電容是衡量電容器存儲電荷能力的指標。電容以法拉為單位,以聖彼得堡大學名譽成員、英國物理學家邁克爾·法拉第 (Michael Faraday) 命名。
什麼是電容?
如果將單個電導體移到無限遠的地方並排除帶電體之間的影響,則移去的導體的電勢與電荷成正比。但是大小不同的導體不具有相同的電位。
SI 中電容器容量的單位是法拉。比例係數用字母 C 表示,它是受導體尺寸和外部結構影響的電容。材料,電極物質的相態不起作用 - 電荷分佈在表面上。因此,在 GHS 的國際規則中,電容不是以法拉為單位測量的,而是以厘米為單位的。
一個半徑為 900 萬公里(地球半徑 1400)的孤球包含 1 法拉。單個導電元件所保持的電荷量不足以用於技術應用。根據21世紀的技術。創建單位大於 1 法拉的電容器。
至少有 2 個電極和一個隔離電介質的結構能夠存儲電子電路所需的電量。在這樣的結構中,正負粒子相互吸引並保持自己。正負電子對之間的電介質防止湮滅。這種電荷狀態稱為束縛。
以前,為了測量電量,使用了不准確的笨重設備。現在,即使是業餘無線電愛好者也知道如何用測試儀測量電容。
電容器標記
準確和安全操作需要了解電子設備的特性。
確定電容器容量涉及使用儀器測量值並讀取外殼上的標記。標記值和測量值不同。這是由不完善的製造技術和操作變化(磨損、溫度影響)引起的。
額定容量和公差參數標在外殼上。家用電器使用偏差高達 20% 的設備。在航天工業、軍事設備和危險物體的自動化中,特性的變化是 5-10% 是允許的。工作電路不包含公差值。
額定電容根據 IEC 標准進行編碼,即國際電工委員會,該委員會聯合了 60 個國家的國家標準組織。
IEC 標準使用以下符號:
- 3位編碼。開頭的2位是pF的個數,第三位是0的個數,最後的9是小於10 pF的額定值,前面的0是不超過1 pF的。代碼 689 - 6.8 pF、152 - 1500 pF、333 - 33000 pF 或 33 nF 或 0.033 µF。代碼中的小數點被替換為字母“R”,以便於閱讀。 R8=0.8 pF,2R5 為 2.5 pF。
- 標記中的 4 位數字。最後一個是零的數量。前 3 個是以 pF 為單位的值。 3353 - 335000 pF、335 nF 或 0.335 µF。
- 在代碼中使用字母。字母 µ 是 µF,n 是納法,p 是 pF。 34p5 為 34.5 pF,1µ5 為 1.5 µF。
- 平面陶瓷產品在 2 個寄存器中用字母 A-Z 和一個數字表示數字 10 的程度進行編碼。K3 為 2400 pF。
- 電解貼片產品有2種標記方式:數字——額定電容pF,如果有空格,則在第二行或第二行——額定電壓值;字母編碼電壓和旁邊的 3 位數字,2 定義電容,最後 - 零的數量。 A205 表示 10 V 和 2 μF。
- 表面貼裝產品標有字母和數字代碼:CA7 - 10 μF 和 16 V。
- 編碼是按外殼的顏色。
IEC 標記、國家名稱和品牌編碼使記憶代碼毫無意義。硬件設計人員和維修技術人員需要參考資源。
用公式計算
有兩種情況需要計算電池的額定電容:
- 電子設備的設計人員在創建電路時計算參數。
- 大師,在沒有合適容量和容量的電容器的情況下,使用單元計算從可用部件中進行選擇。
RC 電路使用阻抗值 - 復電阻 (Z) 計算。 Ra - 電路元件加熱時的電流損耗。 Ri 和 Re - 考慮到元件的電感和電容的影響。在 RC 電路中電阻器的端子上,電壓 Up 與 Z 成反比。
熱阻會增加負載的電位,而無功電阻會降低它。當複電阻的無功分量增加時,電容器在高於諧振的頻率下工作,會導致電壓損失。
共振頻率與積累電荷的能力成反比。從確定 Fp 的公式計算電路所需的 Cc(電容器容量)值。
為了計算脈衝電路,使用了電路的時間常數,它決定了 RC 對脈衝結構的影響。如果你知道電路的電阻和電容器的充電時間,使用時間常數公式計算電容。結果的真實性受人為因素的影響。
主機使用電容器的並聯和串聯連接。計算公式與電阻器的公式相反。
串聯使元件連接中的電容更小,並聯電路將這些值相加。
如何用萬用表測量電容器的電容量?
測量參數時,首先用手柄上的絕緣螺絲刀閉合它們之間的端子,使電容器放電。如果不這樣做,低功率萬用表將出現故障。
用萬用表“Cx”模式如何檢查電容器電容的問題的答案如下:
- 打開“Cx”模式並選擇測量限值——標準儀表中的 2000 pF 至 20 μF;
- 將電容器插入儀器的插座或將探針放在電容器的引腳上,查看儀器刻度上的值。
使用電流表或萬用表確定外殼內部是否存在短路或開路。
考慮到電流的方向,極性電容器包含在設備的電路中。產品的電極由製造商標記。如果反向電流高於正常值,設計用於 1-3 V 電壓的電容器將失效。
在測量特性之前,極性電解電容器從板上拆下。在電阻測量或半導體測試模式下打開萬用表。將探頭放在極性電容器的電極上 - 正對正,負對負。有故障的電容器將顯示電阻平滑增加。充電時,電流減小,EMF 增加並達到電源電壓。
電容器的斷路看起來就像萬用表上的無限電阻。設備不會響應,或者模擬副本上的箭頭幾乎不會移動。
如果元件發生故障,則測量參數與標稱值的對應關係較小,與故障幅度成正比。
如果您想知道如何用萬用表測量複數或等效串聯電阻(電容器的 ESR),那麼在沒有示波器的情況下這樣做是有問題的。電容器在高頻電流下表現出電抗特性。
其他測量方法
自己動手的電容式電容表是按照脈衝器件的方案組裝而成的。具有可變電阻器的 RC 電路序列在產品的輸出端產生一系列頻率階躍變化的信號。要調整設備,請使用將使用該設備的萬用表。
一組經過測試的電容器依次連接到設計中,並調整每個子範圍內的操作精度。
用您自己的雙手將極性電解元件的容量計示意性地實現和調整為機頂盒的一部分,無需振盪電路。在輸出端,而不是脈衝電壓是恆定電壓。
在數字電容表中,電源非常穩定。組裝電路的元件的“浮動”參數將對測量精度產生不可接受的誤差。
在邏輯元件上,為 ESR 測量創建脈衝交流電流源。
價格低廉的電容器電容測量裝置、RLC 橋式裝置,具有檢查 SMD 電阻器、網絡充電和液晶顯示器的附加功能,它們本身只有手指大小。作為專業的計量綜合體。能夠作為電解電容器的電容表,包括極性和可變的。
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