amatori Radio, №3, 1925

Cum de a calcula capacitatea condensatorului

Este cunoscut faptul că există unele dispozitive care se pot acumula sau colecta energie electrică.

Astfel de dispozitive sunt cunoscute ca condensatoare.

Ia mai multe condensatoare diferite și să le atașați în paralel, de exemplu, la o tensiune a bateriei de 80 de volți. plăcile condensatorului primesc imediat debitări de la polii bateriei și taxa la aceeași tensiune ca și cea a bateriei.

Acum deconectare alternativ condensatori, fără a atinge mâinile lor de contact le va atinge pentru a fixa dispozitivul de detectare. În același timp, observăm următoarele: în momentul conectării condensatorului la scânteia dispozitiv de alunecare, urmat de un bang mai mult sau mai puțin puternic, iar dispozitivul va da o deformare instantanee 1). Din moment ce aceste abateri vor fi diferite, putem concluziona că taxele sunt condensatoare diferite, obținute din aceeași baterie, va fi diferit, de exemplu, Unele condensatoare primesc o cantitate mai mare de energie electrică, altele - mai puțin.

Capacitatea electrică. sau, ori de câte ori, capacitatea condensatorului, este numit capacitatea de a percepe o cantitate mai mare sau mai mică de energie electrică.

Pentru a măsura capacitances unitate de set, care este, anumită capacitate, numită Farada.

Capacitanță în farazi 1 are un condensator care este încărcat la o tensiune de un volt, voință curent în timpul descărcării, valoarea medie a ceea ce este egal cu un AMP, cu durata trecerii curentului într-o secundă.

Farad - capacitatea este foarte mare, de ce este împărțit într-un milion de bucăți, această unitate de asteptare microfarazi.

Dar de multe ori microfarazi este prea mare pentru scopuri de radio. Prin urmare, mai multe sanse de a utiliza o a treia unitate de numit un centimetru.

Microfarazi egală cu nouă sute de mii de centimetri.

Împărțind numărul de centimetri până la 900000, vom transforma capacitatea, exprimată în centimetri, în microfarazi. Și împărțind numărul de microfarazi la 1.000.000, ne exprimăm aceeași capacitate în farazi.

Condensatorul elementar este format din oricare două plăci de metal separate una de alta printr-un strat de orice izolator sau nonconductor sau zhke, altfel este numit, dielectric.

Fig. 1. Conectarea în paralel a condensatoarelor.

Să presupunem că avem două condensator absolut identice cu aceeași capacitate - C1 și C2. le conecta în paralel cu bateria B (fig. 1). Evident, un astfel de grup capacitate conectat este de două ori cea a capacitatii de un condensator, deoarece cele două condensator în timpul încărcării, energie electrică primesc două porțiuni.

Că ne-am schimbat, am atașat un al doilea condensator? Dielectrică rămâne aceeași, cu grosimea de ea, de asemenea.

Se schimbă valoarea plăcilor, sau așa cum sunt numite, plăci - de două ori. Ca de multe ori schimbat și capacitatea sistemului. Prin urmare, dacă luăm același dielectric ca și cea a primelor două plăci de condensator, dar să-l crească în mărime de jumătate, obținem un condensator, dar cu dublă capacitate.

Deci: capacitatea condensatorului depinde de dimensiunea plăcilor. Zona electrozilor este mai mică cu atât mai mic capacitatea condensatorului. Suprafața plăcilor, cu atât mai mult capacitatea.

Fig. Conexiune 2. Seria de condensatoare.

Acum, combina două condensatoare identice în serie. așa cum se arată în Fig. 2-a. Măsurarea a arătat că capacitatea grupului a fost mai puțin de jumătate din fiecare condensator separat. Ce ne schimbăm?

Noi aducem împreună electrozii lor două condensatoare electrice interne. Se pare că capacitatea acestui grup nu va fi schimbat. Acesta va fi tot timpul în jumătate mai puțin decât capacitatea condensatorului. Același lucru se va întâmpla atunci când electrozii interni de condensatoare conectate între ele, așa cum se arată în Fig. 2-b. Și, în sfârșit, același lucru se va întâmpla dacă vom scoate electrozii interni, așa cum este prezentat în Fig. 2-in. Acum este clar. am schimbat: grosime dielectric. Ea a dublat, astfel încât capacitatea de a fost redus la jumătate.

Deci: capacitatea scade odată cu creșterea grosimii de dielectric și invers, crește cu scăderea grosimii dielectricului. cu condiția ca suprafața plăcilor rămâne neschimbat.

Acum vom lua un condensator al cărui dielectric - aer. O astfel de condensator de aer are o anumită capacitate. Se introduce în spațiul dintre plăcile de hârtie sale de ceară dielectric de aceeași grosime, care a fost un strat de aer. Măsurarea arată că capacitatea de a parafinei condensator a crescut de 2,2 ori. Dacă parafină înlocui sticlă de aceeași grosime, capacitatea va crește de 5-6 ori mai mare față de condensatorul de aer container.

În consecință, capacitatea condensatorului depinde de proprietățile chimice ale dielectric.

Valoare care arată cât de multe ori capacitatea condensatorului de aer crește atunci când înlocuirea aerului în orice izolator numit o constantă dielectrică de dielectric.

Constanta dielectrică va fi notată cu litera K.

Valorile K constantei dielectrice

Toate considerațiile de mai sus pot fi rezumate într-o formulă care este ușor să se calculeze capacitatea diferitelor condensatoare.

În această formulă, notată cu litera C, așa cum se obișnuiește, capacitate; K - constanta dielectrică; S - suprafață a unui electrod, exprimată în centimetri pătrați și d - grosimea dielectric, exprimată în centimetri (lungime): π - număr egal cu 3.14.

Pentru a da o mai bună absorbție

Exemplul 1. Un pahar condensator. Grosimea sticlei de 3 mm. Două plăci, fiecare 15 cm. Lungime și 10 cm lățime.

Conform tabelului 1 № constantă dielectrică pentru K sticlă = 4 până la 8; este luată ca medie K = 6. aria electrodului de S = 15 x 10 = 150 sq. cm .; Grosimea sticlei d = 3 mm .. care traduce la centimetri și se obține. d = 0,3 cm Prin formula obține

Exemplul 3. Sticlă Leyden borcan (vezi. Fig. 3). Interioare cu diametrul D = 5 cm .. electrozi înălțimea h = 10 cm; sticlă cu grosimea d = 2 mm. Deoarece capacul exterior mai în interior, și am condus dimensiunile interne ale băncilor, deoarece este necesar să se măsoare cele mai mici, cu zonă de inegale tencuielilor.

Fig. 3. borcan Leyden.

Cu toate acestea: K = 6; d = 0,2 cm. Suprafața inferioară este determinată de o formulă care calculează secțiunea transversală sârmă (a se vedea. p. 17).

Suprafața porțiunii cilindrice a capacului va fi:

Suprafața întregii căptușelii interioare este: x 157 = 19,6 176,6 sq. cm.

Exemplul 3. Condensator de parafină. Numărul de plăci 10. Folie de dimensiuni de pliante 3 x 9 cm.

Fig. 4. Cum este aria plăcii.

Pentru determinarea grosimii de hârtie de ceară foaie, o foaie tăiată în bucăți le zazhmom între două dosochki și se măsoară cât de multe frunze au la 1 mm. Să presupunem 13. Apoi, grosime dielectric va ¹ / 13 mm. că cotitură la centimetri, obținem ¹ / 130 cm K -. parafină, conform tabelului. № 1 va fi = 2.2. De-a lungul zonei de o foaie de folie trebuie luată ca o parte din acesta care se suprapune peste următoarea foaia (vezi. Fig. 4). Prin urmare, lungimea sa este, de ex. 6 cm. Suprafața plăcii este de 3 x 6 = 18 sq. cm. Dacă foile au 2, suprafața electrodului ar fi egală cu 18 de metri pătrați. cm. Dacă foile iau 3 (vezi. fig. 4), a doua foaie oferă o primă suprafață de 18 mp. cm .. dar oferă, de asemenea, aceeași zonă și la o treime, deci la 3 coli va fi de două ori zona și t. d. La zece foi din zona va fi de 9 ori mai mare. În consecință, S = 9. 18 = 162 mp. a se vedea .. în cazul în care:

Pentru a calcula capacitatea condensatorului format din mai multe plăci, și pot folosi această formulă.

unde S1 - zona de o placă, și n - numărul de plăci. In acest ultim exemplu, S1 = 18 sq. cm .; n = 10 piese. n - 1 = 10 - 1 = 9, apoi de formulare. (2) avem:

și anume același rezultat ca și înainte.

Dezmembrate trei exemple explica toate cazurile de capacitate de calcul a diferitelor tipuri de condensatoare.

Noi știm cum să calculeze condensator. Acest lucru este important în construcția de ea, pentru a avea o idee despre ce dimensiune să-l construiască pentru o anumită capacitate.

Dar am văzut că diferite soiuri de sticlă are o constantă dielectrică de 4 până la 8. Același lucru se întâmplă și cu alte electricieni. Deci, putem face o greșeală din cauza magnitudinii K. Dar, în plus, putem face o greșeală în determinarea grosimii plăcilor sau dimensiunile dielectrice. Prin urmare, trebuie să verificăm calculul nostru, ceea ce face măsurarea capacității electrice, la care ne întoarcem acum. da o idee despre comportamentul unui condensator în diferite circuite electrice.

1) Pentru experiență a fost evidentă, rezervoare db suficient de mare, de exemplu. microfarazi, și dispozitiv - milliamp.