9. Конденсаторы

Конденсаторы, так же как и резисторы, являются наиболее распространенными радиодеталями. Простейший конденсатор состоит из двух параллельных пластин, разделенных тонким изолирующим слоем, например воздухом. Основной характеристикой конденсатора является его электрическая емкость, или просто емкость, которая определяет накопленный заряд. Способность конденсаторов накапливать заряд можно показать на следующем простом опыте. К источнику напряжения, например школьному выпрямителю ВУП-2, присоединяют выводы конденсатора. Происходит его заряд, затем выводы конденсатора подключают к школьному гальванометру. По углу отброса стрелки можно судить о накопленном конденсатором заряде (рис. 24).

Конденсатор в цепи постоянного тока не проводит электрический ток, так как его обкладки разделены изолятором. Наоборот, в цепи переменного тока он является проводником электричества. Объясняется это, конечно, не тем, что электроны проходят через изолятор, а перезарядкой конденсатора. Действительно, периодическое изменение напряжения, подаваемого на обкладки, вызовет поочередный заряд и разряд конденсатора и, следовательно, ток в цепи. При этом сила тока будет тем больше, чем больше емкость и чем выше частота переменного тока. Эту зависимость легко подтвердить, включив в цепь переменного электрического тока последовательно лампу накаливания и батарею конденсаторов. Меняя емкость, можно проследить за изменением накала нити лампы. Для изменения частоты тока можно воспользоваться звуковым генератором. Конденсатор в цепи переменного тока обладает так называемым емкостным сопротивлением, которое измеряется в омах. Емкостное сопротивление обратно пропорционально емкости и частоте электрического тока.

Емкость конденсаторов измеряется в фарадах. Емкость в одну фараду очень велика, поэтому практически пользуются миллионными долями этой единицы — микрофарадами

Рис. 24. Опыт, поясняющий, почему через конденсатор проходит переменный электрический ток

Рис. 25. Внешний вид конденсаторов постоянной емкости и подстроечного конденсатора

или еще меньшими единицами — нанофарадами и пикофарадами

Номинальная емкость конденсатора указывается на его корпусе. Отклонение от номинальной емкости определяется классом точности.

Существуют конденсаторы постоянной емкости, полупеременные (подстроечные) и конденсаторы переменной емкости. В зависимости от рода изолятора конденсаторы делятся на бумажные, металлобумажные, пленочные, металлопленочные, слюдяные, керамические, стеклоэмалевые, воздушные. В конденсаторах переменной емкости в качестве изолятора используется воздух или тонкие изолирующие пластинки.

Емкость конденсатора зависит от площади пластин, расстояния между ними и типа изолирующего материала. Она увеличивается с ростом площади и уменьшением расстояния между пластинами. Поэтому конденсаторы большой емкости имеют большое число пластин, соединенных параллельно, и возможно более тонкий слой изолятора. При параллельном соединении конденсаторов с одинаковой емкостью их емкости складываются.

На электрических схемах конденсаторы обозначают буквой С.

Конденсаторы постоянной емкости разных типов имеют различную конструкцию (рис. 25, а, б). Например, бумажные конденсаторы представляют собой тонкую ленту алюминиевой фольги и ленту тонкой бумаги, пропитанной вазелином или конденсаторным маслом. Ленты накладывают друг на друга и сворачивают в рулон. От алюминиевой фольги делают выводы, с

Рис. 26. Внешний вид конденсатора переменной емкости

Рис. 27. Схема для проверки проводимости конденсатора в цепи переменного тока

помощью которых конденсатор включается в электрическую цепь. В слюдяных конденсаторах обкладки изготовляют из листочков медной или свинцово-оловянной фольги, между которыми помещают листки природной слюды.

Керамические конденсаторы состоят из керамического изолятора, изготовленного в виде диска или трубки, на которые нанесен тонкий слой серебра (обкладки). К обкладкам припаиваются выводы, и поверхность конденсатора покрывается слоем эмали для защиты конденсатора от механических повреждений, действия влаги и пыли.

Особый тип конденсаторов — электролитические. В них в качестве изолятора используется тонкий слой оксида тантала или алюминия, а в качестве обкладок — алюминиевая или танталовая фольга, а также жидкий или пастообразный электролит, контактирующий со слоем оксида. Особенностью электролитических конденсаторов, во-первых, является большая емкость при сравнительно небольших габаритных размерах, во-вторых, при включении их в цепь нужно соблюдать полярность, только в этом случае конденсатор обладает номинальной емкостью. Выпускаются и неполярные электролитические конденсаторы.

В практических работах мы будем в основном использовать бумажные, керамические и электролитические конденсаторы.

Конденсаторы переменной емкости имеют более сложную конструкцию по сравнению с только что рассмотренными конденсаторами. Они состоят из двух групп металлических пластин. Одна группа пластин неподвижна, она жестко связана с корпусом конденсатора. Другая группа размещена на оси, при ее вращении пластины входят в зазор между неподвижными пластинами (рис. 26). Происходит как бы взаимное перекрытие пластин. В малогабаритных радиоприемниках между металлическими пластинами помещены изолирующие пластины.

Подстроенные конденсаторы, подобно резисторам с таким названием, предназначены для подстройки радиоаппаратуры (см. рис. 25, в). Они представляют собой две керамические пластинки с нанесенными проводящими слоями. Между ними находится тонкий воздушный слой. При повороте происходит перекрытие пластин.

Переменные и подстроечные конденсаторы характеризуются минимальным и максимальным значениями емкости, например

В маркировке конденсаторов указывается номинальная емкость, класс точности и максимальное рабочее напряжение. Номинальная емкость записывается с помощью двух или трех цифр. В десятичных дробях вместо запятой ставятся буквы: для обозначения пикофарад, нанофарад, микрофарад.

В практических работах могут широко использоваться конденсаторы устаревших конструкций с маркировкой в виде буквенных сокращений, например металлобумажный малогабаритный, керамический трубчатый, керамический дисковый и др. и маркировки емкости — в микрофарадах и пикофарадах.

(см. скан)