Пассивные элементы электронных устройств, страница 3

Электрическую емкость (C) определяют по формуле:

где q - заряд на одной из обкладок, Кл;

U - напряжение между обкладками, В.

Единицей электрической емкости является Фарада (Ф), которую устанавливают на основании соотношения (2):

1 Фарада = 1 Кулон / 1 Вольт (Ф = Кл/В).

Дольные единицы емкости: 1 мкФ = 10^-6 Ф, 1 нФ = 10^-9 Ф, 1 пФ = 10^-12 Ф.

Основные параметры конденсаторов: номинальная емкость и допустимое отклонение от номинала, электрическая прочность, температурный коэффициент емкости, сопротивление изоляции, потери, собственная индуктивность, габариты, вес, допустимые значения температуры, влажности, вибрационных и ударных нагрузок.

Номинальная емкостьи отклонение от номинала– это основные параметры  конденсаторов. Номинальную емкостьконденсатора выбирают по шкалам емкостей: I – до 10000 пФ, II - до 100 мкФ, III - для электролитических конденсаторов до 5000 мкФ.

Для обозначения единиц номинальной емкости используют буквы: М, Н и П и располагают их на месте запятой. Например, IМ5 = 1,5 мкФ. Ряды номинальных значений емкостей в табл. 3 приложения 2.

Допустимые отклонения фактической емкости от номинального значения определяют классом точности конденсатора; величина отклонения и обозначение соответствует приведенным в табл. 1.2 для резисторов.

Емкость конденсатора зависит от его конструкции и свойств диэлектрика:

где C - емкость, пФ;

ε - относительная диэлектрическая проницаемость материала диэлектрика;

S - площадь взаимного перекрытия пластин, см²;

d - расстояние между пластинами, см.

Электрическую прочностьконденсатора характеризуют величиной рабочего и испытательного напряжений (U_раб и U_исп).

Рабочим называют напряжение, которое конденсатор может выдерживать длительное время (до 10000 ч).

Испытательное напряжение больше рабочего (U_исп = (1,1-- 3)U_раб) и выдерживать его конденсатор может в течение малого промежутка времени (10-60 сек).

Величину рабочего и испытательного напряжений определяют свойствами и толщиной диэлектрика и расстоянием между выводами.

При понижении атмосферного давления увеличивается вероятность пробоя конденсатора между выводами через воздух, так как электрическая прочность воздуха уменьшается.

Сопротивление изоляции зависит от удельного объемного и поверхностного сопротивлений диэлектрика и от его размеров.

При повышении температуры и влажности воздуха сопротивление изоляции уменьшается. Для исключения такого воздействия конденсаторы выпускают в герметизированных корпусах.

Температурный коэффициент емкости(ТКЕ) – величина, характеризующая относительное изменение емкости при изменении температуры на 1°C. Значения ТКЕ в табл. 4 приложения 2.

Потери в конденсаторахоценивают тангенсом угла потерь (tg δ), который представляет собой отношение мощности потерь (P_n) к полной реактивной мощности (P_р.к), запасаемой в конденсаторе. Потери в конденсаторе зависят от свойств используемого диэлектрика.

Собственная индуктивность конденсаторазависит от конструкции его выводов и обкладок. Наибольшей индуктивностью обладают конденсаторы, имеющие длинные изогнутые выводы и длинные обкладки, свернутые в спираль.

Конденсаторы подразделяют на конденсаторы постоянной, переменной емкости и подстроечные.

Конденсаторы постоянной емкостиизготовляют с твердым и оксидным диэлектриком. Например, конденсаторы с твердым неорганическим диэлектриком:

КСО – конденсатор слюдяной опрессованный;

КСГ – герметизированный;

СГМ – слюдяной герметизированный малогабаритный;

КТ – керамический трубчатый;

КД – дисковый;

КП – пластинчатый;

КЛГ – керамический литой герметизированный.

Твердый диэлектрик в конденсаторах может быть органическим: бумага, пленка. Для таких конденсаторов приняты обозначения:

КБГ – конденсатор бумажный герметизированный;