Емкость конденсатора: единица измерения
Конденсатор представляет собой электрическое устройство, которое обладает возможностью накапливать заряд, состоит из обкладок и слоя диэлектрика между ними. Одной из важнейших характеристик прибора является ёмкость.
В Международной системе СИ за единицу измерения ёмкости конденсатора принимают фарад:
Международное обозначение – F. Названа в честь английского физика М.Фарадея и используется в Международной системе СИ с 1960г.
Формула для расчёта электроёмкости записывается следующим образом:
То есть конденсатор ёмкостью в 1 фарад накапливает на обкладках заряд, равный 1 кулон, создавая напряжение между ними, равное 1 вольт.
В фарадах измеряются электроёмкости проводников и конденсаторов.
Согласно правилам написания, принятых в СИ, если название происходит от фамилии учёного, то полное её название «фарад» пишется с маленькой (строчной) буквы, а её сокращённое название «Ф» – с прописной.
Единица измерения электроёмкости в других системах
Помимо СИ, есть ещё устаревшая система СГС, которой пользовались ранее. Первые три символа в названии обозначают:
Существует две разновидности системы: СГСЭ и СГСМ. Символ Э в СГСЭ обозначает электростатическую систему, а символ М – магнитную. В системе СГСЭ емкость конденсатора измеряется в сантиметрах, или см. Для пересчёта используют соотношение:
Сантиметр по-другому может называться статфарад, или статФ.
В системе СГСМ единицей измерения является абфарад, или абФ. Абфарад связан с фарадом следующим образом:
Для перевода из СГСЭ и СГСМ в СИ в сети Интернет имеются специальные сервисы, которые позволяют автоматизировать эти действия.
| Приставка | Обозначение | Множитель | |
|---|---|---|---|
| деци | дФ | dF | 10^-1 |
| санти | сФ | sF | 10^-2 |
| милли | мФ | mF | 10^-3 |
| микро | мкФ | F или uF | 10^-6 |
| нано | нФ | nF | 10^-9 |
| пико | пФ | pF, mmF, uuF | 10^-12 |
| фемто | фФ | fF | 10^-15 |
| атто | аФ | aF | 10^-18 |
| зепто | зФ | zF | 10^-21 |
| йокто | иФ | yF | 10^-24 |
Как просто определить емкость конденсатора подручными средствами » Сайт для электриков — статьи, советы, примеры, схемы
Фарады через основные единицы системы СИ
Для выражения фарады через основные единицы СИ воспользуемся следующими формулами.
Единица измерения заряда вычисляется как:
В свою очередь, напряжение определяется как работа, которую нужно выполнить для перемещения заряда в электростатическом поле:
U = А / Dq (3), где А – работа по перемещению заряда, определяется в джоулях, или Дж.
Таким образом, 1 фарад через единицы СИ определяется как:
Главный показатель, основная характеристика всех конденсаторов — это «емкость». Измеряя эту характеристику и сравнивая ее с указанными параметрами на корпусе, мы сможем выяснить, исправен кондиционер или нет. Есть приборы, которые легко позволят вам выполнить эту проверку.
Но можно ли проверить емкость конденсатора, как в нашем случае, мультиметром . Если вы будет проверять емкость при помощи щупов, вы не получите желаемого результата. Как же быть?
В этом нам помогут разъемы «гнезда» -CX+(«-» и «+» — это полярность подключения)
Для этого примера мы будем использовать кондер «150нФ». Маркировка 150nK:
Устанавливаем переключатель на отметку – ближайшее большее значение. В нашем случае это 200 нФ. Следующим шагом вставляем ножки конденсатора в разъемы -CX+. (не обращаем внимание на полярность, наш кондер неполярный). Дисплей показывает значение емкости– 160.3 нФ, что совпадает с номинальными показателями.
Продолжаем проверку конденсатора с емкостью 4700 пФ. Устанавливаем переключатель на шкале в положение 20 n.
Теперь вставляем ножки в разъёмы прибора и наблюдаем на дисплее параметры 4750 пФ. Вы это можете увидеть на фото. Параметры точно соответствуют параметрам заявленным производителем.
Запомните, если показатели сильно отличаются от номинальных параметров или вообще равны нулю, это говорит нам, что конденсатор не рабочий и его необходимо заменить.
Как проверить конденсатор при помощи прибора ESR-METR
Недавно я приобрел ESR-METR и я решил выполнить им ту же самую проверку.
Каждый конденсатор обладает и паразитными свойствами, например сопротивлением. Из фото видно, что емкость конденсатора соответствует заявленным характеристикам, а также присутствует паразитное последовательное сопротивление номиналом 1.2 Ом, из за этого потери на данном конденсаторе составляют 0,5%.
Как проверить конденсатор, измерение его емкости мультиметром
Другие методики
Также емкость можно определить и с помощью баллистического гальванометра. Для этого используется формула:
Определение значения методом амперметра вольтметра осуществляется следующим образом: измеряется напряжение и ток в цепи, после чего значение емкости определяется по формуле:
Напряжение при таком методе определения должно быть синусоидальным.
Измерение значения возможно и при помощи мостиковой схемы. В этом случае схема моста переменного тока указывается ниже:
Здесь одно плечо моста образуется за счет элемента, который необходимо измерить (Cx). Следующее плечо состоит из конденсатора без потерь и магазина сопротивлений. Оставшиеся два плеча состоят из магазинов сопротивлений. Подключаем в одну диагональ источник питания, в другую – нулевой индикатор. И рассчитываем значение по формуле:
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Это все, что мы хотели рассказать вам о том, как определить емкость конденсатора мультиметром. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!
Электрическая емкость • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения
Как просто определить емкость конденсатора подручными средствами
Иногда, когда на конденсаторе отсутствует маркировка или нет доверия к указанным на его корпусе параметрам, требуется как-то узнать реальную емкость. Но как это сделать, не имея специального оборудования?
Рассмотрим сначала простой способ измерения емкости электролитического конденсатора подручными средствами. Как известно, при заряде конденсатора от источника постоянного напряжения через резистор, имеет место закономерность, по которой напряжение на конденсаторе станет экспоненциально приближаться к напряжению источника, и в пределе когда-нибудь, наконец, его достигнет.
Для примера рассмотрим далее эксперимент. Допустим, есть у нас электролитический конденсатор, на котором присутствует какая-то маркировка, но мы ей не особо доверяем, так как конденсатор давно валялся в закромах, и мало ли высох, в общем нужно измерить его емкость. Например, на конденсаторе написано 6800мкф 50в, но нужно узнать точно.
Шаг №1. Берем резистор номиналом 10кОм, измеряем его сопротивление мультиметром, поскольку своему мультиметру в этом эксперименте мы будем изначально доверять. Например, получилось сопротивление 9840 Ом.
Шаг №3. Собираем RC-цепочку из резистора и конденсатора, емкость которого нужно измерить. Конденсатор закорачиваем на время так, чтобы его легко можно было раскоротить.
Шаг №4. Подключаем RC-цепочку к блоку питания. Конденсатор все еще закорочен. Измеряем мультиметром еще раз напряжение, подаваемое на RC-цепочку, и фиксируем это значение для верности на бумаге. К примеру, оно так и осталось 12,00 В, или таким же, каким было в начале.
Шаг №5. Вычисляем 95% от этого напряжения, например если 12 вольт, то 95% — это 11,4 вольта. Теперь мы знаем, что за время, равное 3*RC, конденсатор зарядится до 11,4 В.
Шаг №6. Берем в руки секундомер, и раскорачиваем конденсатор, начинаем одновременно отсчет времени. Фиксируем время, за которое напряжение на конденсаторе достигло 11,4 В, это и будет 3*RC.
Шаг №7. Производим вычисления. Получившееся время в секундах делим на сопротивление резистора в омах, и на 3. Получаем значение емкости конденсатора в фарадах.
Например: время получилось 220 секунд (3 минуты и 40 секунд). Делим 220 на 3 и на 9840, получаем емкость в фарадах. В нашем примере получилось 0,007452 Ф, то есть 7452 мкф, а на конденсаторе написано 6800 мкф. Таким образом, в допустимые 20% отклонение емкости уложилось, поскольку составило примерно 9,6%.
