Jaká je kapacita kondenzátoru a na čem závisí?

Kondenzátor je pasivní elektronická součástka, která může ukládat náboj a energii elektrického pole a poté je přenášet do přidružených součástí obvodu. Nabíjecí baterie plní podobnou funkci, ale na rozdíl od baterie se kondenzátor „může“ akumulovat a uvolnit veškerý náboj téměř okamžitě.

Schopnost kondenzátoru akumulovat určité množství náboje určuje jeho kapacitu, která se v soustavě SI měří ve faradech a rovná se poměru nahromaděného náboje k potenciálnímu rozdílu mezi deskami:

Jedním z nejjednodušších typů kondenzátorů je konstrukce sestávající ze dvou elektrod ve formě desek (desek), oddělených dielektrickou vrstvou. Ve vzorci znázorněném na obrázku: S je plocha desek, d – vzdálenost mezi nimi, ε_r – dielektrická konstanta dielektrika, ε = 8,854*10-12 (F/m) – elektrická konstanta.

Obr. 1 Nejjednodušší kondenzátor se 2 deskami

Kromě plochých desek může mít nejjednodušší kondenzátor také válcový tvar. Takový kondenzátor se skládá ze dvou dutých válců vložených do sebe a oddělených dielektrickou vrstvou.
Ve vzorci: R1 je poloměr vnitřního válce, R2 – poloměr vnějšího válce, l – délka válců. Úplně stejně jako v předchozím případě, ε_r je dielektrická konstanta dielektrika, ε = 8,854*10-12 (F/m) – elektrické konstantní.
Obr. 2 Nejjednodušší válcový kondenzátor

Poskytneme oba výše uvedené vzorce jednoduchými online kalkulačkami, ale nejprve si zpracujeme tabulky hodnot dielektrické konstanty některých materiálů, které mohou být užitečné při výrobě takových jednoduchých domácích kondenzátorů.

Relativní dielektrické konstanty látek.

Látka	ε r	Látka	ε r	Látka	ε r
Vakuum	1	ovzduší	1,0006	papír	3. 7
Parafinový vosk	2	Slída	6	sklo	4. 10
Textolit	5. 7	Getinaky	5. 6	Guma	2,4
Plexisklo	3,4. 3,5	Polystyren	2,4. 2,6	PVC	3
Polyetylénové	2,3. 2,4	Ebonit	2,5. 3	Transf olej	2,2

Nyní můžete přejít na kalkulačku:

Výpočet kapacit kondenzátorů ze dvou desek nebo válců

V průmyslové výrobě se pro zvýšení kapacity kondenzátorů používá především několik vrstev dielektrika a elektrod, a to může být buď plochá sada střídavých vrstev, nebo pásky střídavých dielektrik a elektrod, svinuté do válce (obr. 1). .

Obr.3 Možné varianty provedení kondenzátorů

Jako každá elektronická součástka má kondenzátor k ideálu daleko a projevuje se to tím, že reálné prvky mají kromě kapacity i svou parazitní indukčnost a stejně tak parazitní sériové a paralelní odpory. Ekvivalentní zapojení reálného kondenzátoru je na obr. 4. Obr

Zde: C – vlastní kapacita;
R_Isola – izolační odpor;
R_isr – ekvivalentní sériový odpor;
L_esl – ekvivalentní sériová indukčnost.

Obr.4 Ekvivalentní zapojení reálného kondenzátoru

Všechny tyto další prvky zobrazené v diagramu určují důležité vlastnosti kondenzátorů, a to:
R_Isola – svodový proud a doba samovybíjení, R_isr – tangens dielektrické ztráty a činitel jakosti,
L_esl – frekvence vlastní rezonance kondenzátoru.

Mezi důležité parametry kondenzátoru patří také teplotní koeficient kapacity -, který charakterizuje relativní změnu

nádoby, když se okolní teplota změní o jeden stupeň Celsia.

Konstrukce, vlastnosti, vzorce, jakož i hlavní parametry kondenzátorů. Kalkulačka pro výpočet plochých (dvoudeskových) a válcových kondenzátorů

Kondenzátor je pasivní elektronická součástka, která může ukládat náboj a energii elektrického pole a poté je přenášet do přidružených součástí obvodu. Nabíjecí baterie plní podobnou funkci, ale na rozdíl od baterie se kondenzátor „může“ akumulovat a uvolnit veškerý náboj téměř okamžitě.

Schopnost kondenzátoru akumulovat určité množství náboje určuje jeho kapacitu, která se v soustavě SI měří ve faradech a rovná se poměru nahromaděného náboje k potenciálnímu rozdílu mezi deskami:

Jedním z nejjednodušších typů kondenzátorů je konstrukce sestávající ze dvou elektrod ve formě desek (desek), oddělených dielektrickou vrstvou. Ve vzorci znázorněném na obrázku: S je plocha desek, d – vzdálenost mezi nimi, ε_r – dielektrická konstanta dielektrika, ε = 8,854*10-12 (F/m) – elektrická konstanta.

Obr. 1 Nejjednodušší kondenzátor se 2 deskami

Kromě plochých desek může mít nejjednodušší kondenzátor také válcový tvar. Takový kondenzátor se skládá ze dvou dutých válců vložených do sebe a oddělených dielektrickou vrstvou.
Ve vzorci: R1 je poloměr vnitřního válce, R2 – poloměr vnějšího válce, l – délka válců. Úplně stejně jako v předchozím případě, ε_r je dielektrická konstanta dielektrika, ε = 8,854*10-12 (F/m) – elektrické konstantní.
Obr. 2 Nejjednodušší válcový kondenzátor

Poskytneme oba výše uvedené vzorce jednoduchými online kalkulačkami, ale nejprve si zpracujeme tabulky hodnot dielektrické konstanty některých materiálů, které mohou být užitečné při výrobě takových jednoduchých domácích kondenzátorů.

Relativní dielektrické konstanty látek.

Látka	ε r	Látka	ε r	Látka	ε r
Vakuum	1	ovzduší	1,0006	papír	3. 7
Parafinový vosk	2	Slída	6	sklo	4. 10
Textolit	5. 7	Getinaky	5. 6	Guma	2,4
Plexisklo	3,4. 3,5	Polystyren	2,4. 2,6	PVC	3
Polyetylénové	2,3. 2,4	Ebonit	2,5. 3	Transf olej	2,2

Nyní můžete přejít na kalkulačku:

Výpočet kapacit kondenzátorů ze dvou desek nebo válců

V průmyslové výrobě se pro zvýšení kapacity kondenzátorů používá především několik vrstev dielektrika a elektrod, a to může být buď plochá sada střídavých vrstev, nebo pásky střídavých dielektrik a elektrod, svinuté do válce (obr. 1). .

Obr.3 Možné varianty provedení kondenzátorů

Jako každá elektronická součástka má kondenzátor k ideálu daleko a projevuje se to tím, že reálné prvky mají kromě kapacity i svou parazitní indukčnost a stejně tak parazitní sériové a paralelní odpory. Ekvivalentní zapojení reálného kondenzátoru je na obr. 4. Obr

Zde: C – vlastní kapacita;
R_Isola – izolační odpor;
R_isr – ekvivalentní sériový odpor;
L_esl – ekvivalentní sériová indukčnost.

Obr.4 Ekvivalentní zapojení reálného kondenzátoru

Všechny tyto další prvky zobrazené v diagramu určují důležité vlastnosti kondenzátorů, a to:
R_Isola – svodový proud a doba samovybíjení, R_isr – tangens dielektrické ztráty a činitel jakosti,
L_esl – frekvence vlastní rezonance kondenzátoru.

Mezi důležité parametry kondenzátoru patří také teplotní koeficient kapacity -, který charakterizuje relativní změnu

nádoby, když se okolní teplota změní o jeden stupeň Celsia.