Совет 1: Как найти емкость плоского конденсатора

Емкость – величина, в системе СИ выражаемая в фарадах. Хотя используются, фактически, лишь производные от нее – микрофарады, пикофарады и так далее. Что касается электроемкости плоского конденсатора, она зависит от зазора меж обкладок и их площади, от вида диэлектрика, в данном зазоре расположенного.
Инструкция
1
В том случае, если обкладки конденсатора имеют одинаковую площадь и имеют расположение строго одна над другой, рассчитайте площадь одной из обкладок – любой. Если же одна из них относительно другой смещена либо они разные по площади, нужно рассчитывать площадь области, в которой обкладки друг дружку перекрывают.
2
При этом используются общепринятые формулы, позволяющие рассчитывать площади таких геометрических фигур, как круг (S=π(R^2)), прямоугольника (S=ab), его частного случая – квадрата (S=a^2) – и других.
3
Полученная площадь обязательно переводится в единицы привычной для нас системы СИ, то есть в квадратные метры. Что касается расстояния между обкладками, оно переводится, соответственно, в метры.
4
В условиях данной вам задачи может указываться как абсолютная диэлектрическая проницаемость данного материала, который расположен меж обкладок конденсатора, так и относительная. Абсолютная проницаемость выражается в Ф/м (фарады на метр), относительная же является величиной безразмерной.
5
В случае с относительной диэлектрической проницаемостью среды (диэлектрика в данном случае) используется коэффициент, который указывает на связь абсолютной диэлектрической проницаемости материала и этой же характеристики, но в вакууме, а точнее на то, во сколько раз первая больше второй. Переведите относительную диэлектрическую проницаемость в абсолютную, а затем умножьте полученный результат на электрическую постоянную. Она составляет 8,854187817*10^(-12) Ф/м и является, по сути, диэлектрической проницаемостью вакуума.
6
Найдя посредством вычислений, описанных в предыдущем шаге, абсолютную диэлектрическую проницаемость материала меж обкладок конденсатора, если она не задана изначально, умножьте ее на площадь той области, в которой пластины перекрывают друг дружку. Затем полученный результат разделите на расстояние между обкладками, и вы получите выраженную в фарадах емкость конденсатора.
7
Если требуется, переведите полученный результат в другие единицы, более удобные – микро-, пико- или нанофарады. Можно перевести и в миллифарады, но учтите, что в технике электроемкость в них не принято указывать, независимо от того, какую конструкцию имеет тот или иной конденсатор. Старайтесь при выборе единицы измерения, чтобы после запятой у вас было знаков как можно меньше.

Совет 2: Как определить электроемкость для плоского конденсатора

Электроемкость плоского конденсатора зависит от площади обкладок, зазора между ними, а также вида расположенного в этом зазоре диэлектрика. В системе СИ емкость выражается в фарадах, но на практике для этого используются производные от нее единицы.
Инструкция
1
Если обкладки конденсатора одинаковые и располагаются строго друг над другом, рассчитайте площадь любой из них. В случае же, если они разные или одна из них смещена относительно другой, рассчитайте площадь той области, в которой они перекрывают друг друга. Используйте при этом общепринятые формулы для вычисления площади геометрических фигур: прямоугольника (S=ab), круга (S=π(R^2)), и т.п. Обязательно переведите полученную площадь в единицы системы СИ - квадратные метры. Расстояние между обкладками переведите в метры.
2
В условиях задачи может быть указана как абсолютная, так и относительная диэлектрическая проницаемость материала, расположенного между обкладками конденсатора. Первая из этих величин выражается в фарадах на метр (если это не так, переведите ее в эти единицы), вторая же является безразмерной. В последнем случае речь идет о коэффициенте, указывающем, во сколько раз абсолютная диэлектрическая проницаемость вещества больше той же характеристики вакуума. Относительную диэлектрическую проницаемость переведите в абсолютную, умножив на электрическую постоянную (это и есть диэлектрическая проницаемость вакуума). Она составляет 8,854187817*10^(-12) Ф/м.
3
Полученную в ходе предыдущего вычисления (или заданную изначально) абсолютную диэлектрическую проницаемость вещества, расположенного между обкладками, умножьте на площадь области перекрытия пластин, после чего поделите на расстояние между ними. Получится емкость конденсатора, выраженная в фарадах.
4
При необходимости переведите результат вычисления в более удобные единицы: микрофарады, пикофарады или нанофарады. Помните, что в миллифарадах указывать электроемкость любых конденсаторов, независимо от их конструкции, в технике не принято. Выбирая единицу измерения, стремитесь сделать так, чтобы перед запятой было как можно меньше знаков.
Видео по теме

Совет 3: Как узнать емкость конденсатора

Емкость конденсаторов является одной из основополагающих величин, которые учитываются при расчете электрических схем. Эта величина для плоского конденсатора рассчитывается по его геометрическим размерам и типу диэлектрика между пластинами. Емкость произвольного конденсатора можно измерить прибором или подключить в сеть переменного тока.
Вам понадобится
  • - линейка;
  • - штангенциркуль;
  • - таблица диэлектрических проницаемостей веществ;
  • - тестер;
  • - источник переменного тока.
Инструкция
1
Чтобы узнать емкость плоского конденсатора, определите площадь одной его обкладки. Сделайте это геометрическими методами, найдя площадь круга, если она круглая или площадь квадрата, если она имеет такую форму. Штангенциркулем измерьте расстояние между обкладками конденсатора в метрах. Если между пластинами находится воздух, то диэлектрическую проницаемость среды считайте равной 1.
2
Если там находится другой диэлектрик, узнайте, что это за вещество и найдите диэлектрическую проницаемость по специальной таблице. Например, для резины эта величина равна 7. Узнайте емкость конденсатора C, для чего умножьте диэлектрическую постоянную ε на электрическую постоянную ε0=8,85•10^(-12) и площадь пластины S в м², а получившийся результат поделите на расстояние между пластинами d (C=ε∙ε0∙S/d). Результат будет получен в Фарадах.
3
Узнайте емкость произвольного конденсатора, измерив его емкостное сопротивление в цепи переменного тока. Это нужно делать в том случае, если на его корпусе не указывается электроемкость. Для этого подключите конденсатор к источнику переменного тока с известной частотой. Например, частота тока в бытовой сети составляет 50 Гц. Переключив тестер на измерение тока, установите его в цепь последовательно с конденсатором. Найдите значение силы тока в амперах.
4
Переключите тестер на измерение напряжения и найдите его значение на обкладках конденсатора. Результат измерения должен получиться в вольтах. Проследите, чтобы активное сопротивление цепи было ничтожно мало (кроме конденсатора не должно быть никаких потребителей), иначе данные исказятся.
5
Чтобы узнать емкость конденсатора С, силу тока в цепи I, поделите последовательно на число 2, число π≈3,14, частоту тока в сети f, и напряжение на обкладках конденсатора U (C=I/(2∙π∙f∙U)).
6
Если тестер имеет функцию измерения емкости, воспользуйтесь нею. Переключите прибор в режим измерения электроемкости и присоедините к обкладкам конденсатора.
Видео по теме
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500