Конденсаторы

лейденская банкаВ середине 17 века в Голландии, в Лейденском университете, учеными, в результате многочисленных опытов, был изобретен способ накопления и сохранения электрических зарядов. В роли накопителя электричества выступала так называемая лейденская банка (по названию университета). Лейденскую банку сделали из обычной стеклянной колбы, а стенки этой колбы ученые проклеили с двух сторон, снаружи и внутри, свинцовой фольгой. В результате экспериментов, когда этот прибор подключали обкладками к электрической машине, была доказана способность накапливать и длительное время сохранять значительное количество электричества внутри опытного образца.

Ученые заметили, что когда обкладки замыкали между собой толстой металлической проволокой, то в месте замыкания появлялся сильный искровой разряд. После этого накопленный электрический заряд в приборе мгновенно и бесследно исчезал.

В результате дальнейших экспериментов они попробовали соединить обкладки лейденской банки тонкой металлической проволокой. В этом случае проволока нагревалась и плавилась, т.е. перегорала. Тем самым учеными был сделан вывод: по тонкой проволоке течет электрический ток, а источником этого тока является электрически заряженная лейденская банка.

В наше время аналогичные приборы носят название конденсаторы. Слово конденсатор значит сгущать, сгуститель. Полоски фольги, которые не имеют соединения между собой, называются обкладками электрических конденсаторов. Единица емкости конденсаторов – микрофарада (мкФ) взята за основу в радиолюбительских конструкциях и в промышленной аппаратуре. Но чаще используется другая единица – пикофарада (пФ), миллионная доля микрофарады. На схемах встречается и та, и другая единица. Причем емкость до 9100 пФ включительно указывают на схемах в пикофарадах, а свыше – в микрофарадах. Если, например,рядом с условным обозначением конденсатора написано 27, 510 или 6800, значит, емкость конденсатора соответственно 27,510 или 6800 пФ. А вот надписи 0,015 мк, 0,25 мк или 1 мк свидетельствуют о том, что емкость конденсатора составляет соответствующее число микрофарад.

Типов конденсаторов очень много. Они отличаются материалом между пластинами и конструкцией. Немного о конденсаторах, которые наиболее часто встречаются в радиоэлектронике.

1.Керамические конденсаторы постоянной емкости

Эти конденсаторы содержат токопроводящие обкладки. Между этими обкладками находятся слюда, бумага, керамика. По тому, какой диэлектрик используется, конденсаторы называются соответственно слюдяными, бумажными, керамическими. У этих конденсаторов роль диэлектрика выполняет специальная керамика. Обкладки такого конденсатора – тонкие слои посеребренного металла, которые нанесены на поверхность керамики. Выводы у них выполнены из латунной посеребренной проволоки или полоски из того же материала, которые припаяны к обкладкам. Снаружи на корпуса таких конденсаторов нанесен слой специальной эмали.

Конденсаторы

2.Слюдяные конденсаторы

Это конденсаторы небольших размеров, но имеющие относительно большую емкость. Такие конденсаторы изготавливают из нескольких пластин, которые сложены в стопку и разделены друг от друга диэлектриком. В таком случае каждая пара расположенных рядом пластин создает конденсатор. Эти пары пластин соединяют параллельно и создают конденсатор значительной емкости. Обкладки таких конденсаторов изготовлены из алюминиевой фольги или слоя серебра, которые наносятся непосредственно на слюду.

Выводы у них сделаны из посеребренной проволоки. Они носят название КСО. В их обозначении есть цифра, описывающая форму и размеры таких конденсаторов. КСО-1, КСО-5, КСО-8. Чем цифра больше, тем больше размер самого конденсатора. Снаружи эти конденсаторы заливаются пластмассой. В промышленности применяются и разновидности слюдяных конденсаторов. Это конденсаторы СГМ. По внутренней конструкции они не отличаются от слюдяных. Единственное отличие состоит в том, что корпуса в конденсаторах СГМ выполнены из керамики и влагонепроницаемы.

Конденсаторы

3.Бумажные и металлобумажные конденсаторы
постоянной емкости

Такие конденсаторы находят применение в низкочастотных цепях. Все конденсаторы данного типа имеют в своем обозначении букву Б, т.е. бумажные. Конденсаторы БМ (Бумажные Малогабаритные) помещены в трубки малых размеров из металла. Эти трубки с торцов заливаются специальной смолой. Конденсаторы типа КБ изготовлены в картонных цилиндрических корпусах. Конденсаторы типа КБГ-И изготовлены в фарфоровых корпусах с металлическими торцовыми колпачками. Эти колпачки имеют соединение с обкладками, от которых отходят узкие выводные лепестки.

В радиопромышленности находят применение конденсаторы КБГ-МП, КБГ-МН, КБГТ. Такие конденсаторы имеют емкость до нескольких микрофарад и находятся в металлических корпусах. В одном таком металлическом корпусе конденсаторов с этой маркировкой может быть два-три.

Конденсаторы

Конденсаторы типа МБМ имеют одну отличительную особенность – это способность самовосстановления после электрического пробоя диэлектрика. Диэлектрик у таких конденсаторов выполнен из лакированной конденсаторной бумаги. Обкладки изготовлены из слоя металла толщиной меньше одного микрона. Эти слои нанесены на одну сторону бумаги.

4.Электролитические конденсаторы

Внутри корпуса данного типа конденсатора имеются две ленты, сделанные из алюминиевой фольги. Поверхность одной ленты покрывается тонким слоем окиси. Промеж этих лент прокладывается лента из пористой бумаги. Эта бумага пропитана специальной жидкостью – электролитом. Всю эту четырехслойную полосу сворачивают в рулон и располагают в алюминиевый цилиндр. Роль диэлектрика у таких конденсаторов выполняет слой окиси. Такое устройство имеют конденсаторы типа КЭ, К50-3, К50-6.

Конденсаторы

5.Конденсаторы переменной емкости

Конструкция конденсаторов данного типа такова: одна из его обкладок является статором и неподвижна. Другая обкладка, ее называют ротором, закреплена на оси и вращается вместе с ней. Когда ось начинает вращение, то изменяется площадь перекрытия обкладок и емкость конденсатора. Обкладки таких конденсаторов сделаны из алюминиевых или латунных пластин. Пластины ротора соединяются осью. Статорные пластины также имеют соединение и изолируются от ротора. В этих конденсаторах роль диэлектрика выполняет воздух.

Для переменных или подстроечных конденсаторов на схеме указывают крайние значения емкости, которые получаются, если ось конденсатора повернуть от одного крайнего положения до другого или вращать вкруговую (как у подстроечных конденсаторов). Например, надпись 5-180 говорит о том, что в одном крайнем положении оси емкость конденсатора составляет 5 пФ, а в другом – 180 пФ. При плавном повороте из одного положения в другое емкость конденсатора будет также плавно изменяться от 5 до 180 пФ или от 180 до 5 пФ.

Конденсаторы

Разновидностью конденсаторов переменной емкости являются подстроечные конденсаторы. Конструктивно такие конденсаторы состоят из керамического основания и тонкого диска, который также выполнен из керамики. На поверхность основания, т.е. под самим диском и на сам диск наложены в виде секторов металлические слои. Эти слои и являются обкладками конденсаторов данного типа. Когда диск начинает вращение вокруг оси, то меняется площадь перекрытия секторов – обкладок и тем самым меняется емкость конденсатора. Роль диэлектрика в этих конденсаторах выполняет бумага, керамика или пластмассовая пленка. Их еще называют конденсаторы с твердым диэлектриком.

Конденсаторы