Содержание
- История
- Как работает конденсатор
- Как устроен конденсатор
- Графическое изображение
- Виды конденсаторов
- Электрические параметры
- Ёмкость
- Напряжение
- Температурный коэффициент
- Сопротивление
- Маркировка
Конденсаторы – неотъемлемая часть электронных схем и проектов. Они используются для подавления шумов, фильтрации сигналов и сглаживания напряжений. Правильный выбор конденсатора играет ключевую роль в обеспечении надёжной работы схемы. Сегодня мы рассмотрим основные аспекты выбора конденсатора, такие как ёмкость, номинальное напряжение и типы конденсаторов.
История
История конденсаторов началась в XVIII веке, когда учёные начали экспериментировать с электричеством. В 1745–1746 годах была изобретена Лейденская банка – стеклянная банка, покрытая изнутри и снаружи металлической фольгой, с металлическим стержнем внутри. Это устройство накапливало и удерживало электрический заряд.
В XIX веке теория электричества и магнетизма привела к развитию теории ёмкости и введению понятия электрической ёмкости. В XX веке были изобретены электролитические, керамические и плёночные конденсаторы, а также разработаны суперконденсаторы.
Сегодня конденсаторы используются в различных сферах, от бытовой электроники до сложных промышленных систем.
Как работает конденсатор
Конденсатор работает следующим образом:
- После подключения электроприбора к сети ток начинает проходить через конденсатор.
- Напряжение сначала имеет низкие значения, а сила тока — максимальные.
- В аппарате накапливается заряд, что приводит к повышению напряжения и снижению силы тока вплоть до её исчезновения.
- Положительные ионы накапливаются на одной пластине конденсатора, а электроны — на другой.
- Между пластинами находится диэлектрик, который не даёт заряду переходить.
- Таким образом, конденсатор получает, накапливает и передаёт электроток цепи.
Конденсатор функционирует как аккумулятор, но его ёмкость значительно меньше. Он быстро заряжается и так же быстро разряжается. Данные устройства используются в различных электронных устройствах для сглаживания пульсаций тока, фильтрации помех, накопления заряда и создания импульсов.
Как устроен
Конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), разделённых диэлектриком. Проводники изготавливаются из металлической фольги или другого металлизированного материала, а в качестве диэлектрика используются керамические, слюдяные, полимерные пластины, бумага, воздушный слой и другие материалы.
Конденсаторы могут быть неполярными и полярными. Неполярные конденсаторы могут использоваться в цепях переменного и постоянного тока, тогда как полярные — только в цепях постоянного тока.
Устройства характеризуются ёмкостью, которая измеряется в фарадах (Ф). Ёмкость зависит от площади пластин, расстояния между ними и свойств диэлектрика. Также конденсаторы имеют номинальное напряжение, которое определяет максимальное напряжение, которое может быть приложено к ним без пробоя диэлектрика.
Графическое изображение
Условное графическое обозначение конденсатора постоянной ёмкости – две короткие параллельные черточки (символизируют обкладки конденсатора) с линиями-выводами от них. Рядом с символом указывают условное буквенное обозначение конденсатора (латинская буква C), порядковый номер конденсатора и его номинальную ёмкость.
Виды конденсаторов
По характеру изменения емкости различают конденсаторы постоянной емкости, переменной емкости и подстроечные:
- постоянные;
- переменные;
- подстроечные.
По способу защиты:
- незащищенные;
- защищенные;
- неизолированные;
- изолированные;
- уплотненные;
- герметизированные.
Существуют конденсаторы с твердым, жидким и газообразным диэлектриком. По способу монтажа конденсаторы разделяют на конденсаторы для навесного монтажа и печатного монтажа (SDM-конденсаторы).
Электрические параметры
Основные электрические параметры конденсаторов:
- Ёмкость — основная характеристика конденсатора, измеряется в фарадах (Ф).
- Номинальное рабочее напряжение — максимальное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору.
- Ток утечки — небольшой ток, протекающий через диэлектрик.
- Температурный коэффициент — изменение ёмкости при изменении температуры.
- Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) — паразитное сопротивление.
- Эквивалентная последовательная индуктивность (ESL) — индуктивность важная в высокочастотных приложениях.
Ёмкость
Ёмкость конденсатора – физическая величина, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд. Она измеряется в фарадах (Ф), микрофарадах (мкФ), нанофарадах (нФ) и пикофарадах (пФ).
Ёмкость зависит от геометрических размеров, формы обкладок и диэлектрической проницаемости материала между ними.

Напряжение
Напряжение конденсатора — это разность потенциалов между его обкладками. Оно зависит от ёмкости конденсатора и его заряда.
Температурный коэффициент
Температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ) показывает зависимость ёмкости конденсатора от температуры.
Сопротивление
Сопротивление конденсаторов называется эквивалентным последовательным сопротивлением (ЭПС) и обозначается как Rs.
Маркировка
Маркировка конденсаторов выполняется четырьмя возможными способами:
- Кодировка тремя цифрами.
- Кодировка четырьмя цифрами.
- Маркировка ёмкости в микрофарадах.
- Смешанная буквенно-цифровая маркировка ёмкости, допуска, ТКЕ и рабочего напряжения.