Конденсатора электрическая

Часто при проведении измерений в электронных устройствах автоматики необходимо усиливать сигналы очень низких частот — порядка долей герц. Для этого требуются усилители, имеющие равномерную амплитудно-частотную характеристику до самых низких частот. Такие усилители называют усилителями постоянного тока (УПТ). В многокаскадных УПТ для связи между каскадами не могут быть использованы реактивные элементы связи (конденсаторы, трансформаторы), поэтому для этой цепи, как правило,

Элементы электронных устройств подразделяют на активные и пассивные. К активным элементам относят полупроводниковые и электровакуумные приборы, а к пассивным — резисторы, конденсаторы, трансформаторы, индуктивные катушки, реле, контактные разъемы, переключатели, индикаторы, провода и кабели. Элементы электронного устройства должны быть размещены и закреплены определенным оптимальным образом и электрически соединены между собой в соответствии с принципиальной схемой.

Усилители мощности на транзисторах обычно являются оконечными каскадами, а усилители напряжения на транзисторах — каскадами предварительного усиления. Нжр^акой-каждагр каскала_предв а -рительногр. усиления является .входное сопротивление следующего каскада. Нагрузкой оконечного каскада может быть звуковая обмотка электродинамического громкоговорителя, обмотки электромагнитного реле, обмотка управления электродвигателя, отклоняющая система электронно-лучевой трубки и т. п. Каскадом усилителя принято называть его часть, в которую входит один усилительный элемент (или два усилительных элемента в двухтактной схеме усилителя переменного тока и параллельно-балансной схеме усилителя постоянного тока) и вспомогательные элементы (резисторы, конденсаторы, трансформаторы) и в которой происходит усиление мощности.

Расход воды на охлаждение остальных элементов схемы (источники питания, конденсаторы, трансформаторы) определяется их техническими данными. Например, водоохлаждаемые конденсаторы допускается соединять «по воде» последовательно до трех единиц с учетом того, что температура воды на выходе не должна быть выше 40 °С. В схеме водоснабжения следует предусмотреть защитные устройства — реле давления питающей сети и реле протока, которые желательно устанавливать на каждую ветвь охлаждения. Надежность работы установок во многом зависит от качества охлаждающей воды. Нормами предусмотрены ограничения на механические примеси, жесткость и водородный показатель воды [41 ]. Температура воды на входе должна быть не более 25 °С, в отдельных случаях допускается ее повышение до 40 °С. Температура воды ниже 15 °С также нежелательна, так как при этом может происходить конденсация влаги на токоведущих частях, что приводит к пробоям.

Принцип расчета надежности. Все радиоэлектронные компоненты — электронные и плазменные лампы, полупроводниковые диоды, биполярные и полевые транзисторы, интегральные схемы, реле, переключатели, резисторы, конденсаторы, трансформаторы, разъемы и т. д. — имеют ограниченный срок службы. Это обус-словлено различными причинами и в первую очередь: неидеальностью конструктивного выполнения; влиянием окружающей среды (температуры, воздействия космического и естественного радиоактивного излучений, химическими реакциями, обусловленными влагой и различными газами); перегрузками в моменты включения-выключения; механическими воздействиями и т. д.

Электрической цепью называют совокупность устройств, предназначенных для прохождения тока и описываемых с помощью понятий тока и напряжения. Электрическая цепь состоит из источников (генераторов) и приемников электрической энергии. Источником называют устройство, создающее (генерирующее) токи и напряжения. В качестве источников могут выступать как первичные устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую (аккумуляторы, электромашинные генераторы, термоэлементы, пьезодатчики и т. д.), так и устройства, преобразующие электрическую энергии) первичных источников в энергию электрических колебаний требуемой формы. Приемником называют устройство, потребляющее (запасающее) или преобразующее электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, механическую, световую и т. д.). Физическими элементами реальной электрической цепи являются резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы, трансформаторы, транзисторы, электронные лампы и другие компоненты электроники. При этом электрическая цепь может конструктивно выполняться либо из указанных выше дискретных компонентов, лкбо изготовляться в едином технологическом цикле (интегральные схемы). Электрические цепи, содержащие как интегральные, так и дискретные компоненты, получили наименование гибридных.

Часто при измерениях неэлектрических величин необходимо усиливать сигналы очень низких частот, порядка долей герца. Для этого требуются усилители, одинаково усиливающие напряжения всех частот, вплоть до самых низких. Усилители, имеющие равномерную частотную характеристику до самых низких частот, называют усилителями постоянного тока (УПТ). Так как в многокаскадных УПТ для связи между каскадами не могут быть использованы реактивные элементы связи (конденсаторы, трансформаторы), не пропускающие постоянный ток, в них, как правило, применяются резисторы. На 11.4 приведены для сравнения частотные харак-

Импульсно-потенциальные элементы имеют с частью источников входных сигналов гальванические связи, а с частью источников входных сигналов и с нагрузкой — связи через трансформаторы или конденсаторы.

Импульсные элементы находят ограниченное применение в логических устройствах ЦВМ в силу их недостатков, которые будут рассмотрены ниже. Импульсно-пот тенциальные элементы достаточно широко применяются в устройствах ЦВМ при построении схем с использованием дискретных радиокомпонентов, таких как транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, трансформаторы и т. п. Потенциальные элементы также применяются при выполнении схем на дискретных радиокомпонентах, но наиболее широко (в силу ряда обстоятельств, определяемых в основном технологическими причинами) они используются в микроэлектронных системах логических элементов.

Схемотехнические элементы, их компоновка и взаимосвязь в составе РЭА обеспечивают преобразование сигналов различной физической природы для целей, определяемых назначением РЭА. Основу современной схемотехнической базы составляют микросхемы, микросборки и микроэлектронные узлы в корпусах или без них. Наряду с микро-элементной базой используются дискретные резисторы, постоянные и переменные конденсаторы, трансформаторы, переключатели, соединители, индикаторы. Перечисленные элементы, не относящиеся к микроэлементам, трудно изготовить технологическими методами производства микросхем, например конденсаторы большой емкости, высокодобротные катушки индуктивности. Трансформаторы, разъемы, переключатели вообще плохо поддаются миниатюризации и не могут быть изготовлены методами микроэлектроники.

Импульсно-потенциалэные элементы имеют с частью источников входных сигналов гальванические связи, ас частью источников входных сигналов и с нагрузкой — связи через трансформаторы или конденсаторы.

Для пояснения энергетических процессов в цепях с емкостью воспользуемся графиками, изображенными на 2.8,«. В первую четверть периода, в интервале времени между точками / и 2, напряжение на конденсаторе возрастает, происходит заряд конденсатора: электрическая энергия из сети поступает к конденсатору и накапливается в нем в виде энерт ни электрического поля. Накопленная энергия равна заштрихованной площади, ограниченной кривой ;>(/) (отмечена знаком « + »), и составляет

В следующую четверть периода, в интервале времени между точками 5 и 4, изменяется полярность напряжения на обкладках конденсатора. Происходит заряд конденсатора: электрическая энергия из сети поступает к конденсатору и накапливается в нем в виде энергии электрического поля. В последнюю четверть периода, в интервале между точками 4 и 5, происходит разряд конденсатора: энергия электрического поля возвращается в сеть.

В электронных устройствах распространено " как последовательное, так и параллельное соединение резистора и конденсатора. Электрическая цепь, образованная таким соединением, обычно называется RC-цепью, которая применяется для разделения постоянного и переменного сигналов, в качестве время- или частотно-задающих цепей, для осуществления задержки импульсных сигналов и т. д. Основным параметром ЛС-цепи является постоянная времени т = ЛС, измеряемая в секундах (с).

Комплексная электрическая проводимость конденсатора: Ic— 1/Z.c = 1/— Дс — jBc, где Вс= \/Хс = шС — емкостная проводимость конденсатора.

2. Электрическая прочность конденсатора. Электрическая прочность характеризуется значениями рабочего и испытательного напряжения.

Для пояснения энергетических процессов в цепях с емкостью воспользуемся графиками, изобрахениыми на 2.8, в. В первую четверть периода, в интервале времени между точками 1 и 2, напряжение на конденсаторе возрастает, происходит заряд конденсатора: электрическая энергия из сети поступдет к конденсатору и накапливается в нем в виде энергии электричес <ого поля. Накопленная энергия равна заштрихованной площади, ограниченной кривой />(() (отмечена знаком « + »), и составляет

В следующую четверть периода, в интервале времени между точками 3 и 4, изменяется полярность напряжения на обкладках конденсатора. Происходит заряд конденсатора: электрическая энергия из сети поступает к конденсатору и накапливается в нем в виде энергии электрического поля. В последнюю четверть периода, в интервале между точками 4 и 5, происходит разряд конденсатора: энергия электрического поля возвращается в сеть.

Для двухобкладочного плоского конденсатора электрическая емкость

Для пояснения энергетических процессов в цепях с емкостью воспользуемся графиками, изображенными на 3.8, в. В первур четверть периода, в интервале времени между точками / и 2, .напряжение на конденсаторе возрастает, происходит заряд конденсатора: электрическая энергия из сети поступает к конденсатору, преобразуется и накапливается в нем в виде энергии электрического поля. Накопленная

В следующую четверть периода, в интервале времени между точками 3 и 4, изменяется полярность напряжения .на обкладках конденсатора. Происходит заряд конденсатора:.электрическая энергия из сети поступает к конденсатору и накапливается в нем в виде энергии электрического поля. В последнюю четверть периода, в интервале между точками 4 и 5, происходит разряд конденсатора: энергия электрического поля возвращается в сеть.

Для двухобкладочного плоского конденсатора электрическая емкость

Конденсаторы. Это элементы электрической цепи, предназначенные для использования их емкости. Конденсаторы могут быть постоянной и переменной емкости. Конструктивно они представляют собой два электрода (пластины), разъединенные между собой диэлектриком. Основной параметр конденсатора — электрическая емкость между его электродами.