Тема 1: Диэлектрики. Конденсаторы. Конденсатор образуются от латинского «condensatus»
жүктеу/скачать 0,72 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Емкость конденсатора
- 1 Фарад
- Плоским конденсатором
- Теория по электропроводности диэлектриков
|
Тема 1: Диэлектрики. Конденсаторы. Конденсатор образуются от латинского «condensatus», что означает как «уплотненный, сгущенный». Он представляет из себя пассивный радиоэлемент, который обладает таким свойством, как сохранение электрического заряда на своих обкладках, если его зарядить каким-нибудь источником питания. Любой конденсатор состоит из двух или более металлических обкладок, которые не соприкасаются друг с другом. В качестве диэлектрика может быть воздух, бумага, электролит, слюда, керамика, и так далее. К каждой металлической пластине подсоединены проводки — это выводы конденсатора. Емкость конденсатора — это его способность накапливать заряд на своих пластинах в виде электрического поля. Q – количество заряда на одной из обкладок конденсатора, Кл U – напряжение между пластинами, В 1 Фарад — это когда на обкладках конденсатора хранится заряд в 1 Кулон и напряжение между пластинами 1 Вольт. Емкость может принимать только положительные значения. Значение в 1 Фарад — это слишком много. На практике в основном пользуются значениями микрофарады, нанофарады и пикофарады. Плоским конденсатором называют конденсатор, который состоит из двух одинаковых пластин, которые параллельны друг другу. Пластины могут быть разной формы. На практике чаще всего можно встретить квадратные, прямоугольные и круглые пластины. S – площадь самой наименьшей пластины, м2 d – расстояние между пластинами, м ɛ - диэлектрическая проницаемость диэлектрика ɛ0 – диэлектрическая постоянная (8,85*10 -12) В настоящее время конденсаторы делают из нескольких пластин (многослойный конденсатор): В этом случае формула такого конденсатора примет вид: где n — это количество пластин. Все конденсаторы имеют какое-то предельное напряжение, которое можно на них подавать. Дело все в том, что может произойти пробой диэлектрика, и конденсатор выйдет из строя. Чаще всего это напряжение пишут на самом корпусе конденсатора. Например, на электролитическом конденсаторе. При последовательном соединении конденсаторов: Их общая емкость будет вычисляться по формуле: а при параллельном соединении: их общая емкость будет вычисляться по формуле: Емкость цилиндрического конденсатора: b – радиус внешнего цилиндра, м а – радиус внутреннего цилиндра, м l – длина цилиндра, м Напряжение на электродах конденсатора спустя время τ после отключения его от источника напряжения U можно определить: – напряжение, до которого был заряжен конденсатор, В; – постоянная времени саморазряда конденсатора, с; Теория по электропроводности диэлектриков Для твердых электроизоляционных материалов необходимо различать объемную и поверхностную проводимости. Для оценки объемной и поверхностной проводимости различных материалов пользуются значениями удельного объемного сопротивления ρv и удельного поверхностного сопротивления ρs. Удельное объемное сопротивление: Rv – объемное сопротивление диэлектрика, Ом S – площадь электрода, м2 h – толщина диэлектрика, м Удельное поверхностное сопротивление: – ширина электродов, м – расстояние между электродами, м Полное сопротивление диэлектрика: В конденсаторе с диэлектриком при постоянном напряжении по объему и по поверхности диэлектрика потечет ток утечки, обусловленный приложением неизменяющегося во времени напряжения: , А - объемный ток, А - поверхностный ток, А Ток утечки постепенно затухает до некоторого установившегося значения. Коаксиальный кабель со сплошной изоляцией из полиэтилена имеет диаметр внутреннего провода 1 мм и внешний диаметр изоляции 5 мм. Определить емкость (в пикофарадах) на один метр кабеля. Диэлектрическая проницаемость полиэтилена 2,3. Плоский конденсатор имеет пластины мм и расстояние между ними 1мм. Рассчитать емкость данного конденсатора: если между пластинами помещена пленка полиэтилена. Принять для полиэтилена . Рассчитать ток утечки плоского конденсатора, к которому приложено постоянное напряжение 600 В. Принять, что площадь обкладок конденсатора равна м2, толщина диэлектрика м, а его удельное объемное сопротивление Ом*м. Удельное объемное сопротивление диэлектрика Ом*см , а полное сопротивление изоляции Ом. Площадь поверхности диэлектрика мм, толщина 3 мм. Определить удельное поверхностное сопротивление диэлектрика (Ом) . Керамический конденсатор ( ) был заряжен от источника напряжения 1,2 кВ и оставлен разомкнутым. Через 11 минут разность потенциалов на его обкладках оказалась равной 150 В. Определить диэлектрика конденсатора. керамические конденсаторы жүктеу/скачать 0,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|