Емкость конденсаторов, проводов и других элементов электрической цепи измеряется в фарадах (Ф); индуктивность проводов, катушек и других элементов цепей измеряется в генри (Гн).
Емкость плоского конденсатора, состоящего из п пластин площадью пластины
где d — расстояние между пластинами, м.
Емкость цилиндрического конденсатора (коаксиального кабеля) длиной / (м), Ф:
где R1 — радиус внутренней обкладки (жилы), м;
R2 — радиус внешней обкладки, м.
Емкость прямолинейного провода длиной / и радиусом поперечного сечения г (м) (второй провод — в бесконечности), Ф:
Индуктивность уединенного прямолинейного провода круглого сечения радиусом г и длиной / (м), Гн:
Индуктивность кольца со средним радиусом R и радиусом сечения кольца г (м), Гн:
Индуктивность многослойной катушки толщиной обмотки d, радиусом обмотки R (от оси до среднего слоя обмотки), длиной / (м) и числом витков w (рис. 1.2, а), Гн
Индуктивность тороидальной катушки кругового сечения (рис. 1.2, б), Гн:
где w — число витков катушки,
D — средний диаметр тора, м;
d — диаметр среднего витка, м.
Взаимная индуктивность двух тороидальных катушек с числами витков w^ и w2, Гн:
Рис. 1.3. Концентрически расположенные катушки индуктивности
Взаимная индуктивность концентрических катушек прямоугольного сечения, имеющих одинаковую длину и примыкающих друг к другу (рис. 1.3), Гн:
где L12 — индуктивность катушки, состоящей из первой и второй катушек;
L1, L2 — собственные индуктивности катушек.
После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.
Емкость конденсаторов, проводов и других элементов электрической цепи измеряется в фарадах (Ф); индуктивность проводов, катушек и других элементов цепей измеряется в генри (Гн).
Емкость плоского конденсатора, состоящего из п пластин площадью пластины
где d — расстояние между пластинами, м.
Емкость цилиндрического конденсатора (коаксиального кабеля) длиной / (м), Ф:
где R1 — радиус внутренней обкладки (жилы), м;
R2 — радиус внешней обкладки, м.
Емкость прямолинейного провода длиной / и радиусом поперечного сечения г (м) (второй провод — в бесконечности), Ф:
Индуктивность уединенного прямолинейного провода круглого сечения радиусом г и длиной / (м), Гн:
Индуктивность кольца со средним радиусом R и радиусом сечения кольца г (м), Гн:
Индуктивность многослойной катушки толщиной обмотки d, радиусом обмотки R (от оси до среднего слоя обмотки), длиной / (м) и числом витков w (рис. 1.2, а), Гн
Индуктивность тороидальной катушки кругового сечения (рис. 1.2, б), Гн:
где w — число витков катушки,
D — средний диаметр тора, м;
d — диаметр среднего витка, м.
Взаимная индуктивность двух тороидальных катушек с числами витков w^ и w2, Гн:
Рис. 1.3. Концентрически расположенные катушки индуктивности
Взаимная индуктивность концентрических катушек прямоугольного сечения, имеющих одинаковую длину и примыкающих друг к другу (рис. 1.3), Гн:
где L12 — индуктивность катушки, состоящей из первой и второй катушек;
L1, L2 — собственные индуктивности катушек.
После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.
Для того что бы учесть наличие в конденсаторе активное сопротивление r и индуктивность L, кроме емкости C, вместо
надо пользоваться полным сопротивлением конденсатора:
[72]
r, z = [Ом]; L = [Гн]; С = [Ф]
Выражение [72] характерно для последовательной эквивалентной схемы конденсатора.
При повышении циклической частоты
емкостное сопротивление
уменьшается, а индуктивное сопротивление
растет, поэтому зависимость
должна иметь U – образный характер (рис. 22).
При
(резонансная частота) конденсатор ведет себя уже не как емкость, а как индуктивность:
[73]
Индуктивность конденсаторов очень мала и ее выражают в мкГн и нГн. Например воздушный образцовый конденсатор с емкостью С = 100 пФ индуктивно L = 10 – 20 нГн; емкостью С = 1000 пФ – L = 30 – 50 нГн.
В намотанных спиральных конденсаторах большая индуктивность может быть обусловлена витками спирали. В связи с этим вместо обычной намотки со скрытой фольгой была предложена «безындукционная» намотка с выступающей фольгой (рис. 23).
При такой намотке обкладки смещаются к противоположным торцам секции, что дает возможность замыкания накоротко всех витков спирали. Недостаток – увеличенный вес фольги.
Малые значения индуктивности L можно получить и при обычной намотке, если располагать выводные контакты обеих обкладок ближе друг к другу. В намотанном конденсаторе со скрытой фольгой индуктивность в основном определяется длиной той части обкладок, которая заключена между выводными контактами.
В этой части конденсатора направления токов в обеих обкладках в каждый момент времени совпадают, магнитные поля этих токов складываются и это обуславливает наличие индуктивности. Преимущество безындукционной намотки
при совмещенных выводных контактах – уменьшение активного сопротивления обкладок, что дает некоторое снижение активного сопротивления r при резонансе и уменьшает потери в конденсаторе, особенно при высоких частотах. Кроме того, припайка выводов к выступающим краям обмоток дает резкое повышение надежности контактов, по сравнению с вкладными контактами при обычной намотке со скрытой фольгой. В процессе изготовления цилиндрических спиральных конденсаторов с обычной намоткой иногда оказывается целесообразным получать при намотке в одном конденсаторе несколько параллельно или последовательно соединенных секций. Для получения многосекционного конденсатора с параллельным соединением секций одна обкладка является общей для всех секций, а вторую в процессе намотки несколько раз обрывают, образуя отрезки, длина которых определяет емкости отдельных секций (рис. 25).
Для последовательно соединенных секций обрывы фольги приходиться делать в соответствующих участках обеих обкладок. Ставят по два контакта на одну обкладку, чтобы обеспечить противоположные направления токов.
При последовательном включении индуктивности L складываются, а при параллельном включении складываются их обратные значения, поэтому при параллельном соединении индуктивность конденсатора будет меньше, чем индуктивность отдельных секций. Это является одним из способов снижения индуктивности высоковольтных импульсных конденсаторов, используемых в качестве накопителей энергии.
Для того, чтобы свести к минимуму индуктивность соединительных проводов, применяются специальные проходные конденсаторы (рис. 26).
В проходных конденсаторах имеется внутреннее отверстие, сквозь которое пропускается медная шинка, к ней присоединяется один вывод конденсатора, а второй подсоединяется к корпусу. Шинка изолируется от корпуса конденсатора и включается в разрыв защищаемой линии; корпус конденсатора подсоединяется к земле. Емкость таких конденсаторов надо измерять между любым из изолированных выводов и корпусом. В таком конденсаторе соединительные провода имеют минимальную длину и создают малую индуктивность.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
