Kapasitansi ialah ukuran keupayaan kapasitor untuk menyimpan cas. Kapasiti diukur dalam farad, dinamakan sempena ahli kehormat Universiti St. Petersburg, ahli fizik Inggeris Michael Faraday.
Kandungan
Apakah kapasiti?
Jika anda mengalih keluar satu konduktor elektrik jauh tidak terhingga, kecualikan pengaruh badan bercas antara satu sama lain, maka potensi konduktor jauh akan menjadi berkadar dengan cas. Tetapi untuk konduktor yang berbeza dalam saiz, potensi tidak sepadan.
Unit SI bagi kemuatan bagi pemuat ialah farad. Faktor perkadaran dilambangkan dengan huruf C - ini adalah kapasitansi, yang dipengaruhi oleh saiz dan struktur luaran konduktor. Bahan, keadaan fasa bahan elektrod tidak memainkan peranan - caj diedarkan di permukaan. Oleh itu, dalam peraturan CGS antarabangsa, kapasitansi diukur bukan dalam farad, tetapi dalam sentimeter.
Bola bersendirian dengan jejari 9 juta km (1400 jejari Bumi) mengandungi 1 farad.Elemen konduktif yang berasingan menahan cas dalam kuantiti yang tidak mencukupi untuk digunakan dalam teknologi. Teknologi abad ke-21 kemuatan kapasitor dengan unit ukuran melebihi 1 farad dicipta.
Struktur sekurang-kurangnya 2 elektrod dan dielektrik pemisah mampu mengumpul jumlah elektrik yang diperlukan untuk pengendalian litar elektronik. Dalam reka bentuk sedemikian, zarah positif dan negatif saling tertarik dan menahan diri. Dielektrik antara pasangan elektron-positron tidak membenarkan penghapusan. Keadaan caj ini dipanggil terikat.
Sebelum ini, peralatan besar yang tidak begitu tepat digunakan untuk mengukur kuantiti elektrik. Kini, seorang amatur radio pemula pun tahu cara mengukur kapasitansi dengan penguji.
Penandaan kapasitor
Mengetahui ciri-ciri peranti elektronik diperlukan untuk operasi yang tepat dan selamat.
Menentukan kapasitansi kapasitor termasuk mengukur nilai dengan instrumen dan membaca tanda pada kes itu. Nilai yang ditunjukkan dan yang diperoleh semasa pengukuran berbeza. Ini disebabkan oleh ketidaksempurnaan teknologi pengeluaran dan variasi operasi parameter (haus, kesan suhu).
Parameter kapasiti nominal dan toleransi ditunjukkan pada kes itu. Dalam perkakas rumah, peranti dengan sisihan sehingga 20% digunakan. Dalam industri angkasa lepas, peralatan ketenteraan dan automasi objek berbahaya, penyebaran ciri 5-10% dibenarkan. Gambar rajah kerja tidak mengandungi nilai toleransi.
Kapasiti nominal dikodkan mengikut piawaian IEC - Suruhanjaya Elektroteknikal Antarabangsa, yang menyatukan organisasi kebangsaan mengikut piawaian 60 negara.
Piawaian IEC menggunakan tatatanda:
- pengekodan 3 digit. 2 aksara pada permulaan - bilangan pF, yang ketiga - bilangan sifar, 9 pada akhir - nilainya kurang daripada 10 pF, 0 di hadapan - tidak lebih daripada 1 pF. Kod 689 - 6.8 pF, 152 - 1500 pF, 333 - 33000 pF atau 33 nF, atau 0.033 uF. Untuk kemudahan membaca, titik perpuluhan dalam kod digantikan dengan huruf "R". R8 \u003d 0.8 pF, 2R5 - 2.5 pF.
- 4 digit dalam pemarkahan. Yang terakhir ialah bilangan sifar. 3 pertama - nilai dalam pF. 3353 - 335000pF, 335nF atau 0.335uF.
- Menggunakan huruf dalam kod. Huruf µ ialah uF, n ialah nanofarad, p ialah pF. 34p5 - 34.5 pF, 1µ5 - 1.5 µF.
- Produk seramik glider dikodkan dengan huruf A-Z dalam 2 daftar dan nombor yang menunjukkan kuasa 10. K3 - 2400 pF.
- Peranti SMD elektrolitik ditandakan dalam 2 cara: nombor - kapasitansi undian dalam pF dan di sebelah atau dalam 2 baris jika terdapat ruang - nilai voltan undian; surat pengekodan voltan dan di sebelah 3 digit, 2 menentukan kapasitansi, dan yang terakhir - bilangan sifar. A205 bermaksud 10V dan 2uF.
- Produk pelekap permukaan ditandakan dengan kod huruf dan nombor: CA7 - 10 uF dan 16 V.
- Pengekodan - warna badan.
Penandaan IEC, jawatan kebangsaan dan kod jenama menjadikan kod hafalan tidak bermakna. Pereka dan pembaikan perkakasan memerlukan sumber rujukan.
Pengiraan formula
Pengiraan kapasiti nominal elemen diperlukan dalam 2 kes:
- Pereka peralatan elektronik mengira parameter semasa membuat litar.
- Sarjana jika tiada kapasitor kuasa dan kapasiti yang sesuai menggunakan pengiraan elemen untuk memilih daripada bahagian yang tersedia.
Litar RC dikira menggunakan nilai impedans - rintangan kompleks (Z). Ra ialah kehilangan semasa untuk memanaskan peserta litar. Ri dan Re - mengambil kira pengaruh induktansi dan kapasitansi unsur-unsur. Pada terminal perintang dalam litar RC, voltan Ur adalah berkadar songsang dengan Z.
Rintangan terma meningkatkan potensi pada beban, dan reaktif mengurangkannya. Operasi kapasitor pada frekuensi di atas resonans, apabila komponen reaktif rintangan kompleks meningkat, membawa kepada kehilangan voltan.
Kekerapan resonans adalah berkadar songsang dengan keupayaan untuk menyimpan cas. Daripada formula untuk menentukan Fp, ia dikira nilai Sk (kapasiti kapasitor) yang diperlukan untuk operasi litar.
Untuk mengira litar nadi, pemalar masa litar digunakan, yang menentukan kesan RC pada struktur nadi. Jika rintangan litar dan masa pengecasan kapasitor diketahui, kemuatan dikira menggunakan formula pemalar masa. Kebenaran hasil dipengaruhi oleh faktor manusia.
Sarjana menggunakan sambungan selari dan siri kapasitor. Formula pengiraan adalah songsang kepada formula untuk perintang.
Sambungan siri menjadikan kapasiti lebih kecil dalam sambungan unsur, litar selari merumuskan nilai.
Bagaimana untuk mengukur kapasitansi kapasitor dengan multimeter?
Apabila mengukur parameter, kapasitor dilepaskan terlebih dahulu dengan menutup petunjuk dengan pemutar skru dengan penebat pada pemegang. Jika ini tidak dilakukan, multimeter kuasa rendah akan gagal.
Jawapan kepada persoalan bagaimana untuk memeriksa kapasitansi kapasitor dengan multimeter dengan mod "Cx" adalah seperti berikut:
- Hidupkan mod "Cx" dan pilih had pengukuran - 2000 pF - 20 μF dalam peranti standard;
- Masukkan kapasitor ke dalam soket dalam peranti atau pasangkan probe pada terminal kapasitor dan lihat nilai pada skala peranti.
Amperovoltmeter atau multimeter menentukan kehadiran litar pintas atau litar terbuka di dalam kes itu.
Kapasitor kutub dimasukkan ke dalam litar peranti, dengan mengambil kira arah arus. Pengilang menandakan elektrod produk. Kapasitor yang direka untuk voltan 1-3 V akan gagal jika arus songsang lebih tinggi daripada biasa.
Sebelum mengukur ciri, kapasitor elektrolitik kutub tidak dipateri dari papan. Hidupkan multimeter untuk mengukur rintangan atau menguji semikonduktor. Sapukan probe ke elektrod kapasitor kutub - tambah kepada tambah, tolak kepada tolak. Kapasiti yang baik akan menunjukkan peningkatan rintangan yang lancar. Apabila arus cas berkurangan, EMF meningkat dan mencapai voltan sumber kuasa.
Bukaan dalam kapasitor akan kelihatan seperti rintangan tak terhingga pada multimeter. Peranti tidak akan bertindak balas atau penunjuk pada salinan analog hampir tidak akan bergerak.
Apabila elemen rosak, parameter yang diukur tidak sepadan dengan nilai nominal dalam arah yang lebih rendah, berkadaran dengan nilai pecahan.
Jika anda bertanya kepada diri sendiri bagaimana untuk mengukur rintangan siri kompleks atau setara (ESR kapasitor) dengan multimeter, maka adalah bermasalah untuk melakukan ini tanpa awalan. Kapasitor mempamerkan sifat reaktif pada arus frekuensi tinggi.
Kaedah pengukuran lain
Meter kapasitor kapasitor buat sendiri dipasang mengikut skema peranti nadi. Urutan litar RC dengan perintang boleh ubah mencipta satu siri isyarat pada output produk dengan perubahan langkah dalam kekerapan. Untuk menyediakan peranti, gunakan multimeter yang dengannya awalan akan digunakan.
Satu set kapasitor yang diuji disambungkan pada struktur dan ketepatan operasi diselaraskan dalam setiap subjulat.
Meter kapasitans do-it-yourself untuk sel elektrolitik kutub dilaksanakan secara skematik dan dikonfigurasikan sebagai sebahagian daripada awalan tanpa litar berayun. Pada output, bukannya voltan berdenyut, terdapat voltan malar.
Dalam meter kapasitans digital, bekalan kuasa adalah sangat stabil. Parameter "Terapung" unsur-unsur dari mana litar dipasang akan memberikan ralat yang tidak boleh diterima untuk ketepatan pengukuran.
Pada elemen logik, sumber arus berdenyut ulang alik dicipta untuk mengukur ESR.
Meter kapasitans kapasitor yang murah, seperti peranti jambatan RLC dengan fungsi ujian rintangan SMD tambahan, pengecasan sesalur dan paparan LCD, adalah sebesar jari. Mereka melaksanakan fungsi kompleks metrologi profesional. Mampu bertindak sebagai meter kapasitans untuk kapasitor elektrolitik, kedua-dua kutub dan berubah.
Artikel yang serupa:
