Несколько примеров:
1 или 1Р0 = 1 пФ
3,3 или 3Р3 = 3,3 пФ
121 или n12 = 120 пФ
Лавсановые конденсаторы могут иметь форму маленького параллелепипеда, а значения записываются на вершине или на стороне параллелепипеда, вместе с указанием рабочего напряжения.
Например, надпись 334К 100В, означает, что емкость равна «33», прибавляя четыре нуля, имеем 330 000 пФ. Буква К говорит о погрешности, составляющей 10 %, а максимальное применимое напряжение составляет 100 В.
Эти компоненты также используют обозначения из двух цифр плюс множитель, к которому мы теперь должны привыкнуть. Минимальная единица – всегда пикофарады.
Таблица 2.4. Погрешность лавсановых конденсаторов
Например:
102 или 1n или.001 = 1000 пФ или 1 нФ
334 или 330n или.33 = 330 000 пФ или 330 нФ
Последовательное и параллельное включение конденсаторов
Мы видели, что конденсаторы, в которых ток протекает с определенной частотой, ведут себя как резисторы. Мы можем соединить их последовательно или параллельно, но существуют особенности подключения, связанные с типом конденсаторов и принципом работы.
Рис. 2.33. Конденсаторы, соединенные последовательно и параллельно
Для увеличения общей емкости, мы можем подключить конденсаторы параллельно, как будто мы увеличиваем площадь пластин; по этой причине формула очень проста:
Cобщ = C1+ C2 + …
Для получения нестандартных значений емкости, которых нет в продаже, мы можем подключить два или более конденсатора последовательно. В этом случае формула напоминает ту, что мы использовали для параллельных резисторов:
Если у нас есть только два последовательных конденсатора, формула упрощается:
Компенсаторы и воздушные конденсаторы
Существуют также конденсаторы переменной емкости. Они не так распространены, как подстроечные резисторы (триммеры) и потенциометры, и их емкость может варьироваться в зависимости от механической системы. Переменные конденсаторы имеют две группы пластин, расположенных в виде гребенки, одна из которых неподвижна, а другая может вращаться. При вращении вала пластины перекрываются, изменяя емкость элемента.
Компенсаторы представляют собой небольшие элементы, называемые также емкостными триммерами, они регулируются с помощью отвертки и предназначены для монтажа на печатной плате. Диэлектрик компенсаторов может быть выполнен из пластика, слюды, стекла или воздуха. Из-за их небольшого размера компенсаторы охватывают ограниченный диапазон значений, достигая максимум нескольких десятков пикофарад. Сейчас редко приходится сталкиваться с конденсаторами переменной емкости. Они использовались при изготовлении коротковолновых радиоаппаратов, и были очень велики по размерам. Их значения достигали даже тысячи пикофарад. Сегодня в радио используются другие технологии, в том числе цифровые, а вместо громоздких переменных конденсаторов используются, например, варикапы – специальные диоды, способные функционировать в качестве управляемой напряжением емкости.
Рис. 2.34. Компенсатор и переменный конденсатор, в котором четко видны неподвижные и вращающиеся пластины в виде гребешков
Электрические кабели
Наиболее широко используемые в электронике элементы – это провода. В конструкции наших прототипов нам потребуется много электрического кабеля. Есть большое разнообразие типов и моделей проводов.
Наиболее широко используемым металлом для их производства является медь, потому что она является металлом с наименьшим удельным сопротивлением, уступая только серебру, которое не используется, так как имеет очень высокую стоимость. Электрические кабели, которые мы будем использовать для наших экспериментов, в основном будут иметь жесткий сердечник, который образован из цельной медной проволоки, покрытой резиновой или пластиковой защитной оболочкой. Эти провода отлично подходят для использования с макетной платой (или Breadboard), но они не очень подходят для создания более прочных цепей, потому что могут легко порваться при вибрациях и нагрузках.
Для изготовления катушек используются медные проволоки, покрытые слоем специальной изолирующей эмали, которая удаляется с помощью лезвия бритвы или наждачной бумаги.
Для подключения различных цепей или внешних компонентов, таких как реле, потенциометры, лампочки, светодиоды, переключатели, разъемы, наиболее подходящими являются плетеные кабели из тонких медных проволок. Эти кабели являются гибкими, могут без труда гнуться и более устойчивык механическим нагрузкам. Иногда в одной оболочке могут находиться несколько кабелей. Внутренний провод называют сердечником или жилой.
Рис. 2.35. Электрические провода: с жестким сердечником (А), плетеный (В), коаксиальный (С), эмалированный (D), многожильный (Е)
Коаксиальные кабели образованы центральным изолированным проводом с жестким сердечником или имеют плетеную структуру, покрытую медной оболочкой, а затем еще одной изолирующей оболочкой. Внешняя оплетка коаксиальных кабелей необходима для защиты от внешних взаимодействий, которые могут создавать помехи. Внутри коаксиального кабеля может находиться одна или более жил. Коаксиальные кабели, используемые с высокочастотными сигналами, не могут рассматриваться как обычные соединения, потому что они имеют некоторое сопротивление и емкость: аспекты, которые нельзя игнорировать при проектировании цепей для радио или для высоких частот.
Сечение кабеля влияет на максимальный ток, который может в нем циркулировать, то есть на скорость электрического тока в кабеле. Ток, протекающий в кабеле, имеет тенденцию располагаться близко к поверхности проводника: кабель, образованный переплетением нескольких проводников, будет иметь более низкое сопротивление по сравнению с одножильным кабелем того же сечения. Как правило, чем больше сечение кабеля, тем ниже сопротивление и тем больше мощность, которую можно через него пропустить. Для постоянных токов также необходимо учитывать кабели и их сечения. Если кабель будет иметь недостаточное сечение, то его сопротивление будет больше, чем требуется, и большой ток в цепи может привести к непредвиденным перепадам напряжения. Вы когда-нибудь замечали, какие большие электрические кабели подключены к 12-вольтовой батарее автомобиля или мотоцикла? Эти кабели такие толстые именно по этой причине!
