КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

система из двух или более электродов (обкладок), разделённых диэлектриком (См. Диэлектрики), толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок; такая система электродов обладает взаимной электрической ёмкостью (См. Электрическая ёмкость). К. э. в виде готового изделия применяется в электрических цепях там, где необходима сосредоточенная ёмкость. Диэлектриком в К. э. служат газы, жидкости и твёрдые электроизоляционные вещества, а также полупроводники. Обкладками К. э. с газообразным и жидким диэлектриком служит система металлических пластин с постоянным зазором между ними. В К. э. с твёрдым диэлектриком обкладки делают из тонкой металлической фольги или наносят слои металла непосредственно на диэлектрик. Для некоторых типов К. э. на поверхность металлической фольги (1-я обкладка) наносится тонкий слой диэлектрика; 2-й обкладкой является металлическая или полупроводниковая плёнка, нанесённая на слой диэлектрика с другой стороны, или электролит, в который погружается оксидированная фольга. В интегральных схемах (См. Интегральная схема) применяются два принципиально новых вида К. э.: диффузионные и металл-окисел-полупроводниковые (МОП). В диффузионных К. э. используется ёмкость созданного методом диффузии р — n-перехода, которая зависит от приложенного напряжения. В К. э. типа МОП в качестве диэлектрика используется слой двуокиси кремния, выращенный на поверхности кремниевой пластины. Обкладками служат подложка с малым удельным сопротивлением (кремний) и тонкая плёнка алюминия.

При подключении К. э. к источнику постоянного тока на его обкладках накапливается электрический заряд Q = C ․ U; выражая Q в кулонах и U (напряжение на обкладках К.э.) в вольтах, получим С — ёмкость К. э. в фарадах. Ёмкость К. э. с обкладками в виде двух параллельных плоских пластин равна:

(пф),

где ε₀ — диэлектрическая проницаемость вакуума, ε₀ = 8,85․10^-3 пф/мм; ε — относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика (ε ≥1), S — площадь плоской обкладки в мм², b — расстояние между обкладками в мм.

Ёмкость цилиндрического К. э. (два коаксиальных полых цилиндра разделенных диэлектриком) равна:

(пф),

где l — длина цилиндра в мм; D₂ — внутренний диаметр внешнего цилиндра в мм; D₁ — внешний диаметр внутреннего цилиндра в мм. При этом не учитываются искажения однородности электрического поля у краев обкладок (краевой эффект), и потому эти расчёты дают несколько заниженные значения ёмкости C; точность расчёта возрастает при уменьшении отношения КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ фото №3

К. э. часто включаются группами (батареей); для параллельного соединения К. э. общая ёмкость батареи Сб = C₁+ C₂+...+ C_n, а для последовательного соединения

С_б = ,

где C₁, C₂,..., C_n — ёмкости отдельных К. э., составляющих батарею. При включении в цепь переменного тока частотой f гц через К. э. протекает реактивный (ёмкостный) ток

где U — напряжение, приложенное к обкладкам К. э., x_c— реактивное сопротивление К. э.

(ом)

при условии, что f в гц, а С — в ф.

Зависимость реактивного сопротивления К. э. от частоты используется в электрических фильтрах (См. Электрический фильтр). Вектор тока, протекающего через К. э., опережает вектор напряжения, приложенного к его обкладкам, на угол φ ≈ 90°, это позволяет применить К. э. для повышения Мощности коэффициента промышленных установок с индуктивной нагрузкой, для продольной компенсации в линиях электропередачи (См. Линия электропередачи), в конденсаторных асинхронных двигателях (См. Конденсаторный асинхронный двигатель) и т. п. Реактивная мощность К. э. P_p =2πfU²C (вар), где U — в в, f — в гц, С — в ф. К основным параметрам К. э. (см. табл.) относятся: номинальная ёмкость — С_н; допуск по номинальной ёмкости

где С_и — измеренное значение ёмкости К. э.; рабочее (номинальное) напряжение U_н, при котором К. э. надёжно работает длительный промежуток времени (обычно более 1000 ч); испытательное напряжение U_ис, которое К. э. должен выдерживать в течение определенного промежутка времени (2—5 сек, иногда до 1 мин) без пробоя диэлектрика; пробивное напряжение U_пр (постоянный ток), вызывающее пробой диэлектрика за промежуток времени в несколько сек; угол потерь δ — чем δ больше, тем большая часть энергии выделяется на нагрев К. э.; потери активной мощности Р_а = 2πfU²․Сн ․tg δ (вт), где δ — угол потерь, U — в в, С_н— в ф, f — в гц; температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ), характеризующий зависимость изменения ёмкости К. э. от температуры; сопротивление изоляции R_из между выводами К. э. при подаче на них постоянного напряжения.

К. э. обладают индуктивностью L, вследствие чего полное сопротивление К. э. часто не является преимущественно емкостным в любом диапазоне частот; применять К. э. целесообразно только при частотах f0 (f₀— собственная резонансная частота К. э.), т. к. при f >f₀ сопротивление имеет преимущественно индуктивный характер. Надёжность К. э. определяется вероятностью его безотказной работы в течение гарантированного срока службы; иногда надёжность выражают в виде интенсивности Отказов К. э. Для сравнительной оценки качества К. э. применяются удельная ёмкость

пф/см³,

где V_к см³ — активный объём К. э., и удельная стоимость, т. е. стоимость К. э., отнесённая к накопленной в К. э. энергии или заряду. Удельная стоимость К. э. всегда снижается по мере увеличения размеров К. э.

По применению различают К. э. низкого напряжения низкой частоты (большая удельная ёмкость С_у), низкого напряжения высокой частоты (малые ТКЕ и tg δ, высокая С_у), высокого напряжения постоянного тока (высокое R_из), высокого напряжения низкой и высокой частоты (высокая удельная реактивная мощность). К. э. выпускаются постоянной ёмкости, переменной ёмкости и полупеременные (триммеры). Параметры, конструкция и область применения К. э. определяются диэлектриком, разделяющим его обкладки, поэтому основная классификация К. э. проводится по типу диэлектрика.

К. э. с газообразным диэлектриком (воздушные, газонаполненные и вакуумные) имеют весьма малые значения tg δ и высокую стабильность ёмкости (см. табл.). Воздушные К. э. постоянной ёмкости применяют в измерительной технике в основном как образцовые К. э. Воздушные К. э. рекомендуется применять при напряжениях не выше 1000 в. В электрических цепях высокого напряжения (свыше 1000 в) применяют газонаполненные (азот, фреон и др.) и вакуумные К. э. Вакуумные К. э. имеют меньшие потери, малый ТКЕ и более устойчивы к вибрациям по сравнению с газонаполненными. Рабочее напряжение для вакуумных К. э. постоянной ёмкости от 5 до 45 кв. Наиболее целесообразно вакуумные К. э. использовать при работе в диапазоне частот от 1 до 10 Мгц. Значение пробивного напряжения вакуумных К. э. не зависит от атмосферного давления, поэтому они широко применяются в авиационной аппаратуре. Основной недостаток К. э. с газообразным диэлектриком — весьма низкая удельная ёмкость.

К. э. с жидким диэлектриком имеют при тех же размерах, что и К. э. с газообразным диэлектриком, большую ёмкость, т. к. Диэлектрическая проницаемость у жидкостей выше, чем у газов; однако такие К. э. имеют большой ТКЕ и большие Диэлектрические потери, по этим причинам они не перспективны.

К К. э. с твёрдым неорганическим диэлектриком относятся стеклянные, стеклоэмалевые и стеклокерамические, керамические (низкочастотные и высокочастотные) и слюдяные К. э. Стеклянные, стеклоэмалевые и стеклокерамические К. э. представляют собой многослойный пакет, состоящий из чередующихся слоев диэлектрика и обкладок (из серебра и др. металлов). В качестве диэлектрика используются конденсаторное стекло, низкочастотная или высокочастотная стеклоэмаль и стеклокерамика. Эти К. э. имеют относительно малые потери, малые ТКЕ, устойчивы к воздействию влажности и температуры, имеют большое сопротивление изоляции. Долговечность этих К. э. при номинальном напряжении и максимальной рабочей температуре не менее 5000 ч. Керамические К. э. представляет собой поликристаллический керамический диэлектрик, на который вжиганием нанесены обкладки (из серебра, платины, палладия). К обкладкам припаяны выводы, и вся конструкция покрыта влагозащитным слоем. Керамические К. э. подразделяют на низковольтные высокочастотные (малые потери, высокая резонансная частота, малые габариты и масса), низковольтные низкочастотные (повышенная удельная ёмкость, относительно большие потери) и высоковольтные К. э. (от 4 до 30 кв), в которых используется специальная керамика, имеющая высокое пробивное напряжение.

В 1960-х гг. в связи с развитием полупроводниковой техники, применявшей рабочие напряжения главным образом до 30 в, широкое распространение получили керамические К. э. на основе тонких (около 0,2 мм) керамических плёнок. Применение сегнетокерамики в качестве диэлектрика позволило получить удельную ёмкость порядка 0,1 мкф/см³. Эти К. э. рекомендуется ставить в низковольтных низкочастотных цепях. В слюдяных К. э. диэлектриком служит слюда, расщепленная на тонкие пластинки до 0,01 мм. Слюдяные К. э. имеют малые потери, высокое пробивное напряжение и высокое сопротивление изоляции. Электроды в слюдяных К. э. делают из фольги или наносят на слюду испарением металла в вакууме либо вжиганием. Слюдяные низковольтные К. э. широко применяют в радиотехнике (электрические фильтры, цепи блокировки и т. п.). Недостаток слюдяных К. э. — малая временная и температурная стабильность ёмкости, особенно у К. э. с обкладками из фольги.

К. э. с твёрдым органическим диэлектриком изготавливают намоткой длинных тонких лент диэлектрика и фольги (обкладки); иногда применяют обкладки в виде нанесённого на диэлектрик слоя металла (цинк, алюминий) толщиной 0,03—0,05 мкм. В бумажных К. э. диэлектриком служит специальная конденсаторная бумага; эти К. э. имеют относительно большие потери, повышенную удельную стоимость. Эффективное использование бумажных К. э. возможно при частотах до 1 Мгц. Бумажные К. э. широко применяются в низкочастотных цепях высокого напряжения при большой силе тока, например для повышения коэффициента мощности (cos φ).

В металлобумажных К. э. применением металлизированных обкладок достигается большая удельная ёмкость (по сравнению с бумажными К. э.), однако уменьшается сопротивление изоляции. Металлобумажные К. э. обладают свойством «самовосстанавливаться» после единичных пробоев. Бумажные и металлобумажные К. э. не рекомендуется применять в цепях с очень низким (по сравнению с номинальным) напряжением.

В пленочных К. э. диэлектриком служит синтетическая плёнка (Полистирол, фторопласт (См. Фторопласты) и др.). Плёночные К. э. имеют большие сопротивления изоляции, большие ТКЕ, малые потери, относительно малую удельную стоимость. В комбинированных (бумажно-плёночных) К. э. совместное применение бумаги и плёнки увеличивает сопротивление изоляции и напряжение пробоя, отчего повышается надёжность К. э. Наибольшей удельной ёмкостью обладают лакоплёночные К. э. с тонкими металлизированными плёнками. Эти К. э. по удельной ёмкости приближаются к электролитическим К. э., но имеют лучшие электрические характеристики и допускают эксплуатацию при знакопеременном напряжении.

В электролитических (оксидных) К. э. диэлектриком является оксидная плёнка, нанесённая электролитическим способом на поверхность пластинки из алюминия, тантала, ниобия или титана, которая служит одной из обкладок К. э. Второй обкладкой служит жидкий, полужидкий или пастообразный электролит или полупроводник. Электролитические К. э. обладают большой удельной ёмкостью, имеют большие потери и ток утечки, малую стабильность ёмкости. Наилучшие по своим электрическим характеристикам — оксидно-полупроводниковые электролитические К. э., однако их удельная стоимость пока ещё высока. Эксплуатация электролитических К. э. возможна только при определённой полярности напряжения на обкладках, что ограничивает допустимую величину переменной составляющей рабочего напряжения. В связи с этим электрические К. э., как правило, применяют только в цепях постоянного и пульсирующего тока низкой частоты (до 20 кгц) в качестве блокировочных конденсаторов, в цепях развязки, в электрических фильтрах и т. п.

К. э. переменной ёмкости и полупеременные изготовляются с механически и электрически управляемой ёмкостью. Изменение ёмкости в К. э, с механическим управлением достигается чаще всего изменением площади его обкладок или (реже) изменением зазора между обкладками. Наибольшее распространение получили воздушные К. э. переменной ёмкости — две группы параллельных пластин, из которых одна группа (ротор) может перемещаться так, что её пластины заходят в зазоры между пластинами др. группы (статора). Ёмкость К. э. изменяют, меняя взаимное угловое положение пластин статора и ротора. К. э. переменной ёмкости с твёрдым диэлектриком (керамические, слюдяные, стеклянные, плёночные) в основном используются как полупеременные (подстрочные) с относительно небольшим изменением ёмкости.

В К. э. с электрическим управлением ёмкостью применяют два типа твёрдого диэлектрика: сегнетоэлектрик (Вариконд) и полупроводник с запорным слоем (Варикап, семикап и т. д.). Вариконды увеличивают свою ёмкость с увеличением напряжения на обкладках. В варикапах для изменения ёмкости используется зависимость ширины p — n-перехода от приложенного напряжения: с увеличением напряжения ёмкость снижается вследствие увеличения ширины p — n-перехода. Варикапы имеют большую по сравнению с варикондами стабильность ёмкости и меньшие потери при высоких частотах.

Принятая в СССР система сокращённых обозначений К. э. постоянной ёмкости состоит из четырёх индексов: 1-й индекс (буквенный) К — конденсатор; 2-й (цифровой) — группа К. э. по виду диэлектрика; 3-й (буквенный) — назначение К. э. (П— для работы в цепях постоянного и переменного тока, Ч — для работы в цепях переменного тока, У — для работы в цепях постоянного и переменного тока и в импульсных режимах, И — для работы в импульсных режимах, К. э., у которых нет индекса, — для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока); 4-й индекс — порядковый номер исполнения К. э. Пример обозначения: К15И-1 — К. э. постоянной ёмкости, керамический, предназначен для работы в импульсных режимах.

Для К. э. переменной ёмкости с механическим управлением приняты следующие обозначения: два первых индекса (буквенных) КТ — подстроечные (полупеременные), КП — переменной ёмкости; третий индекс (цифровой) обозначает вид используемого диэлектрика. Для К. э. с электрически управляемой ёмкостью применяется обозначение КН (конденсатор нелинейный); третий индекс обозначает основной параметр К. э. (коэффициент усиления) и четвёртый — назначение К. э.

Основные параметры конденсаторов постоянной ёмкости, изготавливаемых в СССР

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| | емкости, | напряжения, в | знач.), пф/см³ | (град.)^-1* |----------------------------------------------|

| | пф | | | | tg d × 10⁴ | f (гц) |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Воздушный | 5․10¹÷4․10³ | 10²÷10³ | 0,1 | +(20÷100) | 0,1÷5 | 10⁶ |

| Вакуумный | 10÷10³ | 10³÷4,5․10⁴ | 0,1 | +(20÷30) | 0,1÷3 | 10⁶ |

| Стеклоэмалевый | 10÷10³ | 10²÷10³ | 10³ | +65÷-130 | 15 | 10⁶ |

| Стеклокерамический | 10÷5․10³ | 10²÷5․10² | 10⁴ | ±(30÷300) | 20÷30 | 10⁶ |

| Керамический высокочастотный | 1÷10⁵ | 10²÷10³ | 10³ | +120÷-1300 | 12÷15 | 10⁶ |

| Керамический низкочастотный | 10²÷10⁶ | 10²÷3․10² | 10⁵ | - | 350 | 10³ |

| Слюдяной | 10÷4․10⁵ | 10²÷10⁴ | 10³ | ±50÷±200) | 10÷20 | 10⁶ |

| Бумажный | 10²÷10⁷ | 10²÷1,5․10³ | 10⁴ | - | 100 | 10³ |

| Металлобумажный | 2,5․10⁴÷10⁸ | 10²÷1,5․10³ | 10⁵ | - | 150 | 10³ |

| Плёночный полистирольный | 10²÷10⁴ | 6․10÷1,5․10⁴ | 10³ | -200 | 10 | 10³÷10⁶ |

| Плёночный ПЭТФ | 10²÷10⁸ | 10²÷1,6․10⁴ | 10⁴ | -200 | 20 | 10³ |

| Лакоплёночный | 10⁵÷10⁸ | 10÷10² | 10⁶ | - | 150 | 10³ |

| Электролитический алюминиевый | 10⁵÷10¹⁰ | 4÷5․10² | 10⁸ | - | 2․10³ | 50 |

| Танталовый | 10⁵÷10⁹ | 3÷6․10² | 2․10⁸ | - | 10³ | 50 |

| Оксиднополупроводниковый | 10⁴÷10⁹ | 1,5÷30 | 10⁸ | - | 5․10² | 50 |

* ТКЕ не указан для тех типов К. э., у которых изменения ёмкости от температуры относительно велики и нелинейны.

Лит.: Ренне В. Т., Электрические конденсаторы, 3 изд., Л., 1969.

А. В. Кочеров.

Смотреть больше слов в «Большой Советской энциклопедии»

КОНДЕНСАТОРНАЯ СВАРКА →← КОНДЕНСАТОР

Смотреть что такое КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ в других словарях:

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

— прибор, служащий для скопления на поверхности небольшого объема вещества большого количества электричества без значительного повышения при этом напряжения электричества в теле. Одно и то же количество электричества, будучи придано различным телам, вызовет в них неодинаковое повышение напряжения, подобно тому, как одно и то же количество тепла повысит температуру различных тел на различное число градусов. Обратно, чтобы повысить напряжение (потенциал) различных тел на одну и ту же величину, нужны различные количества электричества, для одних тел весьма малые, для других весьма большие. О первых телах говорят, что они обладают малой электрической емкостью, о вторых, что их электрическая емкость весьма велика. Вообще же, электроемкость тела определяется тем количеством единиц электричества — кулонов (см.), которые следует придать телу, чтобы повысить его потенциал на единицу электрического потенциала — на один вольт. Поэтому за единицу электрической емкости принята емкость тела, которому нужно придать один кулон, чтобы повысить потенциал его на один вольт. Эта единица емкости в честь английского ученого Фарадея названа одной фарадой. Итак, если некоторому телу необходимо придать n кулонов для того, чтобы повысить его потенциал на 1 вольт, 2 n — чтобы повысить на 2 вольта и т. д., то емкость этого тела будет n фарад. Емкость каждого отдельно взятого тела зависит от геометрической его формы и от его размеров, но нисколько не зависит ни от вещества, из которого оно приготовлено, ни от массы тела. Так, емкости свинцового и алюминиевого шара того же диаметра, массивных или полых, равны, но емкость свинцового шара изменится, когда мы его массу расплющим и придадим ей форму эллипсоида. Нет общего закона, который просто давал бы зависимость между формой и размерами тела и его емкостью.Наиболее простому закону следует шар, емкость которого пропорциональна его радиусу. Пользуясь этим можно за единицу емкости принять емкость шара радиусом в 1 см. Эта единица емкости называется абсолютной теоретической единицей и в 900000000000 раз меньше одной фарады. Отсюда видим, что для емкости в 1 фараду был бы нужен шар радиусом в 9 млн. км, т. е. с диаметром в 7 раз большим диаметра Солнца. В практике принята за единицу емкости одна миллионная доля фарады — одна микрофарада, которая, таким образом, в 900000 раз больше теоретической единицы. Электрическая емкость шара, равного Земле, равна 708 микрофарадам. Емкость тел зависит, кроме того: 1) от природы непроводящей среды, окружающей тело. Все вышесказанное относится к случаю нахождения тела в пустоте (или приблиз. в воздухе). Если же тело окружено другим диэлектриком (см.), то его емкость будет больше или меньше, чем в пустоте; число, дающее отношение емкости тела в данном диэлектрике к емкости того же тела в пустоте, называется диэлектрической постоянной этого вещества. У всех твердых и жидких изоляторов диэлектрическая постоянная больше, чем у воздуха, у которого она весьма мало разнится от единицы. 2) От присутствия вблизи рассматриваемого тела других тел, имеющих другой электрический потенциал. Таким образом, все сказанное выше относится вполне точно лишь к случаю одного проводящего тела, окруженного безграничной изолирующей средой. Емкость тел значительно увеличивается, если к ним приблизить другие проводящие тела, в особенности тела, имеющие всегда потенциал ноль, т. е. соединенные с землей. Увеличение емкости будет тем больше, чем ближе эти тела к заряженному телу и чем полнее они его окружают. Итак, если мы желаем какому-либо телу придать весьма большую емкость, то мы должны поместить его в среду с большой диэлектрической постоянной и возможно близко к нему поместить другое тело, соединенное с землей. Такая комбинация проводников и называется конденсатором. В простейшем виде К. представляют две металлические пластины A и B, весьма близкие друг к другу и разъединенные друг от друга каким-либо изолирующим слоем (обкладки): A заряжаема электричеством от постоянного источника (машины, батареи) и называется собирателем, а B соединена с землей и называется сгустителем. Если A заряжается положительным электричеством, то на B возбуждается отрицательное электричество; если затем разобщить соединение B с землей, параллельно соединить A и B проводником, то К. разряжается. Емкость конденсатора зависит от формы и размеров собирателя и сгустителя, от их расстояния и от диэлектрической постоянной среды, между ними находящейся. В некоторых простейших случаях емкость К. можно вычислить: 1) обкладки представляют две весьма близкие концентрические шаровые поверхности, или две бесконечные пластины, очень близкие друг к другу. Если расстояние между обкладками равно l (в см), поверхность собирателя равна S' (в кв. см), то емкость C равна С= 1/900000∙KS'/4 π l микрофарад, где K — диэлектрическая постоянная среды, а π отношение окружности к диаметру (π = 3,1416). Например, К. из двух пластин в 1 кв. м, разделенных пластинкой стекла (K = 5) в 1 мм, имеет емкость около 1/23 микрофарады. Если пластины имеют сравнительно небольшие размеры, то эта формула лишь приблизительно верна; более точные формулы для этого случая даны Кирхгоффом и Максвеллем. 2) Обкладки представляют два концентрических цилиндра радиусов R1 и R2 (в см), разделенных средой с диэлектрической постоянной К. Тогда емкость равна где lg обозначает натуральный Неперов логарифм (см.). Этот случай весьма важен в практике, так как непосредственно применим к подводным телеграфным кабелям (см.), состоящим из внутренней жилы, окруженной гуттаперчей, защищенной металлической броней. Собирателем служит жила, сгустителем броня, соприкасающаяся с водой. Сто километров такого кабеля с жилой в 2 мм радиусом и 4 мм внешнего радиуса, изолированный гуттаперчей (K = 2,5), имеет емкость около 20 микрофарад. Значительная емкость длинных кабелей представляет главную помеху для быстрой передачи знаков по подводному кабелю (см. Телеграфия). 3) Одна обкладка — проволока радиуса r (в см), другая — бесконечная плоскость, отстоящая от оси проволоки на h см. Емкость такого К. длины L (в см) равна Такого рода К. представляет телеграфная проволока, протянутая над землей. Километр проволоки в 4 мм, протянутой на высоте 10 метров от земли, имеет емкость (K для воздуха = 1) приблизительно 0,012 микрофарад. Чтобы получить К. весьма большой емкости соединяют иногда несколько К. в одну батарею параллельно, т. е. берут целый ряд одинаковых К. (фиг. 1) [К. изображают схематически и-образной чертой, представляющей сгуститель, и входящей в нее прямой чертой, изображающей собиратель.] и соединяют одним проводником все собиратели вместе, другим — все сгустители. Фиг. 1. Фиг. 2. Такая батарея заряжается как один К. и емкость ее равна сумме емкостей отдельных К. Если же соединить батарею К. последовательно или, как говорят, каскадом (см. фиг. 2), то емкость батареи будет во столько раз меньше емкости одного К., сколько в батарее всего К. Чтобы зарядить К., присоединяют собирательную обкладку К. с источником электричества постоянного потенциала, например электрической машиной или гальванической батареей, а сгустительную обкладку с землей или с другим полюсом машины, или батареи. Приток электричества постепенно заряжает К. Если емкость К. есть C, и он заряжается батареей с разностью потенциалов на полюсах E, а R есть сопротивление всей цепи помимо К., то через t секунд после замыкания цепи через нее течет заряжающий ток силой , а разность потенциалов у зажимов К. в этот момент равна , где e — основание Неперовых логарифмов (e = 2,718), время выражено в секундах, величины V и E в вольтах, R в омах, а C в фарадах. Отсюда видно, что, теоретически говоря, К. заряжается бесконечно долго, и никогда V не делается равным E. Но уже через весьма короткий промежуток времени разница V-E делается чрезвычайно малой. Разница между V и E равна 1/ n от E через время t = CRlogn; например при конденсаторе в 10 микрофарад в цепи сопротивления в 10 ом, заряд будет отличаться от полного на 1/10 через 0,00023 секунды, а на одну тысячную через 0,00069 секунд. Заряженный таким образом К. обладает запасенным в нем некоторым количеством энергии, на образование которой затрачена была работа в CV2 /19,6, где C — емкость в фарадах, а V разность потенциалов обкладок в вольтах. При разряде эта энергия освобождается и может совершить такую же работу. Заряжение К. сопровождается рядом явлений, происходящих внутри К. между его обкладками, в диэлектрике. Обкладки К., будучи противоположно наэлектризованы, притягивают друг друга с силой прямо пропорциональной 1) квадрату разности потенциалов, существующей между обкладками К., и 2) диэлектрической постоянной среды. На этой зависимости и опытном определении этой силы притяжения основаны способы определения разности потенциалов (см. Электрометр) и диэлектрической постоянной. Диэлектрическая среда, находящаяся между обкладками, будучи подвержена действию электрических сил, претерпевает некоторые изменения, которые указывают нам на ту важную роль, которую играет непроводящая среда в электрических явлениях. Эти явления в среде следующие: 1) Остаточный заряд. Опыт показал, что через некоторое время после разряда К. с твердым диэлектриком, его обкладки оказываются снова слабо наэлектризованными и могут при соединении дать новый слабый разряд, за которым через некоторое время может следовать все более и более слабые третий, четвертый разряды и т. д. Предполагают, что это явление зависит от поглощения электричеств слоем изолятора и медленного освобождения их после разряда. 2) Электрострикция. При заряде К. объем слоя диэлектрика слегка уменьшается, как показали Дютер (1878) и другие; после разряда диэлектрик принимает прежний объем. Причина явлений не вполне выяснена. 3) Двойное преломление. Прозрачный диэлектрик, как показал Керр (1875), между обкладками заряженного К. приобретает свойства двойного преломления (см.), которые теряет после разряда К. Вполне изолированный К. может весьма долго сохранять свой заряд. Чтобы произвести разряд, необходимо соединить проводником обкладки К., при этом энергия, накопленная в К., освобождается. Разряд К. может быть либо обыкновенный, представляющий простое быстро ослабевающее течение электричества, а следовательно, явление обратное заряду, либо колебательный (см.), смотря по свойствам цепи, по которой проходит разряд. Энергия, освобождающаяся во время разряда, может совершать работу, в виде или световых и тепловых, или механических или химических действий. Световые действия в виде искры и тепловые в виде нагревания воздушного или металлического пути разряда всегда сопровождают явления разряда. Механические действия проявляются в виде пробивания слоя диэлектрика, помещенного между двумя шариками, соединенными с обкладками К. Иногда, когда К. заряжен до весьма высокого потенциала, пробивается сам диэлектрик между обкладками К., и этот последний приходит в негодность. Слабые химические действия, производимые разрядом, по существу не отличаются от таковых, производимых гальваническим током (см.); физиологические действия, обнаруживающиеся при пропускании разряда К. через тело человека или животного, вызывают сильные болевые ощущения и при достаточной энергии заряда могут причинить вред для здоровья и даже смерть. К. обыкновенно на практике придают форму либо лейденских банок (см.), либо пластинчатых К. Эти последние (фиг. 3) состоят обыкновенно из целого ряда тонких металлических пластин, проложенных тонким изолирующим слоем провощенной или парафинированной бумаги, слюды, эбонита и т. п. Фиг. 3. Четные пластинки b, d, f, h соединяются вместе и образуют одну обкладку, нечетные a, c, e, g — другую. Иногда, если К. должен служить для весьма больших разностей потенциалов, его всего погружают в ящик с маслом. К. имеют много применений в науке, а в последнее время и в технике. В опытных работах по статическому электричеству ими часто пользуются для скопления значительных количеств электрической энергии, а также применяют их к электроскопам (см.) для увеличения чувствительности последних, в катушках Румкорфа (см.) и т. д. В цепи постоянного тока К. не представляют особенных явлений, но весьма замечательные явления они представляют в цепи переменного тока. В цепи переменного тока К., включенный в цепь, не прерывает тока и действует лишь как сопротивление, ослабляя силу тока; в иных же случаях (в цепи проводники с самоиндукцией) может даже увеличить силу тока (см. Ток переменный). Все увеличивающееся пользование переменными токами ввело пользование К. и в техническую практику. Теорию К. и их применений см.: профессор И. И. Боргман, "Основания учения об электрических и магнитных явлениях" (СПб., 1893) и Т. Г. Блекслей, "Переменные электрические токи" (СПб., 1894). А. Г. ... смотреть

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

(от лат. condensa-tor, букв.- тот, кто уплотняет, сгущает) - устройство, предназначенное для получения нужных величин электрич. ёмкости и способн... смотреть

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

конденса́тор электри́ческий устройство, состоящее из двух или более проводящих электродов (обкладок), разделённых слоем диэлектрика, толщина которог... смотреть

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

прибор, состоящий из двух проводников или двух систем проводников (обкладок), разделенных изолирующим слоем (диэлектриком), и обладающий повышенной эле... смотреть

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Конденса́тор электри́ческий - устройство, состоящее из двух или более проводящих электродов (обкладок), разделённых слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Обладает способностью собирать и удерживать электрические заряды на обкладках при подключении к ним источника тока. Изобретателем конденсатора считают Э. фон Клейста (Германия, 1745 г.). В России простейшие конденсаторы начали использовать в своих опытах с атмосферным электричеством М. В. Ломоносов и Г. В. Рихман (1752). Обкладки конденсатора изготовляют обычно из различных металлов, полупроводников или электролитов. Количество заряда, сосредоточенное на обкладках конденсатора, отнесённое к единице приложенного к ним напряжения, называется ёмкостью конденсатора. Этот параметр можно изменять, изменяя геометрию конденсатора (напр., взаимным перемещением обкладок). Конденсаторы часто соединяют в батареи, тогда при параллельном соединении общая ёмкость батареи Сб = C₁ + С₂ + … + Сn, при последовательном соединении Сб = 1/(1/C₁ + 1/С₂ + … + 1/Сn), где C₁, С₂, … Сn - ёмкости отдельных конденсаторов. В качестве элемента с сосредоточенной ёмкостью конденсаторы применяются в радиотехнике, электротехнике и электронике. В качестве накопителей энергии конденсаторы могут быть использованы в устройствах для пуска двигателей внутреннего сгорания в тяжёлых условиях, для получения мощных электрических разрядов в научных исследованиях и др. Ёмкость конденсаторов измеряется в фарадах (чаще в долях фарады - микро - или пикофарадах); выпускаются конденсаторы ёмкостью от нескольких десятков пикофарад до нескольких микрофарад.... смотреть

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

устройство из двух или более подвижных или неподвижных электродов (обкладок), разделённых слоем диэлектрика, толщина к-рого мала по сравнению с размера... смотреть

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР электрический , система из двух или более подвижных или неподвижных электродов (обкладок), разделенных диэлектриком (бумагой, слюдой, воздухом и др.). Обладает способностью накапливать электрические заряды. Применяется в радиотехнике, электронике, электротехнике и т. д. в качестве элемента с сосредоточенной электрической емкостью.... смотреть

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР электрический, система из двух или более подвижных или неподвижных электродов (обкладок), разделенных диэлектриком (бумагой, слюдой, воздухом и др.). Обладает способностью накапливать электрические заряды. Применяется в радиотехнике, электронике, электротехнике и т. д. в качестве элемента с сосредоточенной электрической емкостью.... смотреть

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Смотреть что такое КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ в других словарях:

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Рекомендуем посмотреть:

MASCHENSERPENTIN

MULLOCK

PRETRIMMED PAPER ROLL

БУЛЬВАРНАЯ ГАЗЕТА

ДЕЛЕЦИЯ

ЗАШЫФРОЎВАЦЬ

МЕЛЕУЗ 4

МЕННЕР ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ

НУ КАК..?

СВОРОВАТЬ