3.4.1. Розрахунок ємності конденсаторів

 

Відношення заряду Q, накопиченого на пластинах, до напруги U, прикладеній до них, називають ємністю конденсатора

                                  , Ф,                          (3.7)

 

де Q – у Кл; U – у В.

На практиці часто користуються одиницями меншими, чим фаради.

1 Ф = 10⁶ мкф = 10¹² пф.

Ємність плоского конденсатора (рис. 3.21, а) можна визначити з формули

 

                                , Ф,                         (3.8)

 

де S – активна площа обкладок (S = bl), см²; d – товщина діелектрика, см; e – відносна діелектрична проникність діелектрика; e₀ – діелектрична проникність вакууму, Ф/см; b і l – ширина і довжина обкладки, см.

 

                  Ф/см.          (3.9)

 

Ємність циліндричного конденсатора (рис. 3.21, б) визначається за формулою

 

                               , Ф,                     (3.10)

 

де l – активна довжина обкладок, см; R₁, R₂ – внутрішній і зовнішній радіуси електродів, відповідно, см.

При використанні тонких діелектриків, що поставляють у рулонах (конденсаторний папір, плівки), для одержання більших значень ємності застосовується спіральне намотування (рис. 3.22). У цьому випадку працюють обидві стрічки діелектрика і ємність конденсатора

 

                   , пф,         (3.11)

 

де b і l – ширина і довжина фольги, см; d – товщина діелектрика, см.

 а)                                б)

Рис. 3.21. До визначення ємності конденсатора:
 а – плоский конденсатор; б – циліндричний конденсатор

 

Застосування секцій зі спіральним намотуванням дозволяє значно скоротити витрати алюмінієвої фольги при виробництві конденсаторів. Секції намотують на спеціальних верстатах або на циліндричне оправлення і після зняття з оправлення пресують (плоскопресована секція), або на жорсткий ізоляційний циліндр (циліндрична секція).

 

Рис. 3.22. Ескіз секції зі спіральним намотуванням:
 Д₀ – діаметр оправлення; Db – ширина закраїни