Ηλεκτρονικά Μέτρηση: Η χωρητικότητα - πυκνωτές

Οι πυκνωτές είναι από τα πιο χρήσιμα από όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Και χωρητικότητα είναι ο όρος που αναφέρεται στην ικανότητα ενός πυκνωτή να αποθηκεύει φόρτιση. Είναι επίσης η μέτρηση που χρησιμοποιείται για να δείξει πόση ενέργεια μπορεί να αποθηκεύσει ένας συγκεκριμένος πυκνωτής. Όσο περισσότερη χωρητικότητα έχει ένας πυκνωτής, τόσο περισσότερο φορτίο μπορεί να αποθηκεύσει.

Η χωρητικότητα μετράται σε μονάδες που ονομάζονται farads (συντομογραφία F). Ο ορισμός ενός Farad είναι απατηλά απλός. Ένας μονοφασικός πυκνωτής διατηρεί μια τάση στις πλάκες ακριβώς ενός volt όταν φορτίζεται με ακριβώς ένα αμπέρ ανά δευτερόλεπτο ρεύματος.

Σημειώστε ότι σε αυτόν τον ορισμό, το τμήμα "ένα αφέ ανά δευτερόλεπτο ρεύματος" αναφέρεται στην ποσότητα φορτίου που υπάρχει στον πυκνωτή. Δεν υπάρχει κανένας κανόνας που να λέει ότι το ρεύμα πρέπει να ρέει για πλήρες δευτερόλεπτο. Θα μπορούσε να είναι ένα αμπέρ για ένα δευτερόλεπτο ή δύο αμπέρ για μισό δευτερόλεπτο ή μισό αμπέρ για δύο δευτερόλεπτα. Ή θα μπορούσε να είναι 100 mA για 10 δευτερόλεπτα ή 10 mA για 100 δευτερόλεπτα.

Ένα αμπέρ ανά δευτερόλεπτο αντιστοιχεί στην τυπική μονάδα μέτρησης ηλεκτρικού φορτίου, που ονομάζεται coulomb . Ένας άλλος τρόπος για να δηλώσουμε την αξία ενός farad είναι να πούμε ότι είναι η ποσότητα χωρητικότητας που μπορεί να αποθηκεύσει ένα coulomb με τάση ενός volt κατά μήκος των πλακών.

Αποδεικνύεται ότι ένα farad είναι ένα τεράστιο ποσό χωρητικότητας, απλώς και μόνο επειδή ένα coulomb είναι μια πολύ μεγάλη ποσότητα φορτίου. Για να το θέσουμε σε προοπτική, το συνολικό φορτίο που περιέχεται σε έναν μέσο βολβό είναι περίπου πέντε coulombs, και χρειάζεστε μόνο πέντε, μονοφασικοί πυκνωτές για να αποθηκεύσετε το φορτίο που περιέχεται σε μια αστραπή. (Κάποιες αστραπές είναι πολύ πιο ισχυρές, όσο 350 coulombs.)

Είναι δεδομένο ότι ο πυκνωτής ροής του Doc Brown ήταν στην περιοχή Farad επειδή το Doc το χρέωσε με μια αστραπή. Αλλά οι πυκνωτές που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά φορτίζονται από πολύ πιο μέτριες πηγές. Πολύ μέτρια .

Στην πραγματικότητα, οι μεγαλύτεροι πυκνωτές που πιθανόν να χρησιμοποιείτε έχουν χωρητικότητα που μετριέται σε εκατομμυριοστά ενός farad, που ονομάζεται microfarads και συντομογραφείται μ F. Και οι μικρότερες μετριούνται σε εκατομμυριοστά ενός microfarad, που ονομάζεται επίσης picofarad και συντομογραφείται pF.

Εδώ είναι μερικά άλλα πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε για τις μετρήσεις πυκνωτών:

• Όπως οι αντιστάτες, οι πυκνωτές δεν κατασκευάζονται τέλεια. Αντ 'αυτού, οι περισσότεροι πυκνωτές έχουν ένα περιθώριο σφάλματος, ονομάζεται επίσης ανοχή . Σε ορισμένες περιπτώσεις, το περιθώριο σφάλματος μπορεί να φτάσει το 80%.Ευτυχώς, αυτός ο βαθμός εντύπωσης σπάνια έχει αξιοσημείωτη επίδραση στα περισσότερα κυκλώματα.

• Το μ σε μ F δεν είναι γράμμα u . είναι η ελληνική επιστολή mu , η οποία είναι συνήθης συντομογραφία micro .

• Είναι κοινό να αντιπροσωπεύονται τιμές 1, 000 pF ή περισσότερο σε μF παρά σε pF. Για παράδειγμα, 1, 000 pF γράφεται ως 0. 001 μF και 22.000 pF γράφεται ως 0. 022 μF.