Ang kapasidad ay isang sukatan ng kakayahan ng isang kapasitor na mag-imbak ng mga singil. Ang kapasidad ay sinusukat sa farads, pinangalanan sa honorary member ng St. Petersburg University, ang English physicist na si Michael Faraday.
Nilalaman
Ano ang kapasidad?
Kung aalisin mo ang isang solong konduktor na de-koryenteng walang katapusan na malayo, ibukod ang impluwensya ng mga naka-charge na katawan sa isa't isa, kung gayon ang potensyal ng malayong konduktor ay magiging proporsyonal sa singil. Ngunit para sa mga konduktor na naiiba sa laki, ang mga potensyal ay hindi tumutugma.
Ang SI unit ng kapasidad para sa isang kapasitor ay ang farad. Ang proporsyonalidad na kadahilanan ay tinutukoy ng titik C - ito ang kapasidad, na apektado ng laki at panlabas na istraktura ng konduktor. Ang materyal, ang estado ng phase ng sangkap ng elektrod ay hindi gumaganap ng isang papel - ang mga singil ay ipinamamahagi sa ibabaw. Samakatuwid, sa internasyonal na mga panuntunan ng CGS, ang kapasidad ay sinusukat hindi sa farads, ngunit sa sentimetro.
Ang nag-iisang bola na may radius na 9 milyong km (1400 Earth radii) ay naglalaman ng 1 farad.Ang isang hiwalay na conductive element ay nagtataglay ng mga singil sa hindi sapat na dami para magamit sa teknolohiya. Teknolohiya ng ika-21 siglo Ang kapasidad ng mga capacitor na may mga yunit ng mga sukat sa itaas ng 1 farad ay nilikha.
Ang isang istraktura ng hindi bababa sa 2 electrodes at isang separating dielectric ay may kakayahang mag-ipon ng dami ng kuryente na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng mga electronic circuit. Sa ganitong disenyo, ang mga positibo at negatibong mga particle ay kapwa naaakit at hawak ang kanilang mga sarili. Ang dielectric sa pagitan ng pares ng electron-positron ay hindi pinapayagan ang paglipol. Ang estado ng pagsingil na ito ay tinatawag na nakatali.
Dati, ang malalaking kagamitan na hindi masyadong tumpak ay ginamit upang sukatin ang mga dami ng kuryente. Ngayon, kahit na ang isang baguhan na amateur sa radyo ay alam kung paano sukatin ang kapasidad gamit ang isang tester.
Mga marka ng kapasitor
Ang pag-alam sa mga katangian ng mga elektronikong aparato ay kinakailangan para sa tumpak at ligtas na operasyon.
Kasama sa pagtukoy sa kapasidad ng isang kapasitor ang pagsukat ng halaga gamit ang mga instrumento at pagbabasa ng mga marka sa kaso. Ang mga ipinahiwatig na halaga at ang mga nakuha sa panahon ng mga pagsukat ay naiiba. Ito ay dahil sa di-kasakdalan ng mga teknolohiya ng produksyon at ang pagpapatakbo ng pagkakaiba-iba ng mga parameter (wear, temperatura epekto).
Ang mga parameter ng nominal na kapasidad at pagpapaubaya ay ipinahiwatig sa kaso. Sa mga gamit sa sambahayan, ginagamit ang mga device na may paglihis ng hanggang 20%. Sa industriya ng espasyo, kagamitan sa militar at automation ng mga mapanganib na bagay, pinapayagan ang isang pagkalat ng mga katangian ng 5-10%. Ang mga diagram ng trabaho ay hindi naglalaman ng mga halaga ng pagpapaubaya.
Ang nominal na kapasidad ay naka-code ayon sa mga pamantayan ng IEC - ang International Electrotechnical Commission, na pinagsasama-sama ang mga pambansang organisasyon ayon sa mga pamantayan ng 60 bansa.
Ginagamit ng pamantayan ng IEC ang notasyon:
- 3 digit na pag-encode. 2 character sa simula - ang bilang ng pF, ang pangatlo - ang bilang ng mga zero, 9 sa dulo - ang halaga ay mas mababa sa 10 pF, 0 sa harap - hindi hihigit sa 1 pF. Code 689 - 6.8 pF, 152 - 1500 pF, 333 - 33000 pF o 33 nF, o 0.033 uF. Para sa kadalian ng pagbabasa, ang decimal point sa code ay pinapalitan ng titik na "R". R8 \u003d 0.8 pF, 2R5 - 2.5 pF.
- 4 na numero sa pagmamarka. Ang huli ay ang bilang ng mga zero. 3 una - halaga sa pF. 3353 - 335000pF, 335nF o 0.335uF.
- Paggamit ng mga titik sa code. Ang titik µ ay uF, n ay nanofarad, p ay pF. 34p5 - 34.5 pF, 1µ5 - 1.5 µF.
- Ang mga produktong glider ceramic ay naka-code na may mga titik A-Z sa 2 rehistro at isang numero na nagpapahiwatig ng kapangyarihan ng 10. K3 - 2400 pF.
- Ang mga electrolytic SMD device ay minarkahan sa 2 paraan: mga numero - na-rate na kapasidad sa pF at sa tabi o sa 2 linya kung may espasyo - ang halaga ng na-rate na boltahe; ang liham na naka-encode ng boltahe at sa tabi ng 3 digit, 2 matukoy ang kapasidad, at ang huling - ang bilang ng mga zero. Ang ibig sabihin ng A205 ay 10V at 2uF.
- Ang mga produktong surface mount ay minarkahan ng code ng mga titik at numero: CA7 - 10 uF at 16 V.
- Encodings - kulay ng katawan.
Ang mga marka ng IEC, pambansang pagtatalaga at mga code ng tatak ay ginagawang walang kabuluhan ang pagsasaulo ng mga code. Ang mga taga-disenyo ng hardware at repairman ay nangangailangan ng mga mapagkukunan ng sanggunian.
Pagkalkula ng formula
Ang pagkalkula ng nominal na kapasidad ng elemento ay kinakailangan sa 2 kaso:
- Kinakalkula ng mga taga-disenyo ng elektronikong kagamitan ang parameter kapag lumilikha ng mga circuit.
- Ang mga master sa kawalan ng mga capacitor ng angkop na kapangyarihan at kapasidad ay gumagamit ng pagkalkula ng elemento upang pumili mula sa mga magagamit na bahagi.
Ang mga RC circuit ay kinakalkula gamit ang impedance value - complex resistance (Z). Ang Ra ay ang kasalukuyang pagkawala para sa pag-init ng mga kalahok sa circuit. Ri at Re - isaalang-alang ang impluwensya ng inductance at capacitance ng mga elemento. Sa mga terminal ng risistor sa RC circuit, ang boltahe Ur ay inversely proportional sa Z.
Pinapataas ng thermal resistance ang potensyal sa load, at binabawasan ito ng reaktibo. Ang pagpapatakbo ng kapasitor sa mga frequency sa itaas ng matunog, kapag ang reaktibong bahagi ng kumplikadong paglaban ay tumataas, ay humahantong sa mga pagkalugi ng boltahe.
Ang dalas ng resonance ay inversely proportional sa kakayahang mag-imbak ng singil. Mula sa formula para sa pagtukoy ng Fp, kinakalkula kung anong mga halaga ng Sk (capacitor capacitance) ang kinakailangan para sa pagpapatakbo ng circuit.
Upang kalkulahin ang mga circuit ng pulso, ginagamit ang pare-pareho ng oras ng circuit, na tumutukoy sa epekto ng RC sa istraktura ng pulso. Kung ang circuit resistance at ang oras ng pagsingil ng kapasitor ay kilala, ang kapasidad ay kinakalkula gamit ang time constant formula. Ang katotohanan ng resulta ay naiimpluwensyahan ng kadahilanan ng tao.
Gumagamit ang mga master ng parallel at series na koneksyon ng mga capacitor. Ang mga formula ng pagkalkula ay kabaligtaran sa mga formula para sa mga resistors.
Ang isang serye na koneksyon ay ginagawang mas maliit ang kapasidad sa koneksyon ng mga elemento, ang isang parallel circuit ay nagbubuod ng mga halaga.
Paano sukatin ang kapasidad ng isang kapasitor na may multimeter?
Kapag sinusukat ang mga parameter, ang kapasitor ay preliminarily discharged sa pamamagitan ng pagsasara ng mga lead na may screwdriver na may pagkakabukod sa hawakan. Kung hindi ito gagawin, mabibigo ang low-power multimeter.
Ang sagot sa tanong kung paano suriin ang kapasidad ng isang kapasitor na may multimeter na may mode na "Cx" ay ang mga sumusunod:
- I-on ang "Cx" mode at piliin ang limitasyon sa pagsukat - 2000 pF - 20 μF sa isang karaniwang device;
- Ipasok ang kapasitor sa mga socket sa device o ikabit ang mga probe sa mga terminal ng kapasitor at tingnan ang halaga sa sukat ng device.
Tinutukoy ng amperovoltmeter o multimeter ang pagkakaroon ng short circuit o open circuit sa loob ng case.
Ang isang polar capacitor ay kasama sa circuit ng aparato, na isinasaalang-alang ang direksyon ng kasalukuyang. Minarkahan ng mga tagagawa ang mga electrodes ng produkto. Ang isang kapasitor na dinisenyo para sa isang boltahe ng 1-3 V ay mabibigo kung ang reverse kasalukuyang ay mas mataas kaysa sa normal.
Bago sukatin ang mga katangian, ang polar electrolytic capacitor ay unsoldered mula sa board. I-on ang multimeter para sukatin ang resistensya o subukan ang mga semiconductor. Ilapat ang mga probes sa mga electrodes ng polar capacitor - plus sa plus, minus sa minus. Ang isang mahusay na kapasidad ay magpapakita ng isang maayos na pagtaas sa paglaban. Habang bumababa ang kasalukuyang singil, tumataas ang EMF at umabot sa boltahe ng pinagmumulan ng kuryente.
Ang isang bukas sa kapasitor ay magiging hitsura ng isang walang katapusang pagtutol sa multimeter. Ang aparato ay hindi tumugon o ang pointer sa analog na kopya ay halos hindi gumagalaw.
Kapag nasira ang elemento, ang sinusukat na parameter ay hindi tumutugma sa nominal na halaga sa mas mababang direksyon, sa proporsyon sa halaga ng breakdown.
Kung tatanungin mo ang iyong sarili kung paano sukatin ang kumplikado o katumbas na paglaban ng serye (ESR ng isang kapasitor) na may isang multimeter, kung gayon ito ay may problemang gawin ito nang walang prefix. Ang kapasitor ay nagpapakita ng mga reaktibong katangian sa mataas na dalas ng kasalukuyang.
Iba pang mga paraan ng pagsukat
Ang Do-it-yourself capacitor capacitance meter ay binuo ayon sa mga scheme ng mga pulse device. Ang mga pagkakasunud-sunod ng mga RC circuit na may mga variable na resistors ay lumikha ng isang serye ng mga signal sa output ng produkto na may isang hakbang na pagbabago sa dalas. Upang i-set up ang device, gumamit ng multimeter kung saan gagamitin ang prefix.
Ang isang hanay ng mga nasubok na capacitor ay konektado naman sa istraktura at ang katumpakan ng operasyon ay nababagay sa bawat subrange.
Ang isang do-it-yourself capacitance meter para sa mga polar electrolytic cell ay schematically na ipinapatupad at kino-configure bilang bahagi ng prefix na walang oscillatory circuit. Sa output, sa halip na isang pulsed boltahe, mayroong isang pare-pareho ang boltahe.
Sa digital capacitance meter, ang power supply ay lubos na matatag. Ang mga "lumulutang" na mga parameter ng mga elemento kung saan ang circuit ay binuo ay magbibigay ng isang error na hindi katanggap-tanggap para sa katumpakan ng pagsukat.
Sa mga elemento ng lohika, ang mga mapagkukunan ng alternating pulsed current ay nilikha para sa pagsukat ng ESR.
Ang mga murang capacitor capacitance meter, gaya ng mga RLC bridge device na may karagdagang SMD resistance test function, mains charging at LCD display, ay kasing laki ng isang daliri. Ginagawa nila ang mga function ng isang propesyonal na metrological complex. Magagawang kumilos bilang isang capacitance meter para sa mga electrolytic capacitor, parehong polar at variable.
Mga katulad na artikulo:
