Страница:Радиолюбитель 1925 г. №04.djvu/15

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


№ 4 РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

85

Расчеты и измерения любителя

Как измерить емкость конденсатора

С П Шапошников

Емкостное сопротнплен и с

Представим себе схему, изображенную на рис. 5. где батарея Б соединяется чирей переклю чатель /7 с чувствительным измерительным прибором А п конденсатором С. Поставив переключатель И на кнопку 1. мы включим батарею, благодаря чему пройдет мгновенный ток, которым конденсатор зарядится, что мы заметим по мгнов иному отклонению (вздрагиванию) стрелки прибора ьараво. После того, как конденсатор

Рис. 5. Включение конденсатора в цепь постоянного тока.

зарядится, он остается заряженным все время, но тек в цепи уже не идет,—это видно из того, что стрелка неподвпжно покоится на нуле.

Теперь переставим переключатель на кнопку 2. Этим мы выключим батарею п зам к нем конденсатор только на прибор А. Конденсатор разрядится, дав мгновенный ток в обратном направлении, что заметно по мгновенному отклонению стрелки прибора влево.

Затем стрелка, за отсутстгием тока, вернется на нуль, н все явление прекрати < ся.

Итак, постоянный ток через конденсатор не проходит;только при заряде и разряде конденсатора получается мгновенный ток.

Теперь будем быстро переставлять пе] включатель из положения первого во второе и обратно. Стрелка прибора начнет шевелиться все В|емя, что нам покажет на присутств! е многих токов, идущих через цепь с конденсат ром.

Теперь батарею заменим переменным током осветительной сети, в которой, как известно, число периодов (частота) равно 50 в секунду (см. рис. 6). В этой схема чувствительный прибор должен Сыть таким, который может показывать переменный ток.

Мы увидим,что стрелка прибора будет все время отклонена, что покажет на п| иеутствие тока в цепи с кондеиеа- тор"ы. Какой же это ток? Мы знаем, что ток через диэлектрик, т.-е. непроводник, не проходит. Но *-ыу н не надо проходить через диэлектрик. Когда динамо- машина. питающая переменным током осветительную сеть, дает ток в од ом направлении, обкладки конденсатора заряжаются, т.-е. к ним притекает ток. -•ода Т'к (а ведь он переменный) прекращается. конденсатор дает ток разряда. Когда динамо-машина дает ток в обратном направлении, — конденсатор вновь заряжается, только в обратном направлении и. т- д- Следовательно, iрнбор будет все гремя показывать те токи, которые идут то еа заряд, то на разряд конденсатора. А раз в цепи идут токи, то обычно говорят, что Переменные токи проходят Ч'-рез конденсатор, что, конечно, следует понимать. как «Сменено выше.

Если мы увеличим емкость конденсатора, то р; :.'Ч* покажет, что ТОК U Ц1 ■!!

у 1 ал б- лып . При изменении емкости кон дел а 1 --1 а меняется величина тока.

Предположим, что при некотором болын м конденсат рс измерительный прибор показывает силу тока 1 ампер. Выключив конденсатор и поставив на его место сопротивление, папр., реостат, мы можем подобрать такую его всличн у, что ток получится опять-таки в I ампер.

Из этого мы заключа- м, что конденсатор в цепи переменного тока водет себя в роде обычного сопротивления. От величины емкости зависит величина тока в цепи. Поэтому говорят, что конденсатор обладает сопротивлением, которое называют емкостный сопротивлением, в отличие от сопротивления проводников, называемого омпческнм.

Но повтори м, что омическое сопротивление конденсатора бесконечно велико, так как ток через диэлектрик пройтв по может.

Поэтому под емкостным сопротивлением следует понимать то действие его зарядов и перезарядов, благодаря которому возникает ток той нли иной силы.

Емкостное сопротивление можно рассчитать по формуле:

Л’= сТгау/х су °м011 (3)

Здесь i?c обозначает емкостное сопротивление, f число периодов, Су емкость конденсатора, выраженную в фарадах.

Пример: конденсатор с емкостью в

7 0.000 см. включен в осветительную

ч.-ть, число периодов которой /=60. Найдем Лс, для этого нужно емкость нашего конденсатора выразить в фарадах. Разделив 700.0U0 см. на 900 000 и затем получевное делить па 1.000 0 0, мы выразим нашу емкость в фарадах. Тогда:

л..

6.28XD0X

700.0С0

9ОС.СО0Х 1.000.000

_ 1ХЯПО.ООПХ !.000.000. 4090 омов

6,28 X 50 X 700.000 — 40JOOMOB,

т.-е. при нашем конденсаторе устано

Рис. 6. Включение конденсатора в цепь переменного тока.

шпея в цепи такая сила тока, какая

у. гановилась бы при сопротивлении в ■4090 омов.

Емкостное сопротивление зависит от частоты тока: чем больше частота, тем меньше получается сопротивление. Если С и этот же конденсатор включить в цепь, в которой имеется частота (число и риолов) ЗоО.ООО в секунду (волна в i'JOo метр.), то сопротивление конденса- юра при такой частоте оказалось бы (как это можно подсчитать по формуле) _■ его лишь 0,Gy ома.

Способ измерения емкости

Из вышеизложенного мы уже знаем, что конденсаторы, имея емкостные сопротивления, ведут себя в цепи поремс-п-

Рпс. 7. Схема мостика Уитстона для измерения емкостей.

ною тока вроде омических сопротивлений. Поэтому к ним можно применить знакомую нам схему мостика Уитстона (см. стр. 18 ВРЛ“. Хч 1, 1927 г.), как показано на рнс. 7, где: ltx и i?2—плечи мостика, С—третье алечо, имеющее

емкостпое сопротивление и ^ fy(C Сх — четвертое неизвестное плечо, с сопротивлением

Пустив в ход пищик U н слушая в телефон Т, мы сможем nei едвнжением ползунка найти такую точку а, при которой звук в телефоне перестанет быть слышим. Раз э?о так, то мы знаем, что Ri получилось во столько раа больше i?2, во сколько^- 23Х/ХС-г 1

больше величины ^'23'х/Х'С 1 4X0 и запишем:

1

П _6,2.4X/Xl'g

i?a 1

6,28 X ЛХС

Произведя деление дробей п сокращение, получим формулу:

ILl SL

R-i ^ Сх

откуда:

Сх - С

А так как мы знаем (см. стр. 18), что 7» а h

j>— — j—t т.-е, что отношение сопротивлений можно заменить длинами плеч, то получаем:

сх =»Ас.

п

Эта формула говорит, что измеряемая емкость Сх равна длине правого плеча, разделенной на длину левого и помноженной на известную омк сть.

Если известная емкость С (эталон) выражена в саитимстрдх. то н величина получаемой емкости получается в сантиметрах.

Читатель, ве: оятно, заметил, что при измерении сопротивлений (Р. Jl. JVS 2; мы левое плечо делили на правое, т.-е х ,

орали -jr* & upu измерении