, числСнно Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅ΠΌΠΎΠΉ силами элСктростатичСского поля ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ пространства Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ (Ρ‚Ρƒ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия заряда Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ).

Рис. 2

Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия заряда, ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π² Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, считаСтся Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΠ½Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π°

, (8)

Π³Π΄Π΅ — радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€; — кулоновская сила; — Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Β­Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктростатичСского поля; q0 — элСктричСский заряд.

Если заряд q0 пСрСмСщаСтся ΠΈΠ· ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π²ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ(ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ со­отвСтствСнно радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ ΠΈ

Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅ΠΌΡƒΡŽ силами по­ля, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚

A (9)

Π³Π΄Π΅ ΠΈ ; ΠΈ

— Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ силами поля ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Β­Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ заряда ΠΈΠ· ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ ΠΈ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ Π² Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» – физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, опрСдСляСмая Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ сил поля ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Β­Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΈΠ· Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π² Π±Π΅ΡΠΊΠΎΒ­Π½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ:

. (10)

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° — Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ (Π’): 1 Π’ — ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ поля, Π² ΠΊΠΎΒ­Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ заряд Π² 1Кл ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргиСй Π² 1 Π”ΠΆ:

.

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ, Ρ‚ΠΎ

(11)

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π°

(12)

Зная ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ пространства ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктростатичСского поля:

(13)

Π—Π½Π°ΠΊ «минус» ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ напряТСнности Ё Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ Π² сторону убывания ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°.

ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΡƒΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ Π΅Π³ΠΎ заряду;

ΠŸΡ€ΠΈ этом Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ (14)

Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΡƒΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° элСктроСмкости — Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄ (Π€): 1 Π€ — Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΡƒΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΒ­Π³ΠΎ измСняСтся Π½Π° 1Π’ ΠΏΡ€ΠΈ сообщСнии Π΅ΠΌΡƒ заряда Π² 1Кл, Ρ‚.Π΅.

. (15)

Для накоплСния Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов слуТат кондСнсаторы, состоящиС ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² (ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ), Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… диэлСктриком. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ кондСнсаторы ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° плоскиС, цилиндричСскиС ΠΈ сфСричСскиС. Под Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ кондСнсатора понимаСтся физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, равная ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда q ΠΊ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ:

(16)

Π³Π΄Π΅ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Плоский кондСнсатор ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ

(17)

Π³Π΄Π΅ — диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ изолятора; — элСктричСская постоян­ная; S — ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ; d — расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

Для увСличСния Смкости ΠΈ Π²Π°Ρ€ΡŒΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ Π΅Π΅ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ кондСн­саторы ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ Π² Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Π£ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Π° ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π° см рис. 3.

Рис. 3

Если Смкости ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов Ρ‚ΠΎ ΠΈΡ… заряды Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ со­отвСтствСнно

(18)

Π° заряд Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ кондСнсаторов-

Полная Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ –

, (19)

Ρ‚.Π΅. ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии кондСнсаторов ΠΎΠ½Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС СмкостСй ΠΎΡ‚Β­Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… кондСнсаторов.

Π£ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов заряды всСх ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ Ρ€Π°Π²Β­Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŽ, Π° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° Π·Π°ΠΆΠΈΠΌΠ°Ρ… Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, см. рис. 4, Ρ€Π°Π²Π½Π°

. (20)

ΠŸΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ для любого ΠΈΠ· рассматриваСмых кондСнсаторов

.

Рис. 4

Π‘ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны,

(21)

ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° , (22)

Ρ‚.Π΅. ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии кондСнсаторов ΡΡƒΠΌΠΌΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ СмкостСй.

Если Π΄Π°Π½Π° Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ эталонного кондСнсатора Бэт, Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΈΠ·Π²Π΅ΡΡ‚Π½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора Π‘Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ.

Π‘Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° кондСнсатор Бэт Π·Π°Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ источника постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (рис.5Π°). ΠŸΡ€ΠΈ этом накапливаСтся заряд q. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ напряТС­ниС Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… кондСнсатора:

Π’ΠΎΠ³Π΄Π°

.

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π°

. (23)

Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ эталонный кондСнсатор ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ источника питания ΠΈ ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ кондСнсатор нСизвСстной Смкости Π‘Ρ… (рис. 5Π±). ЭлСктричСский заряд q распрСдСлится ΠΏΠΎ кондСнсаторам Бэт ΠΈ Π‘Ρ….

Богласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния зарядов Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмС

(24)

Π³Π΄Π΅ q1, q2— элСктричСскиС заряды Π½Π° кондСнсаторах Бэт ΠΈ Π‘Ρ….

Рис. 5, а Рис. 5, б

ПослС этого ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ напряТСниС Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… кондСнсаторов, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ

ΠΈ .

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π°

ΠΈ . (25)

ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ

Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ (26)

ΠŸΠΎΡ€ΡΠ΄ΠΎΠΊ выполнСния Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

1. Π’ΡƒΠΌΠ±Π»Π΅Ρ€ΠΎΠΌ S1 Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ установку ΡΠΎΠ±Ρ€Π°Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎ схСмС (рис. 6).

2. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ S2 Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ напряТСниС ΠΎΡ‚ источника питания Π½Π° эталонном кондСнсаторС.

3. Π£ΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π²ΠΈΠΆΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° R напряТСниС U0=(1Β±0,2) Π’. Π‘Π½ΡΡ‚ΡŒ показания Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°.

4. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ S2 ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ эталонный кондСнсатор ΠΎΡ‚ источника питания.

5. Π‘ΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Бэт ΠΈ Π‘Ρ…1 ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ ΡΠ½ΡΡ‚ΡŒ показания Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° U1.

6. Π’ΡƒΠΌΠ±Π»Π΅Ρ€ΠΎΠΌ S3 Ρ€Π°Π·Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ кондСнсаторы.

7. Подавая Π½Π° эталонный кондСнсатор напряТСниС ΠΎΡ‚ 1 Π’ Π΄ΠΎ 3 Π’, провСсти измСрСния 3 Ρ€Π°Π·Π°. Π”Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ занСсти Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρƒ.

8. Для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ напряТСний U0 ΠΈ U1 Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅

.

Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΡ€Π΅Π΄Π½ΡŽΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ элСктроСмкости Π‘Ρ…1(ср). Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ вычислСний занСсти Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρƒ.

9. По ΠΏ.ΠΏ. 3-9 Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π‘Ρ…2.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π°

1

2

3

4

U0

U1

Cx1

U0

U2

Cx2

U0

UΠΏΠ°Ρ€

Cпосл

U0

Uпосл

CΠΏΠ°Ρ€

10. Π‘ΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ кондСнсаторы Π‘Ρ…1 ΠΈ Π‘Ρ…2 ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ (рис. 7).

11. По ΠΏ.ΠΏ. 3-9 Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ Бпосл.

12. Π‘ΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ кондСнсаторы Π‘Ρ…1 ΠΈ Π‘Ρ…2 ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ (рис. 8).

13. По ΠΏ.ΠΏ. 3-9 Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ Π‘ΠΏΠ°Ρ€.

По Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°ΠΌ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ соСдинСнных кондСнсаторов ΠΈ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ с ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ значСниями.

Рис. 6

ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ

Рис. 7

ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ

Рис. 8

=1000 ΠΌΠΊΠ€.

ΠšΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ вопросы

  1. Как Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ элСктричСскиС заряды? Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°. Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° элСктричСского заряда Π² систСмС БИ.

  2. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния элСктричСского заряда.

  3. Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля, силовыС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктростатичСского поля, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности? Π’ Ρ‡Π΅ΠΌ состоит ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции элСктричСских ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ.

  4. Π‘Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΡƒ ΠžΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ³Ρ€Π°Π΄ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ-Гаусса для элСктростатичСского поля Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅. Как опрСдСляСтся Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя бСсконСчными ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ заряТСнными плоскостями?

  5. Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия элСктричСского заряда, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ элСктростатичСского поля? Как Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅ΠΌΡƒΡŽ силами поля ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктричСского заряда ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ? Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° ΠΈ напряТСния Π² систСмС БИ.

  6. Какова связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктричСского поля Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅?

  7. Π§Π΅ΠΌΡƒ Ρ€Π°Π²Π½Π° элСктроСмкости ΡƒΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈ кондСнсатора? Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° элСктроСмкости Π² систСмС БИ.

  8. Π Π°ΡΡΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии кондСнсаторов. ВывСсти Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹.

Π›ΠΠ‘ΠžΠ ΠΠ’ΠžΠ ΠΠΠ― Π ΠΠ‘ΠžΠ’Π 5

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора: Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅; ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈ ΠΌΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ°

ЭлСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ называСтся элСмСнт элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, слуТащий Π² качСствС накопитСля заряда.

ΠžΠ±Π»Π°ΡΡ‚Π΅ΠΉ примСнСния этого устройства сСйчас ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΈ обусловлСн ΠΈΡ… большой ассортимСнт. Они Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌ, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Ρ‹, Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ, Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρƒ основного ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°. Но Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΉ характСристикой кондСнсатора являСтся Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ кондСнсатора

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ

На схСмах кондСнсатор обозначаСтся Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ, Π½Π΅ связанных ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой:

Π­Ρ‚ΠΎ соотвСтствуСт Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠ΅ΠΉ конструкции β€” Π΄Π²ΡƒΠΌ пластинам (ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌ), Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ диэлСктриком. ЀактичСскоС исполнСниС этого издСлия Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ всСго прСдставляСт собой Π·Π°Π²Π΅Ρ€Π½ΡƒΡ‚Ρ‹Π΅ Π² Ρ€ΡƒΠ»ΠΎΠ½ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ с прослойкой диэлСктрика ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ²Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹, Π½ΠΎ ΡΡƒΡ‚ΡŒ остаСтся Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ самой.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора

ЭлСктричСская Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ – ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСскиС заряды. Π§Π΅ΠΌ большС заряд Π²ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Ρ‚Π΅ΠΌ большС Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядом Q ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ Ο† выраТаСтся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ:

C=Q/Ο†

Π³Π΄Π΅ Q заряд Π² ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°Ρ… (Кл), Ο† ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ… (Π’).

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Π°Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ измСряСтся Π² Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ… (Π€), Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹ ΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚Π΅ Π΅Ρ‰Π΅ с ΡƒΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ. На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ Π²ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΌΠ΅Π»ΠΊΠΈΠ΅ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹: ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ (ΠΌΠ€), ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ (ΠΌΠΊΠ€), Π½Π°Π½ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ (Π½Π€), ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄ (ΠΏΠ€).

ΠΠ°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ зависит ΠΎΡ‚ гСомСтричСских ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, диэлСктричСской проницаСмости срСды, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ находится. Π’Π°ΠΊ, для сфСры ΠΈΠ· проводящСго ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΎΠ½Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ:

C=4πΡΡ0R

Π³Π΄Π΅ Ξ΅0β€”8,854Β·10^βˆ’12 Π€/ΠΌ, элСктричСская постоянная, Π° Ξ΅ диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды (табличная Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ вСщСства).

Π’ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΆΠΈΠ·Π½ΠΈ Π½Π°ΠΌ Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ приходится ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π΄Π΅Π»ΠΎ Π½Π΅ с ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ, Π° с систСмами Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ…. Π’Π°ΠΊ, Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ плоском кондСнсаторС Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ пластин ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ β€” Ρ€Π°ΡΡΡ‚ΠΎΡΠ½ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ:

C=ΡΡ0S/d

Ξ΅ здСсь β€” диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… систСм

ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС СмкостСй прСдставляСт собой ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ большой кондСнсатор с Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΆΠ΅ слоСм диэлСктрика ΠΈ суммарной ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ пластин, поэтому общая Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ систСмы прСдставляСт собой сумму Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρƒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· элСмСнтов. НапряТСниС ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΆΠ΅, Π° заряд распрСдСлится ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСмСнтами схСмы.​

C=C1+C2+C3

ΠŸΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ соСдинСниС кондСнсаторов характСризуСтся ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ зарядом ΠΈ распрСдСлСнным напряТСниСм ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСмСнтами. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ суммируСтся Π½Π΅ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π° обратная Π΅ΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°:

1/C=1/Π‘1+1/Π‘2+1/Π‘3

Из Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ Смкости ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ вывСсти, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… элСмСнтах, соСдинСнных ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ большого с Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ, Π½ΠΎ с суммарной Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½ΠΎΠΉ диэлСктрика.

Бвойства кондСнсатора

Π Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· Π΅Π³ΠΎ конструкции. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΎΠ½ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π—Π°Ρ‚ΠΎ Π² цСпях ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΠ½ прСкрасно Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚, постоянно ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡΡΡŒ. Если Π½Π΅ ограничСния, исходящиС ΠΈΠ· свойств диэлСктрика (Π΅Π³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π° напряТСния), этот элСмСнт заряТался Π±Ρ‹ бСсконСчно (Ρ‚. Π½. ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор, Ρ‡Ρ‚ΠΎ-Ρ‚ΠΎ Π²Ρ€ΠΎΠ΄Π΅ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈ идСального Π³Π°Π·Π°) Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π° Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚. ΠŸΡ€ΠΎΡ‰Π΅ говоря, сопротивлСниС кондСнсатора Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° бСсконСчно.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ ситуация иная: Ρ‡Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ частота Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Ρ‚Π΅ΠΌ мСньшС сопротивлСниС элСмСнта. Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ сопротивлСниС называСтся Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ, ΠΈ ΠΎΠ½ΠΎ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ частотС ΠΈ Смкости:

Z=1/2Ο€fC

Π³Π΄Π΅ f частота Π² Π³Π΅Ρ€Ρ†Π°Ρ….

ΠΠ°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ энСргии

ЭнСргия, запасСнная заряТСнным кондСнсатором, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π° Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ:

E=(CU^2)/2=(q^2)/2C

Π³Π΄Π΅ U напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Π° q Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π² ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π΅

Π’ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π΅, содСрТащСм ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ ΠΈ кондСнсатор, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ сгСнСрирован ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ.

ПослС зарядки кондСнсатора ΠΎΠ½ Π½Π°Ρ‡Π½Π΅Ρ‚ ΡΠ°ΠΌΠΎΡ€Π°Π·Ρ€ΡΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ, давая Π²ΠΎΠ·Ρ€Π°ΡΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΠΎ силС Ρ‚ΠΎΠΊ. ЭнСргия разряТСнного кондСнсатора станСт Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Π·Π°Ρ‚ΠΎ магнитная энСргия ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ β€” максимальной. ИзмСнСниС Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π­Π”Π‘ самоиндукции ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, ΠΈ ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ пропустит Ρ‚ΠΎΠΊ Π² сторону Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ, ΠΏΠΎΠΊΠ° Ρ‚Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π½Π΅ зарядится. Π’ идСальном случаС Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ колСбания бСсконСчны, Π° Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΠ½ΠΈ быстро Π·Π°Ρ‚ΡƒΡ…Π°ΡŽΡ‚. Частота ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ кондСнсатора:

Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ схСмы

Π³Π΄Π΅ L ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ.

ΠŸΠ°Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚Π½Π°Ρ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ собствСнной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ частоты Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Π’ идСальном случаС эта Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°, ΠΈ Π΅ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ, Π½ΠΎ Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой свСрнутыС пластинки, Π½Π΅ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ с этим ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ нСльзя, особСнно Ссли Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎ высоких частотах. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… случаях кондСнсатор совмСщаСт Π² сСбС Π΄Π²Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, ΠΈ прСдставляСт собой своСобразный ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ с собствСнной рСзонансной частотой.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π΄ΠΎΠ±ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ схСмы, рСкомСндуСтся ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ кондСнсаторы, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… рСзонансная f большС собствСнной частоты Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

ЭксплуатационныС характСристики

Помимо ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Смкости, собствСнной индуктивности ΠΈ энСргоСмкости, Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы (Π° Π½Π΅ ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅) ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π΅Ρ‰Π΅ рядом свойств, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π΅ этого элСмСнта для Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. К Π½ΠΈΠΌ относятся:

  • ΠŸΠΎΠ½ΡΡ‚ΠΈΠ΅ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΠ½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС,
  • ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ,
  • Ρ‚ΠΎΠΊ ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ,
  • сопротивлСниС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ,
  • диэлСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ,
  • Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Смкости ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒ, ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° бСрутся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Ρ€Π°Π·ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΈ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ напряТСния Π² этом элСмСнтС. Когда кондСнсатор заряТСн максимально, Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°Ρ… Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. БоотвСтствСнно, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‚ΠΎΠΊ максималСн, напряТСниС отсутствуСт. Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ напряТСниС ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ сдвинуты ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ Π½Π° ΡƒΠ³ΠΎΠ» 90 градусов. Π’ ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»Π΅ кондСнсатор ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ:

Q=UIsin 90

Π’ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΆΠ΅ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ кондСнсатора ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ собствСнным сопротивлСниСм, Π° Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ энСргии расходуСтся Π½Π° Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π² диэлСктрика, Ρ‡Ρ‚ΠΎ обуславливаСт Π΅Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ. Π§Π°Ρ‰Π΅ всСго ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹, Π½ΠΎ ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΈΠΌΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚ΡŒ нСльзя. Основной характСристикой этого явлСния слуТит тангСнс ΡƒΠ³Π»Π° диэлСктричСских ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ собой ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ мощности (Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌΠΈ потСрями Π² диэлСктрикС) ΠΈ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ эту Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ тСорСтичСски, прСдставив Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ эквивалСнтной схСмы замСщСния β€” ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ тангСнса ΡƒΠ³Π»Π° диэлСктричСских ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости кондСнсатора

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ опрСдСляСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²:

tgΞ΄ = Ir/Ic = 1/(Ο‰CR)

Π’ случаС ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ соСдинСния ΡƒΠ³ΠΎΠ» вычисляСтся ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ напряТСний:

tgΞ΄ = Ur/Uc = Ο‰CR

Π’ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ для Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² tgΞ΄ ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, собранным ΠΏΠΎ мостовой схСмС. Π•Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ для диагностики ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ Π² изоляции Ρƒ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ оборудования. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… мостов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ сСтСй.

НоминальноС напряТСниС

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ указываСтся Π½Π° ΠΌΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ΅. Он ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ напряТСния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π½ΠΎ Π½Π° ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠΈ. ΠŸΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΎΡŽ кондСнсатора ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· строя. Зависит этот ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ ΠΎΡ‚ свойств диэлСктрика ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹.

ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

НСкоторыС кондСнсаторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π² схСму Π΅Π³ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ строго ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ. Бвязано это с Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² качСствС ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ элСктролит, Π° диэлСктриком слуТит оксидная ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ° Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ элСктродС. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ полярности элСктролит просто Ρ€Π°Π·Ρ€ΡƒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΡƒ ΠΈ кондСнсатор пСрСстаСт Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ.

Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт Смкости

Он выраТаСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ξ”C/CΞ”T Π³Π΄Π΅ Ξ”T ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды. Π§Π°Ρ‰Π΅ всСго эта Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Π° ΠΈ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°, Π½ΠΎ для кондСнсаторов, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π² агрСссивных условиях, Π’ΠšΠ• указываСтся Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ°.

Π Π°Π·Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ кондСнсатора

ВСхничСскиС характСристикиВыход кондСнсатора ΠΈΠ· строя обусловлСн двумя основными ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ β€” ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΎΠ΅ΠΌ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€Π΅Π²ΠΎΠΌ. И Ссли Π² случаС пробоя Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡ… Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ способны ΠΊ ΡΠ°ΠΌΠΎΠ²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€Π΅Π² со Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ€Π°Π·Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ.

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€Π΅Π² обусловлСн ΠΊΠ°ΠΊ внСшними ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ (Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ сосСдних элСмСнтов схСмы), Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌΠΈ, Π² частности, ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ эквивалСнтным сопротивлСниСм ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΎΠΊ. Π’ элСктролитичСских кондСнсаторах ΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΈΡΠΏΠ°Ρ€Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктролита, Π° Π² оксиднополупроводниковых β€” ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΎΡŽ ΠΈ химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠΌ ΠΈ оксидом ΠΌΠ°Ρ€Π³Π°Π½Ρ†Π°.

ΠžΠΏΠ°ΡΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ часто ΠΎΠ½ΠΎ происходит с Π²Π΅Ρ€ΠΎΡΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Π·Ρ€Ρ‹Π²Π° корпуса.

ВСхничСскоС исполнСниС кондСнсаторов

ΠšΠ»Π°ΡΡΠΈΡ„ΠΈΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ кондСнсаторы ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎ нСскольким Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠ°ΠΌ. Π’Π°ΠΊ, Π² зависимости ΠΎΡ‚ возмоТности Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Π½Π° постоянныС, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ подстроСчныС. По своСй Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ цилиндричСскими, сфСричСскими ΠΈ плоскими. МоТно Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΡ… ΠΏΠΎ Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ. Но самой распространСнной классификациСй являСтся таковая ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΡƒ диэлСктрика.

Π‘ΡƒΠΌΠ°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы

Π’ качСствС диэлСктрика ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π±ΡƒΠΌΠ°Π³Π°, ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ часто промаслСнная. Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ кондСнсаторы ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Π΅Ρ‚ большой Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€, Π½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΈ Π² нСбольшом исполнСнии, Π±Π΅Π· промасливания. Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² качСствС ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΈ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… устройств, Π° ΠΈΠ· Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ элСктроники постСпСнно Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΡΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ соврСмСнными ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ модСлями.

ΠŸΡ€ΠΈ отсутствии промасливания ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ сущСствСнный нСдостаток β€” Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π° Π²Π»Π°ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π° Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΡƒΠΏΠ°ΠΊΠΎΠ²ΠΊΠ΅. ΠŸΡ€ΠΎΠΌΠΎΠΊΡˆΠ°Ρ Π±ΡƒΠΌΠ°Π³Π° ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ энСргопотСри.

ДиэлСктрик Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ органичСских ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΠΊ

ПлСнки ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Ρ‹ ΠΈΠ· органичСских ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ², Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ:

  • полиэтилСнтСрифталат,
  • ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ°ΠΌΠΈΠ΄,
  • ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΎΠ½Π°Ρ‚,
  • ΠΏΠΎΠ»ΠΈΡΡƒΠ»ΡŒΡ„ΠΎΠ½,
  • ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΈΠ»Π΅Π½,
  • полистирол,
  • фторопласт (политСтрафторэтилСн).

По ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΠΌΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ кондСнсаторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Π½Π΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ диэлСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ влаТности, Π½ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ риску Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΈΠ· строя ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€Π΅Π²Π΅, Π° Ρ‚Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ этого нСдостатка Π»ΠΈΡˆΠ΅Π½Ρ‹, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

Π’Π²Π΅Ρ€Π΄Ρ‹ΠΉ нСорганичСский диэлСктрик

Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ слюда, стСкло ΠΈ ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°.

ΠŸΡ€Π΅ΠΈΠΌΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠΌ этих кондСнсаторов считаСтся ΠΈΡ… ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ зависимости Смкости ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния, Π° Ρƒ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… β€” Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. Но ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° сама такая Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ становится ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΠΎΠΉ, ΠΈ Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΎΠ½Π° ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π°, Ρ‚Π΅ΠΌ Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ΅ ΠΈΠ·Π΄Π΅Π»ΠΈΠ΅.

ΠžΠΊΡΠΈΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ диэлСктрик

Π‘ Π½ΠΈΠΌ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅, Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ Ρ‚Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ кондСнсаторы. Они ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, поэтому выходят ΠΈΠ· строя ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»Π° напряТСния. Но ΠΏΡ€ΠΈ этом ΠΎΠ½ΠΈ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠ΅ΠΉ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹ ΠΈ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ эксплуатации ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 50 тыс. часов.

Π’Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌ

Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ устройства ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой ΡΡ‚Π΅ΠΊΠ»ΡΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ»Π±Ρƒ с двумя элСктродами, ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° Π²Ρ‹ΠΊΠ°Ρ‡Π°Π½ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…. Π’ Π½ΠΈΡ… практичСски ΠΎΡ‚ΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ, Π½ΠΎ малая Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Ρ…Ρ€ΡƒΠΏΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ сфСру ΠΈΡ… примСнСния радиостанциями, Π³Π΄Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Смкости Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ Π²Π°ΠΆΠ½Π°, Π° Π²ΠΎΡ‚ ΡƒΡΡ‚ΠΎΠΉΡ‡ΠΈΠ²ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Ρƒ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅.

Π”Π²ΠΎΠΉΠ½ΠΎΠΉ элСктричСский слой

Если ΠΏΠΎΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ, для Ρ‡Π΅Π³ΠΎ Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½ кондСнсатор, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ этот Ρ‚ΠΈΠΏ β€” Π½Π΅ совсСм ΠΎΠ½. Π‘ΠΊΠΎΡ€Π΅Π΅, это Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ€Π΅Π·Π΅Ρ€Π²Π½Ρ‹ΠΉ источник питания, Π² качСствС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ. Одни катСгория Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… устройств β€” ионисторы β€” содСрТат Π² сСбС Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒ ΠΈ слой элСктролита, Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° ΠΈΠΎΠ½Π°Ρ… лития. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ этих ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎ сотСн Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄. К ΠΈΡ… нСдостаткам ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ отнСсти Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС с Ρ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ.

ΠœΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° кондСнсаторов

ΠŸΡ€Π΅ΠΈΠΌΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π° Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈΠšΠ°ΠΊΠΈΠΌ Π±Ρ‹ Π½ΠΈ Π±Ρ‹Π» кондСнсатор, Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π° ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Ρ‹ Π² ΠΌΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ΅ β€” это Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ номинальноС напряТСниС.

Помимо этого, Π½Π° Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… сущСствуСт Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎ-Π±ΡƒΠΊΠ²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΅Π³ΠΎ характСристик. Π’ соотвСтствии с российскими стандартами кондСнсаторы ΠΌΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€ΡŒΠΌΡ Π·Π½Π°ΠΊΠ°ΠΌΠΈ.

ΠŸΠ΅Ρ€Π²Π°Ρ Π±ΡƒΠΊΠ²Π° К ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ «кондСнсатор», ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€Π° β€” Π²ΠΈΠ΄ диэлСктрика, Π΄Π°Π»Π΅Π΅ слСдуСт ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ назначСния Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Π±ΡƒΠΊΠ²Ρ‹, послСдний Π·Π½Π°Ρ‡ΠΎΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚ΠΈΠΏ конструкции, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ, это ΡƒΠΆΠ΅ зависит ΠΎΡ‚ Π·Π°Π²ΠΎΠ΄Π°-изготовитСля. Π’Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚ часто пропускаСтся. Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ такая ΠΌΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° Π½Π° достаточно ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½Ρ‹Ρ… издСлиях, Π³Π΄Π΅ Π΅Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ. По Π“ΠžΠ‘Π’ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π³Π»ΡΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊ:

ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Π±ΡƒΠΊΠ²Ρ‹:

  1. К β€” кондСнсатор постоянной Смкости.
  2. КВ β€” подстроСчник.
  3. КП β€” кондСнсатор ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Смкости.

Вторая Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠ° β€” Ρ‚ΠΈΠΏ диэлСктрика:

  • Вторая Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠ° 1, 61 Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌ,
  • 2, 60 Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…,
  • 3 Π³Π°Π·,
  • 4 Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄Ρ‹ΠΉ,
  • 10, 15 ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°,
  • 20 ΠΊΠ²Π°Ρ€Ρ†,
  • 21 стСкло,
  • 22 стСклокСрамика,
  • 23 ΡΡ‚Π΅ΠΊΠ»ΠΎΡΠΌΠ°Π»ΡŒ,
  • 31, 32 слюда,
  • 40, 41, 42 Π±ΡƒΠΌΠ°Π³Π°,
  • 50 Π°Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ элСктролитичСский,
  • 51 Ρ‚Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ,
  • 52 объСмно-пористый,
  • 53, 54 оксидныС,
  • 71 полистирол,
  • 72 фторопласт,
  • 73 ПЭВ,
  • 75 ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ,
  • 76 Π»Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ°,
  • 77 ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΎΠ½Π°Ρ‚.

На ΠΌΠ°Π»Π΅Π½ΡŒΠΊΠΈΡ… кондСнсаторах всСго этого Π½Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, поэтому Ρ‚Π°ΠΌ примСняСтся сокращСнная ΠΌΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ°, которая с Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°Π»ΡŒΠΊΡƒΠ»ΡΡ‚ΠΎΡ€Π°, Π° ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° β€” Π»ΡƒΠΏΡƒ. Π’ этой ΠΌΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ΅ Π·Π°ΡˆΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π» напряТСния ΠΈ отклонСния ΠΎΡ‚ основного ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°. ΠžΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Π½Π°Π½ΠΎΡΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅Ρ‚ смысла: это, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, кСрамичСскиС кондСнсаторы.

ΠœΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° кСрамичСских кондСнсаторов

 РасчСт СмкостСй Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ²Π˜Π½ΠΎΠ³Π΄Π° с Π½ΠΈΠΌΠΈ всС просто β€” Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Π° числом ΠΈ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°ΠΌΠΈ: pF β€” ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, nF β€” Π½Π°Π½ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, ΞΌF ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, mF β€” ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΡ„Π°Ρ€Π°Π΄. Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ, надпись 100nF ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ прямо. Номинал, соотвСтствСнно, числом ΠΈ Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ V. Но ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π΅ умСщаСтся ΠΈ это, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ сокращСния. Π’Π°ΠΊ, часто Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ умСщаСтся Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Ρ†ΠΈΡ„Ρ€Π°Ρ… (103, 109 ΠΈ Ρ‚. Π΄.), Π³Π΄Π΅ послСдняя ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ число Π½ΡƒΠ»Π΅ΠΉ, Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Π΄Π²Π΅ β€” Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ…. Если Π² ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ стоит Ρ†ΠΈΡ„Ρ€Π° 9, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Π½ΡƒΠ»Π΅ΠΉ Π½Π΅Ρ‚, Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌΠΈ двумя ставят Π·Π°ΠΏΡΡ‚ΡƒΡŽ. ΠŸΡ€ΠΈ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€Π΅ 8 Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ Π·Π°ΠΏΡΡ‚ΡƒΡŽ пСрСносят Π΅Ρ‰Π΅ Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π·Π½Π°ΠΊ Π½Π°Π·Π°Π΄.

НапримСр, ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ 109 Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ 1 ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, Π° 100–10 ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, 681–680 ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, ΠΈΠ»ΠΈ 0,68 Π½Π°Π½ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄, Π° 104- 100 тыс. ΠΏΠ€ ΠΈΠ»ΠΈ 100Π½Π€

Часто ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ Π±ΡƒΠΊΠ²Ρƒ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ измСрСния Π² качСствС запятой: p50–0,5 ΠΏΠ€, 1n5–1,5 Π½Π€, 15ΞΌ – 15 ΠΌΠΊΠ€, 15m – 15 ΠΌΠ€. Иногда вмСсто p ΠΏΠΈΡˆΠ΅Ρ‚ΡΡ R.

ПослС Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΡ‚ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΠΊΠ²Π°, ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ разброс ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° Смкости:

  1. ΠžΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ опСрСдСлСнияB +/-0,1 ΠΏΠ€.
  2. C +/-0,25 ΠΏΠ€.
  3. D- +/-0,5 ΠΏΠ€.
  4. F +/-1%.
  5. G +/-2%.
  6. J +/-5%.
  7. K +/-10%.
  8. M +/-20%.
  9. Z Π΄ΠΎ 80% ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅.

Если Π²Ρ‹ высчитываСтС характСристику Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°Ρ… БИ, Ρ‚ΠΎ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ…, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ стСпСнСй числа 10:

  1. -3 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Ρ‹,
  2. -6 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Ρ‹,
  3. -9 Π½Π°Π½ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Ρ‹,
  4. -12 ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Ρ‹.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, 01 ΠΏΠ€ β€” это 0,1 *10^-12 Π€.

На устройствах SMD Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ… ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π±ΡƒΠΊΠ²Π°, Π° Ρ†ΠΈΡ„Ρ€Π° послС Π½Π΅Π΅ β€” ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ 10, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π½Π°Π΄ΠΎ ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ это Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅.

Π±ΡƒΠΊΠ²Π°CΠ±ΡƒΠΊΠ²Π°CΠ±ΡƒΠΊΠ²Π°CΠ±ΡƒΠΊΠ²Π°C
A1J2,2S4,7a2,5
B1,1K2,4T5,1b3,5
C1,2L2,7U5,6d4
D1,3M3V6,2e4,5
E1,5N3,3W6,8f5
F1,6P3,6X7,5m6
G1,8Q3,9Y8,2n7
Y2R4,3Z9,1t8

НоминальноС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΌΠ°Ρ€ΠΊΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ, Ссли ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π΅Π³ΠΎ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎ. Π’ России принят ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ стандарт Π±ΡƒΠΊΠ²Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ обозначСния Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»Π°:

Π±ΡƒΠΊΠ²Π°VΠ±ΡƒΠΊΠ²Π°V
I1K63
R1,6L80
M2,5N100
A3,2P125
C4Q160
B6,3Z200
D10W250
E16X315
F20T350
G25Y400
H32U450
S40V500
J50

НСсмотря Π½Π° списки ΠΈ Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρ‹, Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ всС-Ρ‚Π°ΠΊΠΈ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ΄ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΡƒ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ производитСля β€” Π² Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… странах ΠΎΠ½ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ.

К Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ кондСнсаторам прилагаСтся Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Π½ΡƒΡ‚ΠΎΠ΅ описаниС ΠΈΡ… характСристик.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈ видыЭлСктричСскиС Смкости ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Π°Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ²ΠšΠ°ΠΊ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ЭлСктричСскиС кондСнсаторы

14. РаскройтС понятиС элСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ. РасскаТитС ΠΎ Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ, Π²ΠΈΠ΄Π°Ρ… кондСнсаторов ΠΈ способах ΠΈΡ… соСдинСния.

ЭлСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° характСризуСтся заря­домQ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠΎΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Β­Ρ†ΠΈΠ°Π» измСнился Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ:

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ измСрСния Смкости являСтся Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄. Π€Π°Ρ€Π°Π΄ β€” большая Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°. На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ измСряСтся Π² ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ…, Π½Π°Π½ΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ… ΠΈ ΠΏΠΈΠΊΠΎΡ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ…. 1ΠΌΠΊΠ€ = 1Β· 10-6Π€

ЭлСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСский заряд, ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ (Π½Π° 1 Π’).

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ заряда Q, сообщСнного ΠΏΡ€ΠΎΒ­Π²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ заряда Q Π²Ρ‹Π·ΠΎΠ²Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Ο†, Π° ΠΈΡ… ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ остаСтся Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ .

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π΅ зависит Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΈ массы ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° зависит ΠΎΡ‚:

1) ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ повСрхности ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ заряды Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Β­ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° повСрхности ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°;

2) срСды, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ находится ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ. НапримСр, Ссли ΠΏΡ€ΠΎΒ­Π²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ пСрСнСсти ΠΈΠ· Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π° Π² ΠΌΠΈΠ½Π΅Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ масло, Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ увСличится Π² 2,2 Ρ€Π°Π·Π°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΈΠ½Π΅Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ масла Ξ΅Π³=2,2

3) близости Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ². Если рядом с ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ срСдС располоТСн Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ систСмы этих Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ сумма СмкостСй ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· этих ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π² этой срСдС. На этом ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ΅ устроСны элСктричСскиС кондСнсаторы.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ прСдставляСт собой Π΄Π²Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ди­элСктриком.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора характСризуСтся зарядом, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½ΡƒΠΆΒ­Π½ΠΎ ΡΠΎΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ· ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² кондСнсатора для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΒ­Π±Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора (на­пряТСниС) измСнилась Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ.

(3)

Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ СстСствСнныС ΠΈ искусствСнныС кондСнсаторы.

  • ЕстСствСнными кондСнсаторами ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π° элСктричСской сСти, Π΄Π²Π΅ ΠΆΠΈΠ»Ρ‹ кабС­ля, ΠΆΠΈΠ»Π° кабСля ΠΈ Π΅Π³ΠΎ броня, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π° Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΒ­Π½ΠΎΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктропСрСдачи ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π·Π΅ΠΌΠ»ΠΈ, элСктроды элСктронной Π»Π°ΠΌΠΏΡ‹ ΠΈ Π΄Ρ€. ЕстСствСнныС кондСнсаторы ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, ΠΈΡ… Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ опрСдСляСтся конст­рукциСй элСктричСских устройств, Π½ΠΎ Π΅Π΅ Π½Π΅Β­ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ расчСтах, ΠΌΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΆΠ΅ ΠΈ эксплуатации элСктротСхничСских ΠΈ радио­тСхничСских устройств.

  • Π˜ΡΠΊΡƒΡΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ диэлСктри­ка Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½Ρ‹Π΅, Π±ΡƒΠΌΠ°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅, кСрамичСскиС, ΡΠ»ΡŽΠ΄ΡΠ½Ρ‹Π΅, элСктролитичСскиС ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ кондСнсаторов. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ искус­ствСнный кондСнсатор ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π‘ ΠΈ рас­считан Π½Π° ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС Up (ΠΎΠ±Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° корпусС кондСнсатора). Π˜ΡΠΊΡƒΡΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы нашли ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² энСргСтикС, Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΠΊΠ΅, Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΡ‚Π΅Ρ…Β­Π½ΠΈΠΊΠ΅, элСктроникС, Π² схСмах элСктричСских Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ², усилитС­лСй, стабилизаторов, ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π°, ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ коэф­фициСнта мощности ΠΈ Ρ‚.Π΄.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ

ΠŸΡ€ΠΈ рСзонансС Π₯C= Π₯L, поэтому ΠΈΠ· Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ XL= Ο‰L ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 2.6. Π—Π°Π΄Π°Π½Ρ‹ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ с двумя ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ вСтвями (рис. Π°): R1 = 10 Ом, R2 = 8 Ом, Π₯с=6 Ом. НапряТСниС питания U = 127 Π’. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Π² вСтвях ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ. ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΡƒΡŽ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ ΠΈ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Рисунок ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ 2.6.Π°)

РСшСниС. ΠΠ°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ„Π°Π·Ρƒ напряТСния ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΠΌ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ Π½ΡƒΠ»ΡŽ (Ο†u=0), .

ΠšΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΊΡΠ½Ρ‹Π΅ сопротивлСния Π²Π΅Ρ‚Π²Π΅ΠΉ:

Π’ΠΎΠΊΠΈ Π² вСтвях

ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ

Для построСния Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Π²Ρ‹Π±Π΅Ρ€Π΅ΠΌ ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π± для напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅ΠΌ оси комплСксной плоскости ΠΈ построим Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΌ ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π΅ (рис. Π±). ΠΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ ΠΈ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅ΠΌ Ρ€Π°Π·Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° Π΄Π²Π΅ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅, ΠΎΠ΄Π½Π° ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… совпадаСт ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ напряТСния, Π° другая пСрпСндикулярна Π΅ΠΌΡƒ: IΠ°= I cosΟ†; Ip =I sin Ο†.

Рисунок ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ 2.6. Π±)

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 2.7. Π’ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (рис. Π°) частотой 50 Π“Ρ† Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Β­Π½Ρ‹ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ° ΠΈ кондСнсатор. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ значСния напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²: U =40 Π’; I=0,13 А, I1=0,18 А, I2=0,115 А. АктивноС сопротивлСниС ΠΊΠ°Β­Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ R=90 Ом. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ сопротивлСния Π²Π΅Ρ‚Π²Π΅ΠΉ ΠΈ ΠΈΡ… ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ сопротивлСниС, ΠΏΠΎΠ»Π½ΡƒΡŽ, Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ ΠΈ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ проводимости, ΡƒΠ³Π»Ρ‹ сдвига Ρ„Π°Π· Π² Π΄Π²ΡƒΡ… вСтвях ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ напряТСниСм ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ L ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора Π‘. ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΡƒΡŽ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ.

Рисунок ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ 2.7.a)

РСшСниС. ΠΠ°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ„Π°Π·Ρƒ напряТСния ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΠΌ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚. Π΅.

ПолноС сопротивлСниС ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ

Π˜Π½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС

ΡƒΠ³ΠΎΠ» сдвига Ρ„Π°Π· Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅

КомплСксноС сопротивлСниС ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ

ПолноС сопротивлСниС кондСнсатора Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π΅Π³ΠΎ Смкостному ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ

КомплСксноС сопротивлСниС кондСнсатора

Ρ‚. Π΅

КомплСксноС сопротивлСниС Π΄Π²ΡƒΡ… Π²Π΅Ρ‚Π²Π΅ΠΉ

комплСксная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²ΡƒΡ… Π²Π΅Ρ‚Π²Π΅ΠΉ

Ρ‚.Π΅. активная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ G =1,832.10-3 Π‘ΠΌ, рСактивная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΒ­ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π’= -1,235.10-3 Π‘ΠΌ.

ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ

Π£Π³ΠΎΠ» сдвига Ρ„Π°Π· ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ напряТСниСм ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ

(Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π°Ρ€Π³ΡƒΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ Z).

Π˜Π½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора

Π’Ρ‹Π±Ρ€Π°Π² ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Ρ‹ для напряТСния mU ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° mI, построСниС Π²Π΅ΠΊΒ­Ρ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Π½Π°Ρ‡Π½Π΅ΠΌ с Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° U (рис. Π±). Π’ΠΎΠΊ I1 отстаСт ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ ΠΎΡ‚ напряТСния U Π½Π° ΡƒΠ³ΠΎΠ» Ο† = — 66 0 .Π’ΠΎΠΊ I2 ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ напряТСниС U Π½Π° ΡƒΠ³ΠΎΠ» Ο† = 90 0. ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ

отстаСт ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ ΠΎΡ‚ напряТСния Π½Π° ΡƒΠ³ΠΎΠ» Ο† = — 340 .

Рисунок ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ 2.7.Π±)

ΠšΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ вопросы

  1. Π—Π°ΠΏΠΈΡˆΠΈΡ‚Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ для расчСта комплСкса ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ соСдинСнии элСмСнтов R, L ΠΈ Π‘.

  2. ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅, Π² ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊΠΈΡ… условиях Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ рСзонанс напряТСний.

  3. ΠŸΠΎΠΊΠ°ΠΆΠΈΡ‚Π΅, ΠΊΠ°ΠΊ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ»Π°Π²Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Смкости ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ ∞.

  4. ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅, ΠΏΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊΠΈΡ… условиях ΠΈ Π²ΠΎ сколько Ρ€Π°Π· на­пряТСниС Π½Π° Смкости ΠΏΡ€ΠΈ рСзонансС напряТСний ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ напряТСниС питания ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π°.

  5. ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅, ΠΏΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈ рСзонансС напряТСний Ρ‚ΠΎΠΊ максималСн.

84

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *