Що таке конденсатор колірне маркування та позначення у схемі ланцюга змінного та постійного
Питання, що таке конденсатор, сьогодні зустрічається нечасто, адже навіть радіоаматори та електрики-початківці стикаються з цим приладом постійно. Хоча точного визначення ніхто з них не може дати. Так ось конденсатор – це прилад, у якому накопичується заряд та енергія електричного поля. Саме слово так і перекладається з латинського – нагромадження.
По суті, конденсатор – це пасивний електронний компонент, який складається із двох електродів у вигляді пластин, а між ними залитий діелектрик. Так товщина діелектрика в кілька разів менше товщини пластин. Це найпростіша схема конденсаторів, щоб було зрозуміло, як цей елемент влаштований.
Трохи історії
Все почалося в середині 18 століття у місті Лейдені (це Голландія). Вчений із цього міста Пітер ван Мушенбрук проводив досліди зі скляною банкою, яка зсередини та зовні була оброблена станіолем – це олов'яна фольга (до речі, на той час алюміній ще не був знайдений, тому алюмінієвої фольги не було). Щоб зарядити лейденську банку, необхідно було використовувати так звану електрофорну машину (у принципі іншого джерела електрики в ті часи не було). Це джерело електроенергії давало напругу кілька сотень кіловольт.
А щоб розрядити цю банку Мушенбрук використовував людей. Він ставив послідовно десятеро гвардійців, які трималися за руки. Небезпечним був досвід, бо ще ніхто не знав, що цей експеримент може закінчитися смертельними наслідками. Щоправда, все обійшлося, удар був не дуже сильним, хоч чутливим. Вся справа в тому, що ємність експериментальної банки була незначною, імпульс вийшов короткий за часом, а отже, і потужність розряду була не дужевеликий.
Пристрій конденсатора
Отже, про найпростішу конструкцію приладу ви вже обізнані. До речі, як діелектрик може бути використаний повітря. Так ось існує таке поняття, як ємність конденсатора. Саме цей показник визначає можливість елемента приймати певну кількість електрики. Цей показник визначається за такою формулою:
- C - це ємність, що вимірюється у фарадах;
- S – це площа пластин м2;
- d – відстань між пластинами м;
- έ – діелектрична проникність середовища.
Увага! З цієї формули можна зробити висновок: що більша площа пластин і менша відстань між ними, то більша конденсаторна ємність.
Звичайно, не можна використовувати цю формулу як стандартну для всіх видів конденсаторів. Адже геометрія в них може бути різною. Але залежність площі і відстані така сама.
Щодо геометрії. Пластини не завжди можуть бути плоскими. Наприклад, метало-паперові конденсатори. По-перше, вони мають циліндричний корпус. По-друге, у ролі пластин виступає алюмінієва фольга з просоченою технічною трансформаторною олією конденсаторним папером. Саме папір виступає у ролі діелектрика. А олія виконує функції ізоляції. Тому згортається ця конструкція в клубок по периметру корпусу елемента.
Чим показова ця форма? Це компактні розміри та велика ємність до кількох сотень мікрофарад. У такий же спосіб влаштовані інші види конденсаторів.
Повернемося до формули і звернемо увагу на той факт, що всі розмірні показники говорять про те, що конденсатор у ланцюгу змінного струму працюватиме навіть у тому випадку, якщоплоща пластин буде малою, а відстань між ними величезна. Все одно ємність (незначна) буде присутня. Тому в електронній техніці часом замість конденсаторів встановлюють дві доріжки на плато або скручені два проводки в пластиковій обплетенні, якими подається електричний струм. Навіть багатожильний кабель має певну ємність.
Тому коли ставиться питання, як зробити конденсатор, можна навести ці приклади. До речі, що довше дріт, то більша його ємність.
Діелектрики
Якщо подивитися формулу, то діелектрична проникність стоїть у її знаменнику. Тобто чим більше провідність середовища, тим більша ємність конденсатора. Номінал цієї величини – це вакуум. Такий самий показник мають повітря, поліетилен, лавсан і так далі.
Але є й інші матеріали, проникність яких у кілька разів більша. Наприклад, якщо між двома пластинами залити спирт або ацетон, то ємність такого приладу зростає у 20 разів. Щоправда, при цьому відбудеться моментальне розрядження за рахунок високої електропровідності того самого спирту. Струм витоку - так називається це явище.
Тому як діелектрики використовуються спеціально створені матеріали, які забезпечують велику ємність приладу та мінімальний струм витоку. Саме велика різноманітність діелектриків характеризує велику різноманітність самих конденсаторів, які встановлюються у різних приладах відповідно до певних умов експлуатації.
Види конденсаторів
Певної класифікації немає, але є два основні різновиди: прості та електролітичні. Що стосується другого виду, то:
- по-перше, у них ємність у рази більша, а, отже, і розміри;
- по-друге, їхнє підключенняпроводиться строго по полярності, тобто один вихід у них плюс, інший мінус.
Решта поділ – це суто призначення і підключення, саме:
- призначення;
- щодо зміни ємності;
- спосіб встановлення;
- залежно від виду захисту.
Тому всі конденсатори можна позначати за типами. Наприклад, загального чи спеціального призначення, зі змінною чи постійною ємністю, підрядкові, для друкованого, поверхневого чи навісного монтажу, захищені чи незахищені, герметичні чи відкриті, ізольовані чи ні. На вигляд установки також існує поділ: на пайці, засувках або на гвинт.
Зазначимо, що електролітичний вигляд – це конденсатор у ланцюзі постійного струму. Тобто він застосовується найчастіше саме тут. Але це не говорить про те, що його не можна встановити в мережу змінного струму.
Про це конденсатора хотілося б сказати кілька слів окремо. Це елемент електролітичного типу, схожий на роботу акумулятора. Почнемо з того, що іоністор заряджається буквально за кілька хвилин, тому його можна навіть використовувати як додаткове джерело живлення, настільки велика у нього ємність.
Щоправда, має цей прилад і свої обмеження. Особливо це стосується умов експлуатації, які впливають на термін служби. Наприклад, якщо температура навколишнього середовища не перевищує +40С, а подане на елемент напруги становить 60% від номіналу, то термін експлуатації його буде вищим за 400000 годин. Якщо підняти температуру до +70С, а напруга до 80%, то термін служби падає до 500 годин.
Маркування
Існує два види маркування:
Що стосується першої, то тут є також невеликий поділ, який залежить відкількості цифр, що використовуються у марці. Якщо цифр три, дві перші визначають ємність, а остання кількість нулів. Якщо серед зустрічається буква «R», вона грає роль комою. Наприклад, 0R4 означає, що конденсатор 0,4 пФ. Те саме і з чотиричисловим кодуванням, де остання цифра позначає кількість нулів, а три перші ємність приладу. Ось така нескладна розшифровка.
Колірне маркування конденсаторів – складніше. Запам'ятати її аматорам дуже складно. Та й немає потреби. Сьогодні в інтернеті у вільному доступі можна знайти сервіси, які визначають марку конденсатора. Тут важливо правильно вставити в таблицю кольори, які розміщені у послідовності на самому елементі.