-->
|
|
|
Ãëàâà 1. Ýëåêòðîñòàòèêà § 1.26. Ðàçëè÷íûå òèïû êîíäåíñàòîðîâ. Ñîåäèíåíèÿ êîíäåíñàòîðîâ
Ðàçëè÷íûå òèïû êîíäåíñàòîðîâÎáû÷íûé òåõíè÷åñêèé áóìàæíûé êîíäåíñàòîð ñîñòîèò èç äâóõ ïîëîñîê àëþìèíèåâîé ôîëüãè, èçîëèðîâàííûõ äðóã îò äðóãà áóìàæíîé ëåíòîé, ïðîïèòàííîé ïàðàôèíîì. Ïîëîñêè è ëåíòà òóãî ñâåðíóòû â êîìïàêòíûé ïàêåò íåáîëüøîãî ðàçìåðà (ðèñ. 1.100).
 ðàäèîòåõíèêå øèðîêî ïðèìåíÿþò êîíäåíñàòîðû ïåðåìåííîé åìêîñòè (ðèñ. 1.101). Òàêîé êîíäåíñàòîð ñîñòîèò èç äâóõ ñèñòåì ìåòàëëè÷åñêèõ ïëàñòèí, êîòîðûå ïðè âðàùåíèè ðóêîÿòêè ìîãóò âõîäèòü îäíà â äðóãóþ. Ïðè ýòîì ìåíÿåòñÿ ïëîùàäü ïåðåêðûâàþùåéñÿ ÷àñòè ïëàñòèí è, ñëåäîâàòåëüíî, åìêîñòü êîíäåíñàòîðà.
Çíà÷èòåëüíîãî óâåëè÷åíèÿ åìêîñòè çà ñ÷åò óìåíüøåíèÿ ðàññòîÿíèÿ ìåæäó îáêëàäêàìè äîñòèãàþò â òàê íàçûâàåìûõ ýëåêòðîëèòè÷åñêèõ êîíäåíñàòîðàõ (ðèñ. 1.102). Äèýëåêòðèêîì â íèõ ñëóæèò î÷åíü òîíêàÿ ïëåíêà îêñèäîâ, ïîêðûâàþùèõ îäíó èç îáêëàäîê (ïîëîñîê ôîëüãè). Âòîðîé îáêëàäêîé ñëóæèò äðóãàÿ ïîëîñêà è ñîåäèíåííàÿ ñ íåé áóìàãà, ïðîïèòàííàÿ ðàñòâîðîì ïðîâîäÿùåãî âåùåñòâà (ýëåêòðîëèòà). Îêñèäíàÿ ïëåíêà ðàçðóøàåòñÿ ïðè èçìåíåíèè ïîëÿðíîñòè ïðèëîæåííîãî ê ýëåêòðîëèòè÷åñêîìó êîíäåíñàòîðó íàïðÿæåíèÿ. Ïîýòîìó ïåðåä âêëþ÷åíèåì òàêîãî êîíäåíñàòîðà â öåïü ñëåäóåò ïðîâåðèòü ñîîòâåòñòâèå çíàêà ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ íà äàííîì ó÷àñòêå öåïè òîìó, êîòîðûé íåîáõîäèì äëÿ äàííîãî êîíäåíñàòîðà. Åñòü ìíîãî äðóãèõ òèïîâ êîíäåíñàòîðîâ. Î÷åíü ÷àñòî êîíäåíñàòîðû ñîåäèíÿþò äðóã ñ äðóãîì â áàòàðåè. Ýòî ïîçâîëÿåò ïðè èìåþùåìñÿ íàáîðå êîíäåíñàòîðîâ ïîëó÷àòü áàòàðåè ðàçëè÷íîé åìêîñòè. Ñîåäèíåíèå êîíäåíñàòîðîâ ìîæåò áûòü ïàðàëëåëüíûì è ïîñëåäîâàòåëüíûì. Ïàðàëëåëüíîå ñîåäèíåíèå êîíäåíñàòîðîâ
Ïðè ïàðàëëåëüíîì ñîåäèíåíèè äâóõ êîíäåíñàòîðîâ åìêîñòüþ C1 è Ñ2 èõ îáêëàäêè ñîåäèíÿþò ïîïàðíî äðóã ñ äðóãîì (ðèñ. 1.103). Ïîä åìêîñòüþ áàòàðåè ïîíèìàþò îòíîøåíèå çàðÿäà, ñîîáùåííîãî áàòàðåå, ê ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ ìåæäó îáêëàäêàìè êîíäåíñàòîðîâ. Ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ U ïðè ïàðàëëåëüíîì ñîåäèíåíèè îäèíàêîâà äëÿ îáîèõ êîíäåíñàòîðîâ. Çàðÿä æå áàòàðåè ðàâåí: q = q1 + q2, ãäå q1 — çàðÿä ïåðâîãî êîíäåíñàòîðà, a q2 — âòîðîãî. Åìêîñòü áàòàðåè ðàâíà:
Ò àê ê àê
Ïðè ïàðàëëåëüíîì ñîåäèíåíèè êîíäåíñàòîðîâ èõ îáùàÿ åìêîñòü ðàâíà ñóììå åìêîñòåé îòäåëüíûõ êîíäåíñàòîðîâ. Åñëè ïàðàëëåëüíî ñîåäèíåíû n êîíäåíñàòîðîâ, òî
Ïîñëåäîâàòåëüíîå ñîåäèíåíèå êîíäåíñàòîðîâ
Ñõåìà ïîñëåäîâàòåëüíîãî ñîåäèíåíèÿ äâóõ êîíäåíñàòîðîâ èçîáðàæåíà íà ðèñóíêå 1.104.  ýòîì ñëó÷àå îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííàÿ îáêëàäêà ïåðâîãî êîíäåíñàòîðà ñîåäèíåíà ñ ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííîé âòîðîãî. Çàðÿäû îáîèõ êîíäåíñàòîðîâ îäèíàêîâû. Äåéñòâèòåëüíî, åñëè çàðÿä êðàéíåé îáêëàäêè ïåðâîãî êîíäåíñàòîðà ðàâåí +|q|, òî íà ïðîòèâîïîëîæíîé îáêëàäêå âñëåäñòâèå ýëåêòðîñòàòè÷åñêîé èíäóêöèè ïîÿâèòñÿ çàðÿä -|q|. Òàê êàê ïðîâîäíèê ìåæäó êîíäåíñàòîðàìè è ñîåäèíÿåìûå èì îáêëàäêè â öåëîì íåéòðàëüíû, òî çàðÿä âíóòðåííåé îáêëàäêè âòîðîãî êîíäåíñàòîðà ðàâåí +|q|. Åìêîñòü áàòàðåè èç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ êîíäåíñàòîðîâ
ãäå φ1 è φ2 — ïîòåíöèàëû êðàéíèõ îáêëàäîê. Åìêîñòè îòäåëüíûõ êîíäåíñàòîðîâ ðàâíû:
ãäå φ' — ïîòåíöèàë âíóòðåííèõ îáêëàäîê. Íàéäåì ñóììó âåëè÷èí, îáðàòíûõ åìêîñòÿì êîíäåíñàòîðîâ:
Ñëåäîâàòåëüíî, ïðè ïîñëåäîâàòåëüíîì ñîåäèíåíèè êîíäåíñàòîðîâ âåëè÷èíà, îáðàòíàÿ åìêîñòè áàòàðåè, ðàâíà ñóììå âåëè÷èí, îáðàòíûõ åìêîñòÿì îòäåëüíûõ êîíäåíñàòîðîâ:
 îáùåì ñëó÷àå äëÿ n êîíäåíñàòîðîâ ñïðàâåäëèâî ðàâåíñòâî:
Åìêîñòü áàòàðåè ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ êîíäåíñàòîðîâ ìåíüøå åìêîñòè êîíäåíñàòîðà ñ ìèíèìàëüíîé åìêîñòüþ â áàòàðåå.
|
|
|