Реактивное сопротивление конденсатора

Конденсаторы это неотделимая часть любого современного электрического устройства. Они находят применение как в простой электрике, так и в сложных микропроцессорных схемах.

Реактивное сопротивление керамического конденсатора

Основное достоинство керамических конденсаторов – высокое сопротивление диэлектрика. Производить такие конденсаторы не составляет никакой технологической трудности. При производстве достигается такая точность, что керамические конденсаторы могут применяться даже в сложных времязадающих цепях и высокочастотной радиоаппаратуре.

Наибольшее распространение получили керамические конденсаторы малой емкости. Они обладают превосходной точностью емкостных характеристик и способны составить серьезную конкуренцию полярным электролитическим конденсаторам.

Определение емкости керамического конденсатора

Определить емкость керамического конденсатора удобнее всего с помощью специализированного тестера, который имеет опцию измерения электрической емкости. Такие тестеры очень дороги и выпускаются в основном в цифровом исполнении. Они снабжены электронным дисплеем и кучей дополнительных функций и опций. На практике такие аппараты используются крайне редко, а все манипуляции с проверкой конденсаторов проводят с дешевыми аналоговыми аппаратами.

Соответствие емкости конденсатора можно определить, используя старый, но хорошо зарекомендовавший себя метод определения сопротивления конденсатора. Необходимо полностью разрядить конденсатор и поочередно заряжать и перезаряжать его постоянными токами разной полярности. При этом источником постоянного напряжения для зарядки выступает сам тестер. Керамический конденсатор с малой емкостью перезаряжается быстро, а большой соответственно медленно. В зависимости от скорости такого перезаряда можно грубо определить соответствие текущей емкости с данными на корпусе.

Полное сопротивление конденсатора

Помимо емкости конденсатор имеет очень важный параметр – реактивное сопротивление. Работоспособность конденсатора и соответствие его паспортных характеристик можно проверить путем измерения его сопротивления. Сопротивление конденсатора – сложное. Каждый проводник и изолятор внутри конденсатора ведет себя как индуктивность, емкость и резистор. Принято считать, что сопротивление конденсатора имеет активную и реактивную составляющие. Соответственно каждый конденсатор имеет емкость и индуктивность. Диэлектрик между обкладками не обеспечивает абсолютной изоляции, поэтому можно считать, что диэлектрик представляет собой проводник с очень высоким электрическим сопротивлением. Индуктивность конденсатора обусловлена сложной формой его обкладок.

Упрощенное сопротивление конденсатора

Для простых расчётов значения индуктивности и сопротивления диэлектрика не используют, а используется только значения емкости. Если упростить понятие сопротивления конденсатора, то конденсатор можно считать полностью реактивной нагрузкой в цепи переменного тока.

Зависимость реактивного сопротивления от тока

В цепи постоянного тока сопротивление конденсатора максимально и обратно проводимости диэлектрика между его обкладками. Принято считать, что конденсатор в цепи постоянного тока не работает, но существуют некоторые нюансы незаметные при первом рассмотрении. Конденсатор работает в цепи постоянного тока в момент замыкания и размыкания, то есть он заряжается и разряжается. Когда характер тока в цепи полностью постоянен, то конденсатор становится электрически нейтральным. Фактически он исчезает из цепи и никак не влияет на нее.

Лучше всего реактивное сопротивление конденсатора проявляется в цепи переменного тока. Здесь в дело вмешиваются такие физические величины как емкость и частота тока. Емкость является наиболее важным параметром конденсатора, характеризующим способность накапливать электрическую энергию и оказывать сопротивление его зарядке. Емкостное сопротивление конденсатора в цепи переменного тока определяет не вызывающее безвозвратных потерь электрической энергии — реактивное сопротивление конденсатора. В общем случае емкостное сопротивление конденсатора обратно пропорционально круговой частоте переменного тока и величине емкости. Чем ниже частота тока и емкость конденсатора, тем большее значение имеет реактивное сопротивление конденсатора.

Конденсатор в цепи переменного тока обеспечивает проводимость за счет токов смещения. Для учета потерь конденсатор в цепи переменного тока замещается последовательной схемой включения активного и емкостного сопротивлений. При этом емкостное сопротивление конденсатора предопределяет отставание по фазе на четверть периода тока от напряжения на нем.

Конденсаторы в цепях переменного тока целесообразно применять на частотах, где их сопротивление имеет емкостный характер. Емкостный характер реактивного сопротивления конденсаторов учитывают при построении частотно-зависимых цепей, а широкую изменчивость емкостного сопротивления конденсаторов используют в измерительных системах.