Характеристики диэлектриков
Реферат
Тема: «Основные типы диэлектриков, применяемых в производстве конденсаторов»
Выполнил: Спирин А.П. Группа РЛ1-31 Проверил: Гаврилов В.С.
Москва 2006 г. Содержание
Содержание................................................................................................................ 2 Общие сведения о конденсаторах........................................................................... 3 Ёмкость................................................................................................................... 3 Характеристики диэлектриков............................................................................ 5 Диэлектрическая проницаемость........................................................................ 6 Потери в диэлектриках......................................................................................... 8 Ток утечки и постоянная времени конденсаторов.......................................... 10 Сопротивление диэлектриков по постоянному току...................................... 11 Электрическая прочность.................................................................................. 12 Влияние частоты на диэлектрики и готовые конденсаторы......................... 13 Типы конденсаторов постоянной емкости.......................................................... 13 Б умажные пропитанные конденсаторы........................................................... 13 Металлобумажные конденсаторы.................................................................... 16 Слюдяны е конденсаторы................................................................................... 17 «Пуговичные» слюдяные конденсаторы........................................................ 20 Керамические конденсаторы............................................................................. 20 Стеклянные конденсаторы................................................................................ 22 Стеклоэмалевые конденсаторы......................................................................... 23 Пл еночные конденсаторы.................................................................................. 24 Электролитические конденсаторы.................................................................... 26 Список использованной литературы................................................................... 29
Общие сведения о конденсаторах
Мкость
Емкость создается между любыми двумя соседними проводниками. Конденсатор состоит из двух металлических пластин, разделенных диэлектриком, таким, как воздух, газ, бумага, керамика или оксидный слой. Когда между двумя металлическими пластинами прикладывается напряжение, конденсатор заряжается. Величина заряда будет зависеть от напряжения. Емкость конденсатора равна отношению приобретенного заряда к приложенному напряжению: где С — емкость, Ф; Q — заряд, Кл (или А*сек); U — напряжение, В. Единица емкости - фарада (Ф). Конденсатор имеет емкость, равную 1 Ф, если при напряжении 1 В он приобретает заряд, равный 1 Кл. Эта единица слишком велика для практического применения, поэтому обычно используют микрофараду (1 мкФ = 10-6 Ф) и пикофараду (1 пФ = 10-12 Ф). Энергия заряда запасается в виде электростатической энергии в диэлектрике и равна . Если энергия поглощается равномерно за время τ, то требуемая мощность где Ρ — средняя мощность, Вт; τ — время, сек. При переменном напряжении выражение для реактивной мощности приобретает вид: где f — частота, Гц; U — напряжение, эффективное значение, В. В случае, когда к конденсатору приложено постоянное напряжение, в диэлектрике связанные электрические заряды поляризуются или смещаются из своего нормального положения равновесия. Поэтому на зарядку конденсатора затрачивается определенная работа; Эта работа выражается в джоулях (или Вт ·сек). Она равна запасенной потенциальной энергии: , или , или , где I – энергия, Дж или Вт*сек; Q – заряд, Кл или А*сек; U – напряжение, В; С- ёмкость, Ф. Основная формула емкости двух плоских пластин, разделенных диэлектриком, , или где С- емкость, пФ; ε- диэлектрическая проницаемость; A – площадь одной пластины, см2 d – расстояние между пластинами, см. Если число, пластин больше одной, то числители первой и второй формул умножаются на (N — 1), где N — число пластин. Вследствие краевого эффекта точность этой формулы не вполне удовлетворительна. Фактическая емкость несколько выше расчетной, поэтому размеры пластин необходимо скорректировать: в случае прямых краев к сторонам пластины добавляется по 0,44 d, а в случае закругленных краев — по 0,11 d . Конденсатор может быть представлен в виде эквивалентной схемы (рис. 1), где С — емкость конденсатора; Rs —сопротивление выводов, пластин и контактов; Rp — сопротивление, обусловленное диэлектриком и материалом корпуса; L — индуктивность выводов и пластин конденсатора.
Рис. 1
Необходимо заметить, что емкость никогда не остается неизменной, за исключением некоторых определенных условий. Она изменяется в зависимости от температуры, частоты, срока службы и т. д. Номинальное значение емкости, указанное в маркировке конденсатора, строго говоря, соответствует только комнатной температуре и низкой частоте.
Характеристики диэлектриков
Диэлектрики, используемые в конденсаторостроении, могут быть разделены на следующие пять основных классов: 1)слюда, стекло, керамика с низкими потерями и т.п.; используются в конденсаторах с емкостью от нескольких единиц до нескольких сотен пикофарад; 2) керамика с высокой диэлектрической проницаемостью; используется при емкостях от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч пикофарад; 3) бумага и металлизированная бумага; используются в конденсаторах с емкостью от нескольких тысяч пикофарад до нескольких микрофарад; 4) оксидные пленки (в электролитах); используются при емкостях от единиц до многих микрофарад; 5) пленочные диэлектрики, такие, как полистирол, полиэтилентерефталат (майлар), политетрафторэтилен (тефлон); предел использования — от сотен пикофарад до нескольких микрофарад. Многие факторы влияют на такие свойства конденсаторных диэлектриков, как диэлектрическая проницаемость, угол потерь, ток утечки, диэлектрическая абсорбция, электрическая прочность, допускаемая температура; этот вопрос кратко рассматривается ниже.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (159)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |