Основные параметры конденсаторов

Емкость - способность конденсатора накапливать и удерживать на своих обкладках электрические заряды под действием приложенного напряжения. Если к конденсатору приложить напряжение U (В), то на его обкладках будет накапливаться заряд Q (Кл), и емкость будет определяться по формуле: С = Q/U.

Единицей измерения емкости является фарад, но поскольку это очень большая величина, емкость конденсатора принято измерять в микрофарадах (мкФ), нанофарадах (нФ) или пикофарадах (пФ): 1 Ф - 10⁶ мкФ - 10⁹ нФ - 10¹² пФ.

Емкость, указанная на конденсаторе, называется номинальной. Фактическая емкость конденсатора С_ф может отличаться от номинальной С_н на значение допустимого отклонения, которое выражается в процентах. Величина допуска характеризует класс точности конденсаторов. В зависимости от допустимого отклонения емкости различают 11 классов точности конденсаторов (табл. 5).

Таблица 5. Класс точности конденсаторов и допустимое отклонение емкости

Чаще всего применяются конденсаторы I, II, III классов точности. Допустимое отклонение емкости электролитических конденсаторов может составлять от +80 до -20 %.

Допуск (допустимое отклонение емкости от номинального значения) может обозначаться буквой в соответствии с табл. 6.

Таблица 6. Кодированное обозначение допустимого отклонения емкости

Номинальная емкость полностью маркируется на конденсаторе (может быть не обозначена лишь пикофарада). Для маркировки миниатюрных конденсаторов используются кодированные обозначения.

Емкость менее 10 пФ обозначается буквой П, от 100 до 9100 пФ - в долях нанофарады, от 0,01 до 0,091 мкФ - в нанофарадах и обозначается буквой Н, емкость от 0,1 мкФ и более обозначается буквой М.

Если номинальная емкость выражена целым числом, обозначение единицы измерения ставят после этого числа (например, 33 пФ обозначают 33 П). Если номинальная емкость выражена десятичной дробью, меньшей единицы, то ноль целых и запятая из маркировки исключаются (например, 0,15 пФ обозначают П15), если целым числом и десятичной дробью, то целое число ставится впереди буквы, а десятичная дробь - после буквы (например, 1,7 пФ обозначают 1П7).

Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) характеризует изменение емкости конденсатора при изменении температуры на 1 °С:

ТКЕ = (С₂- С₁)/[С₁(Т₂ – Т₁)],

где С₁ и С₂ - емкости конденсатора при температурах Т{ и Т2.

Температурный коэффициент емкости может быть положительным и отрицательным.

Сопротивление изоляции конденсатора R_из (МОм) зависит от качества диэлектрика и определяется отношением напряжения постоянного тока, приложенного к конденсатору, к току утечки и выражается в мегаомах и гигаомах.

С увеличением влажности и температуры окружающей среды сопротивление изоляции уменьшается, что может привести к пробою изоляции.

Потери энергии в конденсаторе складываются из потерь энер-гии в диэлектрике и обкладках. В процессе эксплуатации часть подводимой к конденсатору энергии переменного тока расходуется на его нагрев, сопровождаемый рассеиванием тепла в окружающую среду. Потери энергии приводят к нагреву диэлектрика, ухудшают его качество и снижают электрическую прочность конденсатора, определяемую способностью диэлектрика выдерживать электрическое поле без пробоя.

Электрическая прочность оценивается пробивным, испытательным и номинальным (рабочим) напряжениями. Напряжение, при плавном подъеме которого происходит пробой конденсатора, называется пробивным. В основном электрическая прочность конденсатора зависит от качества и толщины диэлектрика, а также от площади обкладок и условий теплоотдачи. Проверка испытательным напряжением позволяет отбраковывать конденсаторы с низкой электрической прочностью.

Напряжение, при котором конденсатор может надежно работать в течение гарантированного срока с сохранением основных параметров, называется номинальным, или рабочим.

Собственная индуктивность конденсатора - это индуктив-ность, создаваемая выводами и обкладками. Снижение собственной индуктивности конденсатора обеспечивается укорачиванием выводов.