Теоретические знания

Конденсатором называют элемент электрической цепи, предназначенный для использования его емкости. Конденсатор представляет собой систему из двух электродов (обкладок), разделенных диэлектриком, и обладает способностью накапливать электрическую энергию.

Приложенное переменное напряжение к конденсатору отстает от протекающего в нем переменного тока на угол сдвига фаз равный 90⁰.

1. Классификация конденсаторов

Конденсаторы классифицируются по следующим признакам:

1. В зависимости от характера изменения емкости конденсаторы подразделяются на постоянные (емкость фиксирована), переменные (емкость может изменяться в любое время в определенных пределах многократно), подстроечные (емкость может изменяться в любое время в ограниченных пределах и ограниченное число раз), термоконденсаторы (емкость меняется под воздействием тепла), вариконды (емкость зависит от приложенного напряжения.

2. В зависимости от назначения конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения (диапазон емкости от 10 пФ до 10 000 мкФ, рабочее напряжение до 1000 В, допустимое отклонение от номинального от ±5% до ±30), высокочастотные (имеют малую индуктивность выводов), высоковольтные (рабочее напряжение от 1 кВ до 50 кВ), импульсные (предназначенные для работы в импульсных цепях), пусковые (допускающие работу при больших кратковременных токах) и т.д.

3. В зависимости от способа защиты от внешних факторов конденсаторы разделяются на неизолированные (которые не допускают соприкосновения с корпусом РЭА), изолированные (которые допускают соприкосновения с корпусом РЭА), герметизированные (имеют герметичную конструкцию корпуса, незащищенные (не имеют защитного корпуса), защищенные (имеют защитный корпус), уплотненные (имеют уплотненную органическими веществами конструкцию корпуса).

4. По материалу используемого диэлектрика конденсаторы разделяются на конденсаторы с органическим, неорганическим газообразным и оксидным диэлектриками.

2. Параметры постоянных конденсаторов

К ним относятся:

1. Номинальное значение емкости, которое указывается на корпусе конденсатора. Согласно ГОСТ 2825-67 конденсаторы имеют шесть рядов номинального сопротивления: Е3, Е6, Е12, Е24, Е48, Е96. Числа указывают количество номинальных значений в каждой декаде. Так ряд Е6 имеет 6 значений емкости в пределах декады: 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8; а ряд Е12 – 12 значений емкости в пределах декады: 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2.

2. Допуск – максимально допустимое отклонение номинальной емкости в %. Согласно ГОСТ 9661-73 допуск для конденсаторов до 10 пФ указывается в пикофарадах, а для конденсаторов с емкостью более 10 пФ в процентах. Ряд допусков для конденсаторов и их кодированные обозначения приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Допускаемые отклонения емкости от номинального значения и номинальные напряжения постоянных конденсаторов, а также их кодированные обозначения

Допуск, %	Кодированное обозначение		Номинальное напряжение, В	Кодированное обозначение
	Латиница	Кириллица		Латиница	Кириллица
1	2	3	4	5	6
±0,001	E	-	1,0	I	-
±0,002	L	-	1,6	P	-
±0,005	R	-	2,5	M	-
±0,01	P	-	3,2	A	-
±0,02	U	-	4,0	C	-
±0,05	X	-	6,3	B	-
±0,1	B	Ж	10	D	-
±0,25	C	У	16	E	-
±0,5	D	Д	20	F	-
±1	F	Р	25	G	-
Продолжение табл.2.3
1	2	3	4	5	6
±2	G	Л	32	H	-
±5	J	И	40	S	-
±10	K	С	50	J	-
±20	M	В	63	K	-
±30	N	Ф	80	L	-
-10…+30	Q	-	100	N	-
-10…+50	T	Э	125	P	-
-10…+100	Y	Ю	160	Q	-
-20…+50	S	Б	200	Z	-
-20…+80	Z	А	250	W	-
+100	-	Я	315	X	-
			350	T	-
Допуск, пФ	Кодированное обозначение		400	Y	-
	Латиница	Кириллица	450	U	-
±0,1	B	-	500	V	-
±0,25	C	-	-	-	-
±0,5	D	-	-	-	-
±1	F	-	-	-	-

3. Номинальное напряжение. Это значение напряжения, обозначенное на конденсаторе при котором он может работать в заданных условиях в течении срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах. Значения ряда номинальных напряжений установлены ГОСТ 9665-77 и приведены в таблице 2.3.

4. Тангенс угла диэлектрических потерь. Это относительная доля активных потерь в диэлектрике и для постоянных конденсаторов <<1.

5. Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) – это относительное изменение емкости конденсатора. при изменении температуры на 1 градус. Все постоянные конденсаторы по ТКЕ разделяются на две группы. Для слюдяных, полистирольных, фторопластовых, керамических, поликарбонатных и некоторых других конденсаторов зависимость емкости от температуры практически линейна. В этой группе конденсаторы в зависимости от температурной зависимости емкости разделяются на группы, каждая из которых характеризуется своим ТКЕ. Характеристика и маркировка таких конденсаторов приведена в таблице 2.4. Если зависимость емкости от температуры нелинейная, то температурную стабильность таких конденсаторов характеризуют относительным изменением емкости при переходе от комнатной температуры (20^ОС) к предельным значениям рабочей температуры. Характеристика и маркировка таких конденсаторов приведена в таблице 2.5.

Таблица 2.4 – Характеристики температурной стабильности емкости постоянных конденсаторов с линейной зависимостью емкости от температуры

Обозначение ТКЕ	Номинальное значение ТКЕ (10^−6,К^-1)	Цветовой код (полоска или точка). В качестве второго цвета может использоваться цвет корпуса	Буквенное кодирование
П100	+ 100	Красный +фиолетовый	A
П60	+ 33	-	G
П33	+ 33	Серый	N
МПО	0	Черный	С
М33	- 33	Коричневый	H
М47	- 47	Голубой+красный	М
М75	- 75	Красный	L
М150	- 150	Оранжевый	P
М220	- 220	Желтый	R
М330	- 330	Зеленый	S
М470	- 470	Голубой	T
М750	- 750	Фиолетовый	U
М1500	- 1500	Оранжевый+оранжевый	V
М2200	- 2200	Желтый+оранжевый	K
М3300	- 3300	-	Y

Таблица 2.5 – Характеристики температурной стабильности емкости постоянных конденсаторов с нелинейной зависимостью емкости от температуры

Обозначение группы ТКЕ	Допустимое изменение емкости в % в интервале температур от -60 до +85^ОС	Цветовой код (полоска или точка). В качестве второго цвета может использоваться цвет корпуса	Буквенное кодирование
Н10	±10	Оранжевый+черный	B
H20	±20	Оранжевый+красный	Z
H30	±30	Оранжевый+зеленый	D
H50	±50	Оранжевый+голубой	X
H70	±70	Оранжевый+фиолетовый	E
H90	±90	Оранжевый+белый	F