Продовжуємо наше знайомство з конденсаторами. А почалося воно тут .
є в продажі і спеціальний папір для конденсаторів (і різні інші діелектрики в рулонах тонких плівок).

На металопаперові конденсаторах промислового виготовлення немає фольги. Метал на папір завдано там вакуумним напиленням з двох сторін і вона згорнута в рулон через тонку ізолюючу прокладку. Два ізолюючих ковпачка, металевий корпус - і конденсатор готовий:

А недавно вчені створили нанотехнологічну конденсаторний папір . На 90% вона як і раніше, складається з целюлози. Але всередині папери знаходяться вуглецеві нанотрубки, які виконують функції електродів і дозволяють матеріалу проводити електрику. Сама ж папір просякнута електролітом - іонної рідиною. Процес виготовлення пристрою нагадує звичайну печатку. Цей папір сумісна з біологічними тканинами, а значить може бути використана для забезпечення енергією пристроїв, що працюють всередині людського тіла, використовуючи електролітичні рідини організму.

Група вчених зі Стенфордського університету розробила чорнило на основі вуглецевих нанотрубок і срібних нанодротів, при нанесенні яких на аркуш паперу він набуває провідні властивості. Раніше автори вже експериментували з подібними чорнилом, використовуючи пластик в якості підкладки. Документ виявився більш зручним і надійним матеріалом: її волокниста структура забезпечує високу міцність покриття, а сам процес нанесення чорнила стає простіше і дешевше. Крім того, папір можна м'яти і згинати, і це ніяк не відіб'ється на її властивості. Сконструйований з використанням цього матеріалу конденсатор показав значну питому енергоємність в 7,5 Вт • год / кг і витримав 40 тисяч циклів заряду / розряду - на порядок більше, ніж літієві батареї.

Вчені, звичайно, молодці, але нам-то як збільшити ємність конденсатора? В 1877-1878г. П.Н. Яблочков демонстрував конденсатори, що призначалися для його системи електричного освітлення. Вони представляли собою згорнуті в рулон листи олов'яної фольги, розділені шарами пластиру і гутаперчі. У рефераті доповіді П.М. Яблочкова зазначалося, що такі конденсатори "дозволяють отримувати в невеликому обсязі величезні електричні потужності". У цьому ж році він запатентував "металеві листки, покриті ізолюючим речовиною, спеціально з метою влаштування конденсатора за допомогою занурення таких ізолюючих пластин в рідину, що містилася в резервуарі". Він вперше запропонував і став класичним конденсатор у вигляді стопки металевих пластин (або смужок фольги) з розташованими між ними ізоляційними шарами, при цьому парні металеві пластини (смужки фольги) з'єднані між собою загальним провідником, а непарні іншим.

Такий конденсатор можна легко зібрати самостійно з харчової фольги і файлів для паперу або поліетиленових пакетів. При всій його примітивності, він дуже ефективний. Ось промисловий конденсатор на 1 кВ і 40 мкф, що складається з фольги та поліетилену згорнутих в тугий рулончик розміром з пивний банку.

В одному зі своїх патентів все той же Яблочков вперше запропонував з'єднувати конденсатори паралельно і послідовно.
Два паралельно з'єднаних конденсатора, це все одно що один з подвоєною площею обкладок. У цьому легко переконатися за допомогою двостороннього фольгованого склотекстоліти - майже готового конденсатора з фіксованим відстанню між обкладинками. Для наочності використовуємо дуже тонкий текстоліт, з нанесеною в заводських умовах з двох сторін фольгою. Виріжемо з нього шматочок 50х50 мм і виміряємо його ємність (вона склала 0,64 нф). Товщина самого діелектрика становить близько 0,2 мм. Тоді за формулою плоского конденсатора відносна діелектрична проникність склотекстоліти складе 5,7 одиниць, що чудово узгоджується з табличними значеннями: 4,25-6,25

Тепер розріжемо його рівно навпіл, дивлячись щоб не вийшло задирок, замикаючих обкладання між собою.

У мене вийшли дві платівки з ємностями 0,32 + 0,32 = 0,64 нф. Все точно, як в аптеці. З'єднаємо їх паралельно і виміряємо ємність - все ті ж 0,64 нф. З'єднаємо тепер послідовно. Сподіваюся зараз вам вже очевидно, що це те ж саме, що вдвічі збільшити товщину діелектрика і ємність повинна зменшитися вдвічі, склавши 0,16 пф. Мультиметр підтверджує, що так воно і є. Шкільний підручник з фізики не бреше!

Ємність зменшується не тільки при послідовному включенні конденсаторів, а й резисторів, котушок, транзисторів і будь-яких інших елементів - прийом послідовного з'єднання використовують для зменшення паразитних ємностей будь-яких радіодеталей.
Конденсатор як нанотехнологія
Отримавши з часом діелектрики у вигляді полімерних плівок товщиною в мікрони, інженери рушили далі. А далі як відомо - нанометра. Так з'явилися електролітичні конденсатори, навіть самий старовинний з яких представляють собою нанотехнологію , Та ще й яку!

Деякі метали, такі як алюміній або тантал, покриваються при проходженні через них струму в певних електролітах, найтоншої пористої плівкою оксиду. Вона є діелектриком конденсатора, а обкладинками - електроліт і метал. Товщина складає 50-500 нм в залежності від напруги. Такі конденсатори, як і слід було очікувати, відрізняються від всіх інших своєю величезною питомою ємністю.

Оксид алюмінію є напівпровідником і тому алюмінієві електролітичні конденсатори полярні, тобто нездатні працювати зі змінним струмом. Вони є низькочастотними, в основному служать для згладжування пульсацій струму і їх рідко застосовують на частотах вище 30 кГц.

Несвідомі громадяни заряджають електролітичний конденсатор від розетки і заради "приколу" стосуються руки ні в чому не підозрює людини. Надто свідомі громадяни кладуть в кишеню заряджений конденсатор перед тим як йти з ринку або через вокзал - на радість кишеньковим злодіям. Все це закінчується погано: конденсатори (в силу своєї полярності пробивані змінним струмом) при включенні в розетку раптово вибухають і люди отримують серйозні травми.
При зворотній полярності напруги електролітичні конденсатори зазвичай виходять з ладу через хімічне руйнування діелектрика з подальшим збільшенням струму, скипанням електроліту всередині і, як наслідок, з імовірністю вибуху корпусу.

Крім ємності на кожному конденсаторі позначено його робоча напруга - найбільша постійна напруга, при якому конденсатор може надійно працювати не менше 1000 годин, не змінюючи при цьому своїх параметрів. Якщо Ви хочете забезпечити довгу і стабільну роботу конденсатора, то вибирайте номінальну напругу з запасом не менше 25%. Якщо його значно перевищити, то в керамічному конденсаторі настане пробою, а в електролітичному - нагрівання і газовиділення, що призведе до вибуху герметичної оболонки конденсатора. Правда, конденсатори відчувають на заводі напругою в 2-3 рази більшим номінального, але це робиться на дуже коротких проміжках часу. Сучасні електролітичні конденсатори мають з торця чотири пелюстки, щоб у разі чого не бабахнути, а тихо розкритися, як кокони «Чужих». Їх (конденсатори, а не кокони) можна спостерігати на материнській платі комп'ютера.

Погіршення характеристик електролітичних конденсаторів пов'язано, перш за все, з висиханням електроліту. Тому їх термін служби обмежений, особливо в умовах нагріву. Тому на корпусі зазвичай вказується допустимий діапазон температур. Загибель конденсаторів, що стоять біля джерел тепла - радіаторів - часта причина поломок сучасних комп'ютерів. Взагалі, що вийшов з ладу електролітичний конденсатор часто служить причиною несправності побутової електроніки. При її ремонті не забувайте, що після виключення приладу конденсатори зберігають заряд. Їх необхідно розрядити, особливо при ремонті імпульсних блоків живлення і випрямлячів, де напруга на конденсаторах досягає сотень вольт.

Навіть якщо заряджений конденсатор швидко розрядити до нуля, а потім зняти навантаження і спостерігати за напругою на висновках конденсатора, то ми побачимо, що воно мимоволі повільно підвищується (до 15% від початкового у деяких конденсаторів). Це діелектричне поглинання, тобто адсорбція електричного заряду. Її інтенсивність залежить від діелектрика (найменше, природно, у фторопласта). В електролітичних конденсаторах адсорбція породжується хімічними реакціями між електролітом і обкладинками. Це легко спостерігати на конденсаторі ємністю в тисячі микрофарад. Розрядимо його іскрою про металевий предмет, почекаємо кілька секунд і ... розрядимо знову іскрою поменше .. хоча, здавалося б ... Ось вона і адсорбція. Це обумовлено як раз різною швидкістю різних механізмів деполяризації діелектрика.

Про це важливо пам'ятати не тільки при проектуванні пристроїв автоматики і вимірювальної техніки, в яких залишковий заряд на конденсаторах може істотно спотворювати результати вимірів, але і при обслуговуванні конденсаторів з небезпечно високою напругою. Тому вони зазвичай забезпечуються пристроями, що знижують напругу на висновках до безпечного значення за півхвилини з моменту відключення.

Вчені йдуть далі і зменшують габарити і масу алюмінієвих електролітичних конденсаторів шляхом підвищення їх питомої ємності, тобто питомої ємності фольги. У сучасній фольги цей параметр дорівнює 130-180 МКФ / см 2, а за допомогою електрохімічного травлення її рихлять, від цього підвищується її площа і питома ємність зростає до 500-600 МКФ / см 2. У гонитві за найбільш кострубатою і лабіринтоподібного поверхнею вчені та інженери випробовують різні технології: вакуумне напилення пористих металевих покриттів, нанесення пудри з подальшим відпалом.

Питома ємність це масогабаритні характеристики конденсаторів і їх деталей. Конструктори конденсаторів змагаються в поверхневої, об'ємної і масової питомих ємностях, вимірюваних відповідно в Ф / м 2, Ф / м 3 і Ф / кг.
Ці дослідження дозволяють випускати електролітичні конденсатори в усі більш мініатюрних безвиводние корпусах. Але їх корпус при пайку сильно гріється і рідкий електроліт норовить закипіти. Тому він поступово витісняється твердими електролітами на основі провідних полімерів .

Твердотільні конденсатори мають більш стабільні характеристики і збільшений час роботи. Крім того, органічна хімічна природа провідних полімерів дає найширші можливості для хімічного синтезу хитромудрих електродів. Наприклад, недавно вчені сформували електроди з вуглецевих нанотрубок, що утворили свого роду скелет, в якому розподілився електропровідний полімер. Цей «скелет» не тільки охороняв матеріал конденсатора від деформацій при перепадах температури, але і за рахунок своєї розгалуженої поверхні володів питомою ємністю від 100 - 330 Ф / г при напрузі 0,6-1,8 В.

Конденсатор як ідеал
Але цікаво адже зробити і ще більш ємкі конденсатори. Невже ніяк вже не можна? Звичайно можна. В системі фізичних законів, що описують наш світ, здається, взагалі можна практично все. Звичайно, якщо підійти до завдання з розумом. У наш час набирає популярність створена ще в СРСР теорія рішення винахідницьких задач ( ТРИЗ ). Там, серед безлічі цікавинок, є і такий принцип: ідеальний об'єкт - це відсутній об'єкт. Тобто, в нашому випадку, ідеальний діелектрик - це відсутній діелектрик. Це логічно: відсутній діелектрик є найдешевшим, надійним, простим у виробництві, а головне - най-най тонким з усіх діелектриків.

Але відсутній діелектрик - це не просто нічого. Це все-таки діелектрик, тобто щось що не дає обкладкам замкнутися накоротко. Містика? Ні, електрохімія.

Коли через розчин електроліту тече струм, відбувається його електроліз. Але не при будь-якій напрузі, а починаючи з 1,2 В (в разі води). Значить, при подачі напруги, скажімо, 1 В ток в електролізері не йде. Це дивно для системи з трьох відмінних провідників: електрод-електроліт-електрод, чи не так? А вся справа в тому, що на кордонах електроліт-електрод і причаїлися наші відсутні діелектрики, які мають наукову назву: подвійний електричний шар. На одній половині зарядженого іоністори утворюється подвійний електричний шар з електронами на поверхні, а на іншій - з позитивними іонами

Як бачимо, при характерних для іоністорів низькій напрузі, просто провідники оточені електролітом, мають досить великі ємності. Це мабуть представляло велику проблему при проектуванні нейромереж живих організмів: наша традиційна електроніка просто не змогла б працювати в оточенні такої кількості паразитних конденсаторів (а прибрати рідина не можна, як же підводити живильні речовини?). Довелося природі конструювати живі обчислювальні системи на оригінальних і витончених принципах, що звертають на користь саме «конденсаторні» властивості середовища, про що М.Б. Беркінбліт і Є.Г. Глаголєва написали захоплюючу науково-популярну книгу « Електрика в живих організмах ».

Хоча іоністори поки і поступаються в енергетичній ємності акумуляторів і бензобак, вони можуть видати всю що зберігається в них енергію за частки секунди (не пробуйте домогтися цього від бензобака!) І за це користуються повагою в колах будівельників гаус-гармат і тому подібного.
А якщо перевищити напруга 1,2 В, іоністор перетвориться в паливний елемент. Але це вже зовсім інша історія.
Конденсатор як датчик

Завдяки гіперболічної залежності ємності конденсатора від відстані між пластинами, конденсатори служать хорошими датчиками малих переміщень. надчутлива штучна шкіра , Створена вченими Стенфордського університету складається з великого числа конденсаторів з діелектриком з гуми, настільки ніжною, що зміни ємності конденсаторів реєструвалися при посадці на «шкіру» комах, що важать всього 0,02 м Чутливість забезпечена спеціальним формуванням гуми - вона всіяна мільйонами гострих пірамідок на квадратний сантиметр. Вільний простір навколо мікропірамід дозволяє їм легко деформуватися і відновлювати вихідну форму після зняття навантаження. На цьому ж принципі заснований вимірювач товщини покриттів на металевих виробах (лак, емаль, окисні плівки) без руйнування покриття - він міряє ємність конденсатора, утвореного металом, покриттям і лежачим на ньому сталевою кулькою.

Чутливість конденсатора до відстані між обкладинками дозволила відчувати вібрації повітря і створити найпоширеніший на сьогодні тип мікрофона - конденсаторний. Одна з його обкладок виконана з еластичного матеріалу (зазвичай полімерна плівка з нанесеною металізацією), яка при звукових коливаннях змінює ємність конденсатора. Якщо конденсатор заряджений, то зміна ємності конденсатора призводить до зміни напруги, яке і є корисним сигналом з мікрофона. У популярній різновиди цього мікрофона використовується Електрети - плівка з постійним електричним зарядом, коливання якої в конденсаторі відображаються на потенціалах його обкладок. Справа в тому, що можна створювати струм, змушуючи заряди бігати через навантаження від однієї обкладки конденсатора до іншого шляхом примусового переміщення зарядженого тіла від однієї обкладинки до іншої.

Інші датчики переміщень засновані на горизонтальному зміщенні (або повороті) обкладок один щодо одного. Це призводить до більш лінійному виміру ємності, точність якого, особливо з мостовими схемами, буває дуже висока. Можна надати обкладкам спеціальну форму і отримати бажану залежність ємності від лінійного переміщення.

На сьогоднішній день найбільш Популярні датчики руху, засновані на конденсаторного прінціпі. Рухом частина системи - класичний грузик на підвісах. При наявності прискореного грузик зміщується відносно нерухомої части акселерометра. Обкладання конденсатора, прікріплена до грузик, зміщується относительно обкладання на нерухомої части. Ємність змінюється, при незмінному заряді змінюється напряжение - це зміна можна віміряті и розрахуваті зміщення грузика. Звідки, знаючи его масу и Параметри підвісу, легко найти и шукане прискореного
Це явіще Використовують при створенні конденсаторів змінної ємності. Площа перекриття пластин там змінюється при обертанні рукоятки. Для Отримання різної залежності ємності (тобто площади перекриття пластин) від кута повороту, пластин Надаються форму різніх кривих.
Виготовлення змінніх конденсаторів Великої ємності Досить складно. Замість них застосовують напівпровідникові схеми на операційних підсилювачах, провідні себе як змінні конденсатори. Також випускають програмовані матриці, де потрібна ємність набирається з двійкового ряду конденсаторів за допомогою електронних перемикачів.

Радіоаматори вирішують подібну задачу простіше - коли потрібен конденсатор невеликої нестандартної ємності, намотують на дріт кілька витків котушки. Котушка і провід, взяті за обидва кінці кожен, є обкладинками конденсатора, ємність якого можна регулювати, відмотуючи витки котушки.

Величезна кількість датчиків засноване на залежності ємності конденсатора від діелектричної проникності діелектрика. А вона в свою чергу залежить від матеріалу діелектрика, процентного співвідношення компонентів якщо діелектрик являє собою суміш, частки обсягу межелектродного простору займаного діелектриком, температури, тиску і т.п .. Так працюють вимірювачі вологості повітря і деревини, рівня рідини, жирності молока і багато чого ще.
Сьогодні в багатьох охоронюваних приміщеннях присутній датчик присутності. Це ємнісний датчик присутності. Він був винайдений в Росії в 1920 р, коли співробітник Фізико-технічного інституту Л.С. Термен вимірював залежність діелектричної проникності газів від температури і тиску. Випадково він виявив, що прилад видавав звук, висота і сила якого залежать від положення руки між обкладинками конденсатора. Так народився музичний інструмент терменвокс, спрощеним варіантом якого і є ємнісний охоронний датчик. У 1921 р він був показаний в Кремлі комісії на чолі з Леніним. Винахідник приєднав прилад до вази з квіткою, і коли хтось наближався до неї, лунав гучний дзвінок. Після винахідник розповідав: "Один з військових каже, що це неправильно. Ленін запитав:" Чому неправильно? "А військовий взяв шапку теплу, надів її на голову, обернув руку і ногу шубою і на корточках став повільно підповзає до моєї сигналізації. Сигнал знову вийшов ".

У 1927 р терменвокс справив фурор на міжнародній конференції з фізики і електроніці. "Небесна музика", "голоси ангелів" - захлиналися газети від захвату. Термен зі своїм приладом виступав в провідних концертних залах світу. З дозволу радянської влади Термен заснував в Нью-Йорку фірму Teletouch Corporation з виробництва терменвоксів, справи якої пішли блискуче. Тисячі американців почали вчитися грі на терменвоксі, General Electric і RCA купили ліцензії на право його виробництва. Після «Великої депресії» американцям стало не до терменвоксів, але ємнісні охоронні датчики пішли нарозхват. Ними оснастили навіть форт Нокс, де зберігався золотий запас США.

З'єднання таких датчиків в матрицю дало людям ємнісні сенсорні екрани, які ми сьогодні бачимо на кожному смартфоні або терміналі оплати стільникового зв'язку.
Конденсатор як мотор
Заряджений конденсатор прагне всіма силами збільшити свою ємність, щоб тим самим зменшити напругу і енергію на обкладинках. Як це зробити, ясно з формули ємності. Наприклад, виникає сила, яка прагне зменшити відстань між обкладинками.
Майже всі мікроелектромеханічні системи ( МЕМС ) Засновані на цьому ефекті: дзеркала із змінною геометрією, що складаються з мільйонів мікродзеркал, здатних нахилятися і повертатися. Транспортер з масиву рухомих мікрореснічек або повітряних мікродюз, що обертає і переміщає в будь-якому напрямку будь-яку кількість об'єктів, мікродвигуни тощо. У деяких МЕМС це кероване рух обкладок конденсатора використано для переміщення ... обкладок іншого, керованого змінного конденсатора.

П'єзоелемент - це конденсатор, роль діелектрика в якому виконує особливим чином випиляна з кристала кварцу пластинка. Змінюючи заряди на пластинах конденсатора, ми можемо змусити кварцову пластинку стискатися і розтискати, коливатися. Навпаки, якщо стискати або розтягувати кварцову пластинку, на обкладинках конденсатора будуть з'являтися заряди. Цією властивістю володіють і інші матеріали: наприклад, титанат барію, сегнетова сіль і ін. Вважається, що блискавки серед ясного неба, іноді супроводжують землетрусу, обумовлені п'єзоелектричним ефектом в глибинних скельних породах.

Приєднавши такий конденсатор до джерела змінної електричної напруги високої частоти, ми змусимо кварцову пластину стискатися і розтискати з величезною частотою і створювати ультразвукові коливання до багатьох мегагерц.

Тому пристрої на п'єзоелементах володіють величезним швидкодією, точністю і надійністю і знаходять широке застосування. Механічний резонанс пластинки використовується майже в усіх часах - від комп'ютерних до настінних.
Вчені знають досить багато про п'єзоефекті і намагаються створювати органічні п'єзоелектричні (зазвичай полімерні) матеріали, відомі нам з новин як штучні м'язи.

Конденсатор як молекула

Якщо молекула не має хімічного зв'язку з поверхнею металевого електрода, а просто лежить на ній, а квантовими законами не виключено перебування на ній додаткових електронів, то цей перехід метал-молекула може служити конденсатором, одна обкладка якого буде представлена ​​електродом, а інша - молекулою. За відомою вже нам формулою E = q 2 / 2C можна знайти енергію, необхідну для заряду цього конденсатора.
Зменшення конденсатора до молекулярних розмірів зменшення зарядної ємності та тим самим збільшує цю енергію. Так може виникнути ситуація, що енергія теплового руху електронів (kT) виявиться менше енергії, яку потрібно витратити щоб зарядити конденсатор одним електроном E = e 2 / 2C. Тоді наш «наноконденсатор» не зможе зарядитися і ніякої струм через молекулу не потече. Цей бар'єр пов'язаний з кулоновским відштовхуванням і називається кулоновской блокадою. Тому щоб то все ж пішов через молекулу, треба докласти додаткову енергію, приклавши напруга U> E / e тоді струм через молекулу піде шляхом послідовного перенесення електронів по її структурі, і при підвищенні напруги струм буде поступово зростати, разом зі зростанням кількості електронів провідності. Кулонівська блокада залежить від температури, тому що якщо вона підвищиться, ці кроки будуть розмиті

Заряджати окремі молекули до напруги більше 8 вольт не варто, тому що тоді електричне поле буде порівняти з полями, які утримують разом її атоми і молекула розвалиться. Тому з співвідношенні Q = CV слід що молекули, з ємністю менше 0.020 аФ не можна заряджати навіть одним електроном - напруга відразу ж перевищить цю межу.

За розрахунками вчених, проводок з 10 молекул бензолу має ємність 0,018 аФ і використовувати як конденсатор його не можна (згадаємо, що макроскопічні окремі проводки теж мають малу ємність). Молекула порфирина сама по собі, або з атомом магнію має ємність 0,042 аФ, а з атомом заліза за все 0,017 аФ. Фулерени С60 і С70 мають ємністю по 0,032 аФ

Можна оцінити навіть ємність окремих атомів, яка буде різною для позитивних і негативних зарядів, оскільки енергії, що витрачаються для відриву і додавання електронів до нейтрального атому різні. Всі атоми є варікондамі, і жоден з них не є термоконденсатором, оскільки енергія, що витрачається на відрив кожного додаткового електрона зростає, а поняття температури не застосовується до атомам.
Можна засумніватися в справедливості цих оцінок, тому що деяких законів фізики спотворюються на атомному рівні. Але не такий закон Кулона, який зумовлює властивості конденсаторів. Він діє навіть на внутрішньоядерних відстанях, найяскравішим доказом чого є атомний вибух. До речі ... атомне ядро ​​адже теж свого роду конденсатор - там адже товпляться позитивні заряди, які прагнуть покинути ядро. Нехай їх там стримує НЕ електростатичне тяжіння, але все-таки ... Оскільки не всі протони розлітаються при розпаді ядра урану, ми можемо оцінити тільки нижню межу «ємності» уранового ядра. Знаючи, що при його розпаді виділяється енергія 210 МеВ (3,2 * 10 -11 Дж), а заряд ядра дорівнює 92-м зарядів електрона (разом 1,47 * 10 -17 Кл), за формулою C = q 2 / 2E отримаємо 7,35 * 10 -24 Таким чином, якби був створений конденсатор, що заганяє протони в уранове ядро, грам урану дав би ємність трохи більше ніж 17 000 микрофарад. Це не вражає - не набагато більше ємностей звичайних електролітичних конденсаторів. А де ж мегатонни і мегавати?
Згадаймо, що крім ємності у конденсатора є інший параметр - напруга, до якого він може бути заряджений. Оцінимо «напруга» до якого «заряджена» ядро: U = 2E / Q = 4,3 мільйона вольт. Ось вона де, "мега" - в МегаВольт. Запам'ятаємо назавжди, що ємність і енергоємність - не одне й те саме. Щоб не стати героями мала місце в кіоску феєричної ситуації, в якій продавці намагалися висловити енергоємність батареї стільникового то в вольтах, то в амперах, а покупець з апломбом «щоб ви знали» доводив, що вона вимірюється чи в Фарада, то чи в кулонах
Конденсатори, зображені на наступному фото мають однакову ємність по 10 нф, але конструкція одного витримує 50 В, а іншого - 5000. За формулою Q = UC обчислимо, що вони здатні зберігати заряди 0,5 і 50 мкКл, і, відповідно, енергії ( E = QU / 2) 12,5 мкДж і 0,125 Дж, що, як бачимо, дуже різні речі. .

Ось найпростіший таймер: коротке натискання кнопки S1 заряджає конденсатор, який тут же починає розряджатися через R1. У міру його розряду (через час, пропорційне твору С1 х R1) транзистор закривається і світлодіод гасне.

Здібності конденсатора задавати час ми зобов'язані дуже багатьом. Знайте - там де є конденсатор, обов'язково відбувається якийсь рух, динамічний процес. Чи то струм змінює напрямок, то чи щось цокає, то перемикається з часом. Конденсатори використовуються для побудови різних ланцюгів з час- і частотно-залежними властивостями, зокрема, фільтрів, ланцюгів зворотного зв'язку, коливальних контурів і т. П.

І це ще не все. Читайте закінчення статті .