2. Конденсаторы: назначение, параметры, условное графическое обозначение, классификация.

Конденсатор— это элемент электрической цепи переменного тока, состоящий из двух проводящих электродов (обкладки), раз- деленных диэлектриком, предназначен для накопления электро- статической энергии

W_c= CU²/2.

Конденсатор имеет определенную емкость

с= Q₃/U,

где U— напряжение, В; С— емкость, Ф; Q₃ — заряд, К.

Величина емкости измеряется в фарадах (1 Ф = 10⁶ мкФ = = 10⁹ нФ = 10¹² пФ). Конденсаторы изготавливаются постоянной и переменной емкости. Конденсатор переменной емкости допуска- ет изменение емкости в процессе функционирования аппаратуры. Управление емкостью осуществляется механическим способом, электрическим напряжением (варикапы) и температурой.

Конденсаторы постоянной емкости делятся на высокочастот- ные и низкочастотные. Сопротивление конденсатора переменно- му току определяется выражением Х_с = 1/jwC = -j/wC. Низкочастотные конденсаторы имеют боль- шую емкость и изготавливаются электролитическими (полярны- ми). Они применяются в цепях постоянного, переменного и пуль- сирующего токов, высокочастотные конденсаторы в основном керамические.

Емкость конденсатора - отношение заряда к разности потенциалов, которую заряд сообщает конденсатору. C=q/u Кл/В=Ф

Для пластинчатых конденсаторов: C = ε₀ ε_д S/d, где

ε₀ - электрическая постоянная вакуума = 8.85 Ф/м

ε_д - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика (1-8000)

S - площадь пластин, м²

d - толщина диэлектрика, м

Потенциальная энергия конденсатора: W = CU²/2

Рис. 2.1 Общая классификация конденсаторов

Рис. 2.2. Классификация конденсаторов по виду диэлектрика

Условное графическое обозначение конденсаторов: (рис. 2.3)

Рис. 2.3 Условное графическое обозначение конденсаторов

С той же целью, что и проходные, применяют опорные конденсаторы. Обкладку, соединяемую с корпусом (шасси), выделяют в обозначении такого конденсатора тремя наклонными линиями, символизирующими «заземление» (рис.2.3.3, С4).

Конденсаторы переменной емкости (КПЕ) допускают многократную регулировку емкости в определенных пределах. Это их свойство показывают на схемах знаком регулирования — наклонной стрелкой, пересекающей базовый символ под углом 45°, а возле него указывают минимальную и максимальную емкость конденсатора (рис.2.3.4). Если необходимо обозначить ротор КПЕ, поступают так же, как и в случае проходного конденсатора (рис.2.3. 4, СЗ).

Для одновременного изменения емкости в нескольких цепях (например, в колебательных контурах) используют блоки, состоящие из двух, трех и большего числа КПЕ. Принадлежность КПЕ к одному блоку показывают на схемах штриховой линией механической связи, соединяющей знаки регулирования, и нумерацией секций (через точку в по­зиционном обозначении, рис.2.3.5). При изображении КПЕ блока в разных, далеко отстоящих одна от другой частях схемы, механическую связь не показывают, ограничиваясь только соответствующей нумерацией секций (рис.2.3.5, С2.1, С2.2, С2.3).

Разновидность КПЕ — подстроечные конденсаторы. Конструктивно они выполнены так, что их емкость можно изменять только с помощью инструмента (чаще всего отвертки). В УГО это показывают знаком подстроечного регулирования — наклонной линией со штрихом на конце (рис.2.3.6). Ротор подстроечного конденсатора можно обозначать, если необходимо, дугой (рис.2.3.6, СЗ, С4).

Саморегулируемые конденсаторы (их еще называют нелинейными) обладают способностью изменять емкость под действием внешних факторов. В радиоэлектронных устройствах часто применяют вариконды (от английских слов vari(able) — переменный и cond(enser) — еще одно название конденсатора). Их емкость резко зависит от приложенного к обкладкам напряжения. Буквенный код варикондов — CU (U — общепринятый символ напряжения), УГО — базовый символ конденсатора, перечеркнутый знаком нелинейного саморегулирования с латинской буквой U (рис.2.3.7, CU1).

Аналогично построено УГО термоконденсаторов, емкость которых зависит от температуры среды. Буквенный код которых — СК (рис.2.3.7, CK1).