Маркировка конденсаторов. Параллельное и последовательное соединение.

Продолжаем обсуждение и изучение электронных компонентов под названием конденсаторы (ссылка). Основные аспекты устройства и принципа работы конденсаторов мы обсудили в предыдущей статье, а сегодня мы обсудим цифровую маркировку, а также разные варианты соединения конденсаторов. Сначала разберем теорию, а затем рассмотрим несколько практических примеров. Собственно, приступим к делу 🙂

Маркировка конденсаторов.

Существует несколько основных способов маркировки конденсаторов, давайте рассмотрим их все по очереди. Итак, один из вариантов – это маркировка тремя цифрами, например так:

В данном случае первые две цифры указывают на емкость конденсатора в пикофарадах (пФ), а третья обозначает множитель:

если третья цифра от 0 до 5, то емкость в пикофарадах необходимо умножить на 10 в соответствующей степени. Степень как раз и определяется третьим числом
если третья цифра – 8, то величину емкости умножаем на 0.01
если третья цифра – 9, то величину емкости умножаем на 0.1

Давайте на практическом примере разберемся как же определить емкость, руководствуясь этими правилами. Собственно, определим электроемкость изображенных на рисунке конденсаторов.

Для первого из них имеем маркировку “470” – первые две цифры – 47 – значит емкость равна 47 пФ. Множитель равен 0, тогда емкость определяется следующим образом:

$C= 47 * 10^0 = 47$ пФ

Запишем аналогичные выражения для второго, третьего, четвертого и пятого конденсаторов:

$C_2 = 15* 0.1 = 1.5$ пФ

$C_3 = 22 * 10^3 = 22000$ пФ (22 нФ)

$C_4 = 47 * 10^4 = 470000$ пФ (470 нФ)

$C_5 = 68 * 10^2 = 680$ пФ (6.8 нФ)

Как видите, здесь нет ничего сложного, поэтому переходим к следующему способу 🙂

Этот вариант маркировки почти не отличается от того, что мы уже обсудили. Отличие заключается только в том, что тут для обозначения величины емкости в пикофарадах используются три первые цифры (а не две), а четвертая цифра также обозначает множитель. Небольшой примерчик для этого случая и будем двигаться дальше:

По аналогии с предыдущими примерами определяем емкость:

$C= 475 * 10^2 = 47500$ пФ (47.5 нФ)

Иногда можно встретить маркировку тремя цифрами и буквой. В данном случае буква будет обозначать допустимое отклонение емкости от указанного цифрами значения:

Что именно означают эти цифры определяют в соответствии с таблицей:

Кроме того, возможна цифровая маркировка непосредственно емкости в микрофарадах. Десятичная запятая в этом случае заменяется латинской буквой R:

Емкость здесь определяется очень просто (не забываем, что буква R просто заменяет запятую):

$C_1 = 0.47$ мкФ

$C_2 = 4.7$ мкФ

И, наконец, еще одним способом маркировки является цифро-буквенная маркировка. В данном случае величина емкости указывается цифрами, а единица измерения буквой:

p – пФ
n – нФ
m – мФ
u – мкФ

Причем здесь, также как и в предыдущем примере, если буква расположена между цифрами, то она выполняет роль десятичной запятой:

Определяем емкость:

$C_1 = 1.5$ пФ

$C_2 = 15$ нФ

$C_3 = 33.5$ мкФ

$C_4 = 1$ мФ

На этом мы заканчиваем обсуждение маркировки конденсаторов и переходим к вариантам соединения конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов.

Как и в случае с резисторами первым делом рассмотрим последовательное соединение конденсаторов.

При таком соединении заряды всех конденсаторов окажутся равны:

$q_1 = q_2 = q_3 = q$

Вспомним формулу для напряжения из предыдущей статьи и определим величины:

$U_1 = \frac{q}{C_1}$

$U_2 = \frac{q}{C_2}$

$U_3 = \frac{q}{C_3}$

А общее напряжение при последовательном соединении равно сумме напряжений на элементах схемы по отдельности:

$U_0 = U_1 + U_2 + U_3$

Но в то же время общее напряжение можно выразить через общую емкость цепи:

$U_0 = \frac{q}{C_0}$

Приравниваем эти выражения и в результате получаем формулу для определения емкости при последовательном соединении конденсаторов:

$\frac{1}{C_0} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \frac{1}{C_3}$

Согласитесь, эта формула напоминает выражение для определения общего сопротивления при параллельном соединении резисторов (ссылка) 🙂

Что ж, с этим разобрались, идем дальше.

Параллельное соединение конденсаторов.

При параллельном соединении напряжения на конденсаторах равны:

$U_1 = U_2 = U_3 = U$

А заряды связаны следующим соотношением:

$q_0 = q_1 + q_2 + q_3$

Выразим напряжения на всех конденсаторах через их емкости и заряды:

$q_1 = C_1U$

$q_2 = C_2U$

$q_3 = C_3U$

Здесь мы учли, что напряжения равны. Данную систему можно условно заменить одним конденсатором, имеющим заряд $q_0$ и емкость $C_0$ , напряжение на котором составляет величину $U$ . Тогда будет справедливо следующее выражение:

$C_0 = \frac{q_0}{U} = \frac{q_1 + q_2 + q_3}{U} = C_1 + C_2 + C_3$

Таким образом, при параллельном соединении конденсаторов их емкости складываются.

На этом наша сегодняшняя статья подходит к концу, надеюсь, что материал окажется полезным и понятным 🙂 Заходите на наш сайт снова и становитесь постоянными читателями, а я прощаюсь с вами, до встречи в будущих статьях!

Маркировка конденсаторов. Параллельное и последовательное соединение.: 2 комментария

Chettuser говорит 27.05.2016 в 23:35:

C2 = 15* 0.01 = 1.5 пФ
Мне кажется тут где то ошибка.

Ответить ↓
- Aveal говорит 28.05.2016 в 11:19:
  
  😀
  Спасибо, 0 лишний напечатал.
  
  Ответить ↓