Номер 5, страница 343 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 103. Электроемкость. Единицы электроемкости. Конденсатор. Глава 14. Электростатика - номер 5, страница 343.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Конденсаторы — это пассивные электронные компоненты, предназначенные для накопления электрического заряда и энергии электрического поля. Существует большое разнообразие конденсаторов, которые классифицируются по нескольким основным признакам.

Классификация по типу диэлектрика

Это основная классификация, так как тип диэлектрика определяет ключевые свойства конденсатора: ёмкость, рабочее напряжение, стабильность, потери и габариты. По этому признаку конденсаторы делятся на следующие группы:

• Конденсаторы с газообразным диэлектриком:
  • Вакуумные: В качестве диэлектрика используется вакуум. Отличаются очень малыми потерями и высокой электрической прочностью. Применяются в мощной высокочастотной аппаратуре.
  • Воздушные: Диэлектриком служит воздух. Чаще всего это конденсаторы переменной ёмкости, используемые для настройки колебательных контуров в радиоаппаратуре.
• Конденсаторы с твёрдым неорганическим диэлектриком:
  • Керамические: Диэлектрик — специальная керамика. Это один из самых массовых типов конденсаторов благодаря малым размерам, низкой стоимости и хорошим высокочастотным свойствам.
  • Слюдяные: Диэлектрик — слюда. Характеризуются высокой стабильностью параметров, малыми потерями и высоким сопротивлением изоляции.
  • Стеклянные и стеклокерамические: Имеют высокую надёжность и стабильность, используются в особо ответственной аппаратуре.
• Конденсаторы с твёрдым органическим диэлектриком:
  • Бумажные и металлобумажные: Диэлектрик — специальная конденсаторная бумага. Могут работать при высоких напряжениях.
  • Плёночные: Диэлектрик — тонкая синтетическая плёнка, например, из полистирола, полипропилена или полиэтилентерефталата (лавсана). Обладают хорошими электрическими характеристиками и широко применяются в различной аппаратуре.
• Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы:
  • Диэлектриком в них является тончайший слой оксида металла (алюминия, тантала или ниобия), нанесённый на одну из обкладок (анод). Второй обкладкой (катодом) служит жидкий или твёрдый электролит либо слой полупроводника. Главная особенность этих конденсаторов — очень большая удельная ёмкость. Они являются полярными, то есть требуют соблюдения полярности при включении в схему. В основном применяются в фильтрах цепей питания и в низкочастотных цепях.

Классификация по возможности изменения ёмкости

По этому признаку конденсаторы можно разделить на следующие типы:

• Конденсаторы постоянной ёмкости: Их ёмкость задана при изготовлении и не может быть изменена в процессе эксплуатации. Это наиболее распространённый тип.
• Конденсаторы переменной ёмкости (КПЕ): Их ёмкость можно многократно изменять в определённых пределах механическим способом (например, вращением оси). Используются для настройки колебательных контуров.
• Подстроечные конденсаторы (триммеры): Разновидность переменных конденсаторов, предназначенная для однократной или редкой подстройки схем при их наладке. Ёмкость обычно изменяется вращением специального винта.
• Варикапы (варакторы): Это полупроводниковые приборы (диоды), ёмкость которых изменяется в зависимости от величины приложенного к ним обратного напряжения. Применяются для электронной настройки частоты.

Классификация по назначению

В зависимости от области применения и выполняемых функций конденсаторы также делят на группы:

• Конденсаторы общего назначения: Наиболее широкая группа, используемая в большинстве типов электронной аппаратуры без предъявления особых требований.
• Конденсаторы специального назначения: Разработаны для работы в специфических условиях. К ним относятся:
  • Высоковольтные: для работы в цепях с напряжением в тысячи и десятки тысяч вольт.
  • Импульсные: способные отдавать в нагрузку мощный и короткий импульс тока.
  • Пусковые: используются в схемах запуска однофазных асинхронных двигателей.
  • Помехоподавляющие: для фильтрации высокочастотных помех в цепях питания и сигнальных линиях.

Ответ: Существуют различные типы конденсаторов, классифицируемые по нескольким признакам. Основные классификации: по типу диэлектрика (вакуумные, воздушные, керамические, слюдяные, плёночные, электролитические и др.), по возможности изменения ёмкости (постоянные, переменные, подстроечные, варикапы) и по назначению (общего назначения, высоковольтные, пусковые, помехоподавляющие и др.).