Страница:Радио всем 1929 г. №16.djvu/34

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


-емкостей отдельных конденсаторов, из которых эта группа составлена.

При последовательном же включении •конденсаторов мы как бы увеличиваем расстояние между обкладками. Если мы .имеем два конденсатора С, и С2 (рис. 7), у которых размеры отладок одни и те же, а расстояние между обкладками разное, например у С,—5 мм, а у С2— -3 мм, то мы можем эти оба конденсатора, включенные последовательно, рас- -сматривать как один конденсатор с обкладками того же размера, но находящимися на расстоянии в 5 + 3=8 мм. .Мы имеем право это сделать потому, что две средние обкладки (рис. А) ни с чем не соединены, и значит мы их можем вовсе удалить—от этого общая емкость конденсаторов не должна измениться (рис. 7 Б). Так как при увеличении расстояния между обкладками емкость конденсатора уменьшается, ■то значит при последовательном включении емкость конденсаторов становится 'меньше.

Мы не будем подробно рассматривать, жсак изменится емкость при последователь- ®ом включении нескольких конденсаторов, >н укажем только одно правило для этого •случая, которое надо запомнить. Общая емкость всей группы конденсаторов, включенных последовательно, всегда будет меньше емкости самого меньшего из конденсаторов, в эту группу входящих. И значит, если мы включим последовательно два конденсатора, из которых один будет иметь большую емкость, а другой меньшую, то общая емкость этой группы будет меньше, чем емкость меньшего из этих' двух конденсаторов.

Конденсатор в электрической цепи

Посмотрим теперь, что произойдет в электрической цепи, в которую мы включим конденсатор.

Здесь нужно различать два случая: первый, когда источник, включенный в цепь, дает постоянную электродвижущую силу (рис. 8), и второй, когда в цепь включен источник переменной электродвижущей силы (рис. 9). В первом случае, сразу после того как цепь будет замкнута, конденсатор зарядится до напряжения, равного напряжению источника, и после этого заряд конденсатора и ток в цепи совершенно прекратится. Значит конденсатор представляет собой бесконечно большое сопротивление постоянному току.

В случае переменного тока картина получится иная. Так как направление электродвижущей силы будет все время нз- меняться, то конденсатор будет все время заряжаться то в одном, то в другом направлении. Ясно, что этот зарядный ток будет тем больше, чем больше емкость конденсатора. Следовательно, для переменного тока конденсатор является не бесконечно большим, а некоторым определенным сопротивлением, которое будет тем меньше, чем больше его емкость и чем больше частота переменного тока.

Однако сопротивление конденсатора пе- * ременному току существенно отличается от обычного омического сопротивления.

В обычном омическом сопротивлении выделяется энергия, которую электрический ток тратит на нагревание проводника. Конденсатор же никакой энергии не потребляет, так как ту энергию, которую он накапливает при заряде, он отдает полностью при разряде. Поэтому сопротивление конденсатора переменному току называется «безваттным сопротивлением», т. е. сопротивлением, не потребляющим энергии.

Потери в конденсаторе

То, что мы только что сказали о конденсаторе и его сопротивлении, было бы совершенно правильно, если бы диэлектрик конденсатора был бы идеальным. В этом случае никакой энергии в диэлектрике не терялось бы при заряде и разряде конденсатора, т. е. конденсатор не обладал бы диэлектрическими потерями. Но этими качествами (отсутствием потерь) обладает только один диэлектрик- пустота. Все другие диэлектрики обладают меньшими или большими потерями. Правда, диэлектрические потери в воздухе очень малы, и практически ими можно пренебречь. Потери же п твердых диэлектриках, особенно в стекле, фибре, эбоните ит. д., бывают очень значительны. Это и есть отрицательная сторона применения в конденсаторах твердого диэлектрика, о которой мы говорили выше. Конденсаторы с твердым диэлектриком всегда обладают большими потерями, чем воздушные.

ПОСТОЯННЫЙ КОНДЕНСАТОР

(Практическая работа ячейки ОДР к 12 и 13 занятиям)

Мачта скривилась

Фото А. Мартинсон

Остское сото

Лучшим твердым диэлектриком для конденсатора, предназначающегося для работы с высоким напряжением, является слюда, а затем стекло. Стекло еще в одном отношении уступает слюде: диэлектрические потери в стекле заметно превосходят потери в слюде.

Лейденская банка

Наиболее удобной формой для конденсатора со стеклянным диэлектриком является Лейденская банка.

Как показывает название, этот конденсатор представляет собою стеклянную банку, оклеенную изнутри и снаружи станиолем. Таким образом, в лейденской банке стекло является диэлектриком, а станиоль—обкладками конденсатора.

Емкость такого конденсатора может быть вычислена, приближенно, по следующей формуле:

где С— емкость конденсатора в см, D— средний диаметр стеклянной банки в см, т. е. полусумма наружного и внутреннего диаметра банки, d—толщпа стекла в см, т. е- разность между наружным и внутренним диаметром банки, dt—толщина дна банки в см, 1—высота обкладок конденсатора в см, Е— диэлектрическая постоянная, величина которой колеблется для разных сортов стекла в пределах от 6 до 8.

Для частного случая, когда диэлектрическая постоянная Е=8 и cl,—d, т. е. толщина дна равняется толщине стенок, формула, приведенная выше, принимает более простой вид: •

Для дальнейших практических занятий нам понадобится конденсатор постоянной емкости, выдерживающий большие напряжения. В этой статье мы опишем изготовление такого конденсатора.

Прежде всего заметим, что для тех целей, для которых наш конденсатор предназначен, изоляция его должна выдерживать напряжение порядка 8 000— 10 ООО вольт.

„ Z+41 + D)

С 2d

Например, если в качество банки применить обычный чайный стакан, высотой в 9 см, диаметром в 6 см и с тол-

472