Конденсаторы (емкости)

Конденсаторы (емкости), как и резисторы, один из наиболее массовых элементов электронных цепей. Электрические характеристики, конструкции и область применения конденсаторов зависят от типа диэлектрика между обкладками.

У конденсаторов различают номинальнуюифактическуюемкость. Номинальная емкость указывается на маркировке конденсатора, а фактическая зависит от внешних условий (температура, частота).

По конструкцииконденсаторы бываютпостояннойемкости (емкость не меняется);

переменнойемкости (обычно имеют статор и ротор, при этом одна группа пластин, составляющих обкладки конденсатора, вращается относительно другой, изменяя емкость конденсатора.);подстроечные(расчитаны на редкую регулировку, имеют шлиц для подстройки отверткой).

Основные параметрыконденсаторов: Номинальная емкость; допускаемое отклонение емкости в % от номинала; сопротивление изоляции; температурный коэффициент емкости; номинальное напряжение.

Условные обозначения конденсаторов на принципиальных схемах приведены в приложении.

Катушки (индуктивности)

Катушки (индуктивности) и их разновидности –дроссели, содержащие магнитопровод из ферромагнитного материала, имеют в электронных схемах более ограниченное применение ввиду их относительно больших габаритов, обладая, вместе с тем, рядом специфических достоинств (например, высокая температурная стойкость).

Катушки обычно имеют цилиндрическую форму и выполняются однослойными или многослойными.

Дросселемназывается разновидность катушки индуктивности, представляющая собой катушку с магнитопроводом, выполненным, как правило, из пластин электротехнической стали, что позволяет увеличить индуктивность. Главное конструктивное отличие дросселя от трансформатора – небольшой воздушный зазор (0,1 мм) в цепи магнитопровода.

Для регулирования индуктивности катушек используют подвижные сердечники из различных ферромагнитных материалов (пермаллой, ферриты и др.).

Индуктивность катушки зависит от большого числа факторов (числа витков, параметров проволоки и пр.), поэтому точный расчет индуктивности – сложная задача.

Основные параметры: Номинальная индуктивность; допускаемое отклонение индуктивности; номинальная добротность катушкиQ=L/R_пр; температурный коэффициент индуктивности; рабочий диапазон температур.

Условные изображения индуктивностей на схемах приведены в приложении.

Трансформаторы

Трансформаторы– статические устройства, обеспечивающие преобразование параметров переменных напряжений. Используются в электронных схемах главным образом для преобразования напряжения сети в напряжение, необходимое для питания электронных устройств.

Принцип действия электромагнитного трансформатора основан на преобразовании энергии электрического поля в энергию магнитного поля и обратно.

Магнитопроводытрансформаторов изготавливаютшихтованными(из тонких пластин трансформаторной стали), покрытыми с одной стороны изолирующим лаком для снижения потерь на вихревые токи (толщина пластин – 0,1 – 0,2 мм). Форма магнитопроводов бывает разнообразной (в зависимости от конкретного назначения). Магнитопровод должен иметьминимальноемагнитное сопротивление.

Основные параметрытрансформатора: номинальное напряжение первичной обмотки; номинальный ток первичной обмотки; напряжение вторичной обмотки; ток вторичной обмотки; напряжение холостого хода (при разомкнутой вторичной обмотке); номинальная мощность; частота питания; коэффициент трансформацииK_T = W₂ / W₁, гдеW₁ , W₂- число витков соответствующих обмоток.

Условные изображения трансформаторов приведены в приложении.

2. Электровакуумные элементы(краткий обзор)

Электровакуумные элементы– различного типа и назначения электронные лампы, в которых электрический ток проходит в вакууме. Благодаря развитию полупроводниковой электроники и особенно микроэлектроники электровакуумные приборы в значительной степени морально устарели (большие габариты, низкая долговечность, худшие характеристики), в результате чего область их использования существенно сузилась, а применение ограничено специфическими областями, поэтому здесь они рассматриваются в виде краткого обзора.

• Диоды (ламповые)– электровакуумные приборы с двумя электродами, обладающие проводимостью, направленной только в одну сторону. Применяются для создания выпрямителей тока.

• Триоды– трехэлектродные вакуумные лампы, обладающие эффектом усиления. Используются в схемах усилителей.

• Многоэлектродные лампы– имеют четыре, пять и более электродов, что позволяет повысить коэффициент усиления, а также использовать их для специальных целей.

• Комбинированные лампы– состоят из двух – трех ламп (например диод – триод), смонтированных в общем корпусе (колбе).

• Электронно-лучевые трубки– электровакуумные приборы с электромагнитным или электростатическим отклонением электронного луча. Используются в осциллографах, телевизорах, промышленных установках, мониторах, телевизионных камерах и пр.

3. Ионные (газоразрядные) элементы (краткий обзор)

Ионные (газоразрядные) элементы– устройства лампового типа, в которых основными носителями тока являются ионы (положительные и отрицательные), полученные при ионизации газа, заполняющего прибор. Область использования ионных приборов в последнее время также сузилась, однако за ними остались отдельные специфические функции.

• Стабилитроны– заполненные газом двухэлектродные лампы, имеющие холодный катод. Работают с самостоятельным тлеющим разрядом. Используются в качестве стабилизаторов напряжения.

• Газотроны (диоды) и тиратроны (триоды) – ионные лампы с горячим катодом, работающие с несамостоятельным дуговым разрядом. Их применяют в мощных выпрямителях тока.

• Люминесцентные лампы– лампы освещения, светятся в результате электрического разряда в газовой среде. Являются весьма экономичными и обладают хорошей светоотдачей. Используются наряду с ртутными, металлогалогенными, натриевыми в качестве источников света.

• Специальные газоразрядные приборы– ионизационные камеры, пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера, газонаполненные вольтметры и др. – ионные приборы, выполняющие специфические функции.

4. Полупроводниковые элементы

Полупроводниковые элементы– основа современной электроники. К ним относятсядиоды, транзисторы, тиристоры.Ток в них создается движением двух видов носителей –отрицательных электроновиположительных дыроквнутри полупроводника. На базе полупроводниковых компонентов и специфических технологий создаются наиболее современные средства микроэлектроники, в том числе –интегральные микросхемы.