Маркировка конденсаторов. Расчет общей емкости.

Соединения конденсаторов

Продолжаем обсуждение и изучение электронных компонентов под названием конденсаторы (ссылка). Основные аспекты устройства и принципа работы мы обсудили в предыдущей статье, а сегодня на очереди маркировка конденсаторов, а также разные варианты их соединения. 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:

Маркировка конденсаторов тремя цифрами.

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 – 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 \cdot 10^0 = 47\medspace пФ

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

C_2= 15 \cdot 0.1 = 1.5\medspace пФ
C_3 = 22\cdot 10^3 = 22000\medspace пФ = 22\medspace нФ
C_4 = 47\cdot 10^4 = 470000\medspace пФ = 470\medspace нФ
C_5 = 68\cdot 10^2 = 680\medspace пФ = 6.8\medspace 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:

Маркировка 4-мя цифрами.

По аналогии с предыдущими примерами определяем емкость:

C = 475\cdot 10^2 = 47500\medspace пФ = 47.5\medspace нФ

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

Учет допуска емкости.

Что именно означают эти цифры определяют в соответствии с таблицей:

Допустимые отклонения емкости.

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

Емкость в микрофарадах

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

C_1 = 0.47\medspace мкФ
C_2 = 4.7\medspace 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:

Расчет емкости.

Определяем емкость:

C_1 = 1.5\medspace пФ
C_2 = 15\medspace нФ
C_3 = 33.5\medspace мкФ
C_4 = 1\medspace 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.

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 же, с этим разобрались, идем дальше.

Параллельное соединение конденсаторов.

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_1\medspace U
q_2 = C_2\medspace U
q_3 = C_3\medspace U

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}\medspace=\medspace 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!

Поделиться!

Подписаться
Уведомление о
guest
2 Комментарий
старее
новее большинство голосов
Inline Feedbacks
View all comments
Chettuser
Chettuser
4 лет назад

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

Присоединяйтесь!

Profile Profile Profile Profile Profile
Vkontakte
Twitter

Язык сайта

Август 2020
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

© 2013-2020 MicroTechnics.ru