Номер 3, страница 52, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

3. Как устроены различные виды конденсаторов?

Как устроены различные виды конденсаторов?

Общий принцип устройства любого конденсатора — это система из двух проводящих электродов (обкладок), разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Конструкция конкретного конденсатора зависит от его типа и назначения.

• Плоский конденсатор: Это идеализированная модель, состоящая из двух параллельных металлических пластин площадью $\text{S}$, расположенных на расстоянии $\text{d}$ друг от друга. Пространство между ними заполнено диэлектриком. Емкость такого конденсатора определяется формулой $C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$, где $\varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость материала, а $\varepsilon_0$ — электрическая постоянная.
• Бумажные и пленочные конденсаторы: Для получения большой емкости при малых габаритах используется рулонная конструкция. Две длинные ленты из металлической фольги (обкладки) и одна или несколько лент диэлектрика (бумага или полимерная пленка) сворачиваются вместе в плотный рулон или спрессовываются в прямоугольный брикет. Вся конструкция помещается в защитный корпус, из которого выведены контакты.
• Керамические конденсаторы: В качестве диэлектрика используется керамика. Конструктивно они часто выполняются в виде диска или прямоугольной пластинки. На обе стороны пластинки напылением или вжиганием наносится тонкий слой металла (например, серебра), который служит обкладками. К этим обкладкам припаиваются выводы. Это одни из самых массовых конденсаторов, применяемых в электронике.
• Электролитические конденсаторы: Это полярные конденсаторы, обладающие очень большой удельной емкостью. Одна обкладка (анод, "+") — это фольга из металла (алюминия или тантала). Диэлектриком служит тончайший слой оксида этого металла ($Al_2O_3$ или $Ta_2O_5$), выращенный на поверхности фольги электрохимическим способом. Второй обкладкой (катодом, "–") является электролит — специальная проводящая жидкость или гель, который пропитывает бумажную прокладку. Эта прокладка контактирует со второй металлической фольгой, служащей токоотводом от электролита. Из-за микроскопической толщины оксидного слоя достигается огромная емкость.
• Конденсаторы переменной емкости (КПЕ): Как правило, имеют воздушный диэлектрик. Состоят из двух групп пластин: статора (неподвижные пластины) и ротора (подвижные пластины, закрепленные на оси). При вращении оси ротора его пластины входят в зазоры между пластинами статора, не касаясь их. Емкость изменяется плавно за счет изменения площади взаимного перекрытия пластин $\text{S}$.

Ответ: Устройство конденсатора определяется его типом. В рулонных конденсаторах (бумажных, пленочных) ленты фольги и диэлектрика свернуты в рулон. В керамических на керамическую пластину нанесены металлические обкладки. В электролитических диэлектриком служит тончайший оксидный слой на металлическом аноде, а катодом — электролит. В переменных конденсаторах емкость регулируется изменением площади перекрытия подвижных и неподвижных пластин.