Внутри него температура заметно ниже, чем снаружи, однако это, конечно же, компенсируется тем, что мы нагреваем окружающее пространство, тратя энергию на охлаждение холодильной емкости", — объясняет Игорь Лукьянчук из университета Пикарди в Амьене Франция. Когда ее положение смещается в результате появления зарядового дисбаланса, она выпрямляется и высвобождает энергию упругой деформации. В результате этого она смещается дальше, чем мы ожидаем. Это и порождает отрицательную емкость", — продолжает Лукьянчук. Регистрация пройдена успешно!

Поиск данных по Вашему запросу:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Формулы конденсатора
• §52. Конденсаторы, их назначение и устройство
• Физики из России выяснили, как создать конденсатор c отрицательной емкостью
• Конвертер единиц емкости конденсатора
• Чистое питание для каждой микросхемы, часть 2: Выбор и использование блокировочных конденсаторов
• Как проверить конденсатор мультиметром
• ESR конденсатора, что это за параметр и почему он так важен для конденсатора
• Электрический конденсатор
• Предупреждение и устранение неисправностей СЦБ - Отказы конденсаторов и способы их предупреждения

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Все что нужно знать про конденсатор. Принцип работы, Маркировка, назначение

Формулы конденсатора

Отказы конденсаторов могут быть вызваны дефектами в самих конденсаторах, ошибками проектирования и эксплуатации аппаратуры, приводящими к нарушению контактов, паек, механической прочности и герметичности конденсаторов.

Одной из возможных причин отказов конденсаторов является превышение допустимых по технической документации на конденсаторы значений параметров. Следует учитывать не только эти воздействия в установившихся режимах работы, но и возможные перегрузки при прогреве аппаратуры, переходных процессах в цепях, резком снятии нагрузки, транспортировке аппаратуры, которые снижают надежность конденсатора. Одной из важнейших характеристик, определяющих надежность конденсаторов, является напряжение постоянного тока.

На постоянном токе процесс старения диэлектрика происходит быстрее, в результате чего ухудшаются электрические параметры конденсатора и происходит пробой диэлектрика. Старению подвержены как диэлектрики органического происхождения например, бумага, синтетическая пленка , так и неорганические слюда, керамика.

У слюдяных конденсаторов увеличение напряжения усиливает миграцию ионов серебра особенно при повышенной влажности и высокой температуре , что вызывает постепенное снижение сопротивления изоляции и электрической прочности. Для бумажных конденсаторов при воздействии постоянного электрического ноля характерными являются процессы электрохимического старения.

Процессы старения наиболее интенсивно развиваются в местах локальных дефектов и диэлектрике трещины, поры, проводящие включения. При одновременном воздействии на многослойные металлобумажные конденсаторы температуры и напряжения преобладающим является электролитический механизм разрушения обкладок, вызывающий перенос металла.

При переменном напряжении основной причиной выхода конденсатора из строя являются ионизационные процессы, развивающиеся у краев электрода, в остаточных и вновь возникающих включениях газа, закрытых порах, раковинах и т. Образовавшиеся в процессе ионизации озон и окислы азота, являющиеся сильными окислителями, разрушают органические диэлектрики. Кроме того, разрушение диэлектрика вызывается и непосредственной бомбардировкой ионами и электронами, возникающими в процессе ионизации воздуха.

Ионизация в закрытых порах керамических конденсаторов вызывает сильный местный разогрев, обусловливающий большие механические напряжения, растрескивание керамики и пробой по трещине. Нагрев в местах ионизации вызывает общее повышение температуры конденсатора, уход емкости, увеличение тангенса угла потерь и создает облегченные условия для развития пробоя. Интенсивность ионизации увеличивается с возрастанием амплитуды и частоты приложенного напряжения.

Увеличение тока через конденсатор особенно с металлизированными обкладками сверх допустимого значения например, в результате переключений, если длительность импульса при переходном процессе достаточно велика, или при разряде конденсатора на очень малое сопротивление может вызвать оплавление электродов и уход емкости, а в отдельных случаях и пробой диэлектрика.

Важным параметром, определяющим надежность конденсатора, является температура, при которой он эксплуатируется. С повышением температуры значительно ускоряются процессы старения, увеличивается тангенс угла потерь, снижается электрическая прочность, сопротивление изоляции и начальное напряжение возникновения ионизации. Для герметизированных конденсаторов с повышением температуры возрастает вероятность нарушения герметичности, деформация уплотняющих прокладок.

Повышенная влажность воздуха, в которой эксплуатируется конденсатор, вызывает коррозию металлических частей, способствует развитию микроорганизмов грибки, плесень и т. Особенно опасно для негерметизированных конденсаторов одновременное воздействие влажности и электрической нагрузки. Ухудшение электрических свойств конденсаторов под воздействием повышенной влажности особенно сильно проявляется при ее длительном воздействии.

Однако следует иметь в виду, что при этом показатели надежности будут значительно хуже, чем те, которые гарантируются при максимальной положительной температуре. Для повышения надежности негерметизированные в том числе и уплотненные конденсаторы следует эксплуатировать в герметизированных блоках аппаратуры или в блоках, покрытых влагозащитными компаундами. Для того чтобы внутри герметизированных блоков при снижении окружающей температуры влажность не повышалась до опасных значений, в них необходимо помещать влагопоглощающие вещества.

При эксплуатации конденсаторов в условиях пониженного атмосферного давления уменьшается напряжение разряда по поверхности конденсаторов и ухудшается конвекционный теплоотвод, вследствие чего в отдельных случаях возникает необходимость снижения рабочих напряжений и реактивной мощности но отношению к допустимым значениям.

Во избежание возникновения разряда при пониженном атмосферном давлении необходимо, чтобы вблизи выводов конденсаторов, находящихся под высоким напряжением, не было металлических частей и крепежных деталей, а также следует избегать остроконечных наплывов припоя на выводах и крепежных деталей с острыми кромками. При рассмотрении влияния различных факторов на надежность конденсаторов следует обратить внимание на особенности электролитических конденсаторов, для которых особенно опасны даже небольшие кратковременные повышения напряжения.

Пробитое место может восстановиться, если энергия пробоя невелика. Для отбраковки конденсаторов с заведомо низкой электрической прочностью, обусловленной грубыми случайными дефектами, заводы- изготовители проверяют конденсаторы испытательным напряжением, значительно превышающим номинальное. Конденсаторы должны выдерживать воздействие испытательного напряжения в течение короткого времени обычно 10 с не пробиваясь. Испытательным напряжением на заводах-изготовителях обычно проверяют все выпускаемые конденсаторы испытание на электрическую прочность , что позволяет отбраковывать образцы с особо грубыми дефектами, но, однако, не обеспечивает безотказности при последующей эксплуатации конденсаторов, выдержавших это испытание.

У конденсаторов, истинное пробивное напряжение которых превышало испытательное на сравнительно небольшое значение, воздействие испытательного напряжения может вызвать необратимое изменение в диэлектрике, снижающее запас электрической прочности. При повторном испытании на электрическую прочность такие конденсаторы могут выйти из строя. Эксперименты показывают, что если достаточно большую партию конденсаторов неоднократно испытывать одним и тем же испытательным напряжением, то при последующих испытаниях всегда будет иметься некоторое число пробитых образцов.

Исходя из сказанного, число проверок конденсаторов на электрическую прочность следует уменьшать, например, до двух: на заводе-изготовителе конденсаторов и при входном контроле на заводе-потребителе. При выборе конденсаторов с тем или иным допуском следует учитывать только зависимость выходных параметров устройства от возможного отклонения емкости. Наиболее ненадежным элементом в устройствах СЦБ являются электролитические конденсаторы.

Опыт эксплуатации и анализ их свойств показали, что срок службы конденсаторов зависит: от температуры окружающей среды, рабочего напряжения, переменной составляющей, частоты следования импульсов заряд-разряд , нагрузки, на которую разряжается конденсатор. Основная причина отказов, связанных с конденсаторами, заключается в постепенном понижении емкости.

Как правило, в схемах СЦБ, разработанных до г. Конденсаторы, размещенные внутри различных блоков, проверяют работники РТУ. Конденсаторы на стативах или в релейных шкафах можно проверить непосредственно на месте их установки, преимущественно без отпайки, так как нагрев при отпайке легко может привести к выходу их из строя.

Для измерения емкости электролитических конденсаторов наиболее широко применяется метод вольтметра-амперметра, основанный на измерении емкостного сопротивления конденсатора. При этом где I - измеренный ток; f- частота; U— напряжение на конденсаторе. Измерение емкости без выключения конденсатора из действующей схемы проводится вольтметром и миллиамперметром переменным током напряжением 3,2 В без подачи смещения на конденсатор. Выбор такого значения напряжения создает удобство для измерения, так как при этом ток 1 мА соответствует емкости 1 мкф.

Кратковременное протекание тока не оказывает вредного воздействия на конденсатор, а обмотка реле, подключенного параллельно конденсатору, практически не влияет на результаты измерения. Перед измерением емкости конденсатора без выключения его из действующей схемы необходимо с помощью вольтметра убедиться в отсутствии на нем напряжения. Если же напряжение имеется, то следует добиться снятия его с полюсов источника питания обычно плюса.

Однополюсное отключение проводится одним из следующих способов: изменяют положение схемы при помощи манипуляций на пульте схема направления поворачивается с отправления на прием, открывается сигнал и т. Все измерения, проводимые с однополюсным отключением питания, делают в свободное от поездов время с соответствующим оформлением результатов в Журнале осмотра. Емкость конденсаторов в релейных блоках ЭЦ можно измерять на стенде для проверки блоков без отпайки конденсаторов и без вскрытия блока.

Для этого на стенд помещают блок с конденсаторами и соответствующую настроечную колодку. По программе проверки ключи устанавливают в положения, как при снятии характеристик по- притяжению и отпусканию якоря того реле, параллельно которому подключен измеряемый конденсатор. Амперметром измеряют ток, причем 1 мА соответствует 1 мкф. Исключение составляют конденсаторы в блоке ПС, где последовательно с конденсатором включен диод, и для проверки конденсатора надо вскрыть блок и зашунтировать диод.

Для измерения емкости электролитических конденсаторов за последние годы предлагался целый ряд косвенных методов. На ряде дистанций распространение получил метод измерения постоянной времени разряда конденсатора на сопротивление обмотки реле: где С - емкость измеряемого конденсатора, Ф; t - измеренное время разряда, с- конденсатора, заряженного напряжением Uраб от момента выключения питания до момента отпадания якоря реле при напряжении U ; R - активное сопротивление обмотки реле, Ом.

Основной недостаток этого метода — недостаточная точность и необходимость применения электросекундомера. При измерении емкости по методу вольтметра-амперметра, для того чтобы ограничиться одним вольтметром, используется схема рис. Значение тока в приведенной выше расчетной формуле определяют, измеряя падение напряжения на известном сопротивлении: где UR - напряжение на резисторе R.

Для измерения емкости конденсаторов в полевых условиях или без отпайки конденсаторов необходим легкий переносной прибор. Схема одного из вариантов такого прибора приведена на рис. Схема измерения емкости электролитических конденсаторов Чтобы уменьшить измерительный ток и снизить мощность трансформатора Т СТ-ЗА , на конденсаторе с потенциометром R1 5 Ом, 25 Вт устанавливают напряжение не 3,2 В, а 0,32 В.

Отсчет емкости проводят измерением напряжения на ограничивающем резисторе R2 5,1 Ом, 10 Вт. Принципиальная схема прибора для измерения емкости электролитических конденсаторов. Перед измерением выполняют "проверку": вольтметром определяют отсутствие постоянного напряжения на конденсаторе, затем нажимают кнопку Кк и проводят "калибровку", т.

Затем тумблер переключают в положение "измерение" и на схеме и при нажатой кнопке отсчитывают напряжение емкость конденсатора. Основными причинами, ведущими к ускоренному уменьшению емкости конденсаторов, является завышенное напряжение контрольной батареи на постах ЭЦ более 30 В при наличии батареи из 14 аккумуляторов и высокий уровень гармоник выпрямленного напряжения.

Применение контрольной батареи из 14 аккумуляторов вместо 12 обычно вызывается тем, что в схеме ЭЦ имеется несколько цепей, неправильно рассчитанных или неправильно отрегулированных. При устранении таких дефектов напряжение можно снизить. Появление высокого уровня гармоник чаще всего связано с отсутствием резисторов, включаемых последовательно с конденсатором. Следует иметь в виду, что использование такого резистора уменьшает переменную составляющую на конденсаторе примерно в раз при емкости мкФ, в раз при емкости мкФ и в 2—3 раза при емкости мкФ.

Кроме того, переменная составляющая может быть снижена уменьшением сопротивления проводов между выпрямителем и аккумуляторной батареей. Особенно велико значение переменной составляющей при завышенном обратном токе выпрямителей или отсутствии аккумуляторов. Амплитуда переменной составляющей не должна превышать постоянной составляющей, а в сумме с постоянной составляющей не должна быть более номинального напряжения конденсатора.

Кроме того, амплитуда переменной составляющей не должна быть более определенного процента от номинального напряжения конденсатора. Зависимость относительной потери емкости электролитических конденсаторов от обратного напряжения и длительности его воздействия.

При использовании для этой цели авометром ТТ-1, ТЛ-4, Ц20, Ц, Ц необходимо включать последовательно с прибором конденсатор емкостью 20 мкФ на напряжение не ниже 30 В. Наряду с переменной составляющей отрицательно воздействует на электролитический конденсатор обратное напряжение, которое приводит к необратимому понижению емкости рис. Наряду с понижением емкости у электролитических конденсаторов типа КЭГ имеют место отдельные случаи нарушения контакта между внешним выводом и обкладкой.

Такие случаи, как правило, возникают при установке конденсаторов в горизонтальном положении. Поэтому все конденсаторы типа КЭГ и К должны устанавливаться в вертикальном положении выводами вверх.

Предупреждение и устранение неисправностей СЦБ - Отказы конденсаторов и способы их предупреждения. Близкие публикации: Предупреждение неисправностей при ветровых нагрузках Неисправности в схеме, проводах тепловозов и их устранение Восстановительные работы при повреждении опор контактной сети Примеры повреждений силовых трансформаторов Методы контроля повреждений кабельных линий постоянного тока.

§52. Конденсаторы, их назначение и устройство

Основной характеристикой конденсатора является ёмкость. Она обозначается символом C , единица её измерения — Фарад. Чем больше ёмкость, тем больший заряд может удерживать конденсатор при заданном напряжении. Также чем больше ёмкость, тем меньше скорость зарядки и разрядки. Самые распростронённые типы конденсаторов: керамический и электролитический. Керамические меньше по размеру и обычно имеют ёмкость до 1 мкФ; им всё равно какой из контактов будет подключен к плюсу, а какой — к минусу. Электролитические конденсаторы имеют ёмкости от пФ и они полярны: к плюсу должен быть подключен конкретный контакт.

Физики из России выяснили, как создать конденсатор c отрицательной емкостью

Во время работы над разделом о конденсаторах я подумал, что было бы полезно объяснить, почему один тип конденсаторов может быть заменен другим. Это важный вопрос, так как существует множество факторов температурные характеристики, тип корпуса и так далее , которые делают тот или иной тип конденсаторов электролитический, керамический и пр. В статье будут рассмотрены популярные типы конденсаторов, их достоинства и особенности, а также области применения. В каждом разделе помещены ссылки на результаты поисковых запросов для некоторых серий наиболее популярных конденсаторов из каталога компании Терраэлектроника. Конденсаторы Рис. В самом простом случае они состоят из двух параллельных пластин, разделенных изоляционным материалом, называемым диэлектриком. Конденсаторы хранят электрический заряд. Единицей емкости является Фарад Ф. Это название было дано в честь Майкла Фарадея, который в свое время стал пионером в области практического использования конденсаторов.

Конвертер единиц емкости конденсатора

Присоединим цепь, состоящую из незаряженного конденсатора емкостью С и резистора с сопротивлением R, к источнику питания с постоянным напряжением U рис. Так как в момент включения конденсатор еще не заряжен, то напряжение на нем Поэтому в цепи в начальный момент времени падение напряжения на сопротивлении R равно U и возникает ток, сила которого Рис. Зарядка конденсатора. Прохождение тока i сопровождается постепенным накоплением заряда Q на конденсаторе, на нем появляется напряжение и падение напряжения на сопротивлении R уменьшается: как и следует из второго закона Кирхгофа. Следовательно, сила тока уменьшается, уменьшается и скорость накопления заряда Q, так как ток в цепи С течением времени конденсатор продолжает заряжаться, но заряд Q и напряжение на нем растут все медленнее рис.

Чистое питание для каждой микросхемы, часть 2: Выбор и использование блокировочных конденсаторов

Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд. В обозначении конденсатора фигурирует значение номинальной ёмкости, в то время как реальная ёмкость может значительно меняться в зависимости от многих факторов. Реальная ёмкость конденсатора определяет его электрические свойства. Типичные значения ёмкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до тысяч микрофарад. Однако существуют конденсаторы ионисторы с ёмкостью до десятков фарад. Обратная связь Получить информацию о наличии товара вы можете у наших менеджеров, позвонив по телефону

Как проверить конденсатор мультиметром

Электрические конденсаторы являются средством накопления электроэнергии в электрическом поле. Типичными областями применения электрических конденсаторов являются сглаживающие фильтры в источниках электропитания, цепи межкаскадной связи в усилителях переменных сигналов, фильтрация помех, возникающих на шинах электропитания электронной аппаратуры и т д. Электрические характеристики конденсатора определяются его конструкцией и свойствами используемых материалов. При выборе конденсатора для конкретного устройства нужно учитывать следующие обстоятельства:. Может быть указано сопротивление диэлектрика конденсатора.

ESR конденсатора, что это за параметр и почему он так важен для конденсатора

Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Ёмкость конденсатора измеряется в фарадах. Первые конденсаторы, состоящие из двух проводников, разделенных непроводником диэлектриком , упоминаемые обычно как конденсатор Эпинуса или электрический лист, были созданы ещё раньше [3]. Конденсатор является пассивным электронным компонентом [4].

Электрический конденсатор

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: физика КОНДЕНСАТОР

Емкость конденсатора зависит, как показывает опыт, не только от размера, формы и взаимного расположения составляющих его проводников, но также и от свойств диэлектрика, заполняющего пространство между этими проводниками. Влияние диэлектрика можно установить при помощи следующего опыта. Зарядим плоский конденсатор и заметим показания электрометра, измеряющего напряжение на конденсаторе. Вдвинем затем в конденсатор незаряженную эбонитовую пластинку рис. Мы увидим, что разность потенциалов между обкладками заметно уменьшится. Если удалить эбонит, то показания электрометра делаются прежними.

Предупреждение и устранение неисправностей СЦБ - Отказы конденсаторов и способы их предупреждения

Основной характеристикой конденсатора является его емкость. Очень часто замеры емкости требуется проводить в электролитическом конденсаторе. В отличие от керамических и оксидных конденсаторов, которые редко выходят из строя разве что в результате пробоя диэлектрика , электролитическим деталям свойственна потеря ёмкости из-за высыхания электролита. Поскольку работа электронных схем сильно зависит от емкостных характеристик, то необходимо знать, как определить емкость конденсатора. Измерить емкость проще всего с помощью измерителя C и ESR.

Электрический конденсатор англ. На электрических схемах конденсаторы обозначают двумя параллельными черточками. При этом, у полярных конденсаторов около положительного электрода дополнительно ставится плюсик. Для чего нужен конденсатор?