静電容量は、電荷を蓄積するコンデンサの能力の尺度です。静電容量は、サンクトペテルブルク大学の名誉会員である英国の物理学者マイケルファラデーにちなんで名付けられたファラデーで測定されます。
容量とは何ですか？
単一の導電体を無限に遠くに取り除いた場合、帯電した物体の相互の影響を排除すると、リモート導体の電位は電荷に比例します。ただし、サイズが異なる導体の場合、電位は一致しません。
コンデンサの静電容量のSI単位はファラッドです。比例係数は文字Cで示されます。これは静電容量であり、導体のサイズと外部構造の影響を受けます。材料、電極の物質の相状態は役割を果たしません-電荷は表面に分布します。したがって、国際的なCGS規則では、静電容量はファラッドではなくセンチメートルで測定されます。
半径900万km（1400地球半径）の孤立した球体には、1ファラッドが含まれています。別の導電性要素は、技術で使用するには不十分な量の電荷を保持します。 21世紀のテクノロジー測定単位が1ファラッドを超えるコンデンサの静電容量が作成されます。
少なくとも2つの電極と分離誘電体の構造は、電子回路の動作に必要な電気量を蓄積することができます。このような設計では、正と負の粒子が相互に引き付けられ、保持されます。電子-陽電子対間の誘電体は消滅を許しません。この充電状態はバウンドと呼ばれます。
以前は、電気量の測定には、あまり正確ではないかさばる機器が使用されていました。今では、アマチュア無線の初心者でさえ、テスターで静電容量を測定する方法を知っています。
コンデンサのマーキング
正確で安全な操作には、電子機器の特性を知ることが必要です。
コンデンサの静電容量を決定するには、機器で値を測定し、ケースのマーキングを読み取る必要があります。示された値と測定中に得られた値は異なります。これは、生産技術の不完全性とパラメータ（摩耗、温度の影響）の操作上のばらつきによるものです。
公称静電容量と許容誤差のパラメータがケースに示されています。家電製品では、偏差が最大20％の機器が使用されます。宇宙産業、軍事機器、危険物の自動化では、5〜10％の特性の拡散が許可されています。作業図には許容値は含まれていません。
公称容量は、IEC規格（60か国の規格に従って国内組織をまとめる国際電気標準会議）に従ってコード化されています。
IEC規格では、次の表記が使用されています。
- 3桁のエンコーディング。最初に2文字-pFの数、3番目-ゼロの数、最後に9文字-値は10 pF未満、前に0-1pF以下。コード689-6.8pF、152-1500 pF、333-33000pFまたは33nF、または0.033uF。読みやすくするために、コードの小数点は文字「R」に置き換えられています。 R8 \ u003d 0.8 pF、2R5-2.5pF。
- マーキングの4桁。最後の1つは、ゼロの数です。 3最初-pFの値。 3353-335000pF、335nFまたは0.335uF。
- コードで文字を使用する。文字µはuF、nはナノファラッド、pはpFです。 34p5〜34.5 pF、1 µ5〜1.5 µF。
- グライダーセラミック製品は、2つのレジスタにA〜Zの文字と、10の累乗を示す数字でコード化されています。K3〜2400pF。
- 電解SMDデバイスは2つの方法でマークされています。数字-pFでの定格静電容量、およびスペースがある場合は2行の隣または2行-定格電圧の値。電圧をエンコードする文字と3桁の横の文字、2は静電容量を決定し、最後の文字はゼロの数です。 A205は10Vと2uFを意味します。
- 表面実装製品には、文字と数字のコードが付いています：CA7-10uFおよび16V。
- エンコーディング-ボディカラー。
IECマーキング、国の指定、およびブランドコードにより、コードを暗記することは無意味になります。ハードウェアの設計者と修理担当者は、参照ソースを必要とします。
数式計算
要素の公称容量の計算は、次の2つの場合に必要です。
- 電子機器の設計者は、回路を作成するときにパラメータを計算します。
- 適切な電力と容量のコンデンサがない場合のマスターは、要素の計算を使用して、使用可能な部品から選択します。
RC回路は、インピーダンス値（複素抵抗（Z））を使用して計算されます。 Raは、回路参加者を加熱するための電流損失です。 RiとRe-要素のインダクタンスと静電容量の影響を考慮に入れます。 RC回路の抵抗の端子では、電圧UrはZに反比例します。
熱抵抗は負荷の電位を増加させ、反応性はそれを減少させます。複素抵抗の無効成分が増加すると、共振を超える周波数でコンデンサが動作すると、電圧損失が発生します。
共振周波数は、電荷を蓄積する能力に反比例します。 Fpを決定するための式から、回路の動作に必要なSk（コンデンサ容量）の値が計算されます。
パルス回路を計算するには、回路の時定数を使用します。これにより、パルス構造に対するRCの影響が決まります。コンデンサの回路抵抗と充電時間がわかっている場合、静電容量は時定数の式を使用して計算されます。結果の真実は人的要因に影響されます。
マスターは、コンデンサの並列および直列接続を使用します。計算式は抵抗器の式と逆です。
直列接続は要素の接続の静電容量を小さくし、並列回路は値を合計します。
マルチメータでコンデンサの静電容量を測定するにはどうすればよいですか？
パラメータを測定するときは、ハンドルに絶縁体が付いたドライバーでリード線を閉じることにより、コンデンサが事前に放電されます。これを行わないと、低電力マルチメータは故障します。
「Cx」モードのマルチメータでコンデンサの静電容量を確認する方法に関する質問への回答は次のとおりです。
- 「Cx」モードをオンにして、標準デバイスで測定限界-2000pF-20μFを選択します。
- コンデンサをデバイスのソケットに挿入するか、コンデンサの端子にプローブを取り付けて、デバイスの目盛りで値を確認します。
アンペロボルトメーターまたはマルチメーターは、ケース内の短絡または開回路の存在を判断します。
極性コンデンサは、電流の方向を考慮して、デバイスの回路に含まれています。メーカーは製品の電極に印を付けます。逆電流が通常よりも高い場合、1〜3Vの電圧用に設計されたコンデンサは故障します。
特性を測定する前に、極性電解コンデンサはボードからはんだ付けされていません。マルチメータの電源を入れて、抵抗を測定したり、半導体をテストしたりします。極コンデンサの電極にプローブを適用します-プラスからプラス、マイナスからマイナス。良好な静電容量は、抵抗のスムーズな増加を示します。充電電流が減少すると、EMFが増加し、電源の電圧に達します。
コンデンサのオープンは、マルチメータの無限抵抗のように見えます。デバイスが応答しないか、アナログコピーのポインタがほとんど移動しません。
エレメントが故障した場合、測定されたパラメータは、故障値に比例して、下方向の公称値に対応しません。
マルチメータを使用して複素抵抗または等価直列抵抗（コンデンサのESR）を測定する方法を自問する場合、接頭辞なしでこれを行うのは問題があります。コンデンサは高周波電流で無効特性を示します。
その他の測定方法
日曜大工のコンデンサ静電容量計は、パルスデバイスのスキームに従って組み立てられています。可変抵抗器を備えた一連のRC回路は、周波数が段階的に変化する一連の信号を製品の出力に生成します。デバイスをセットアップするには、プレフィックスが使用されるマルチメータを使用します。
テストされたコンデンサのセットが構造に順番に接続され、動作の精度が各サブレンジで調整されます。
極性電解セル用の日曜大工の静電容量計は、発振回路のない接頭辞の一部として概略的に実装および構成されています。出力には、パルス電圧の代わりに定電圧があります。
デジタル静電容量計では、電源が非常に安定しています。回路を構成する要素の「フローティング」パラメータは、測定精度には許容できない誤差をもたらします。
論理素子では、ESRを測定するために交流パルス電流のソースが作成されます。
追加のSMD抵抗テスト機能を備えたRLCブリッジデバイス、メイン充電、LCDディスプレイなどの安価なコンデンサ容量計は、それ自体が指のサイズです。それらは、プロの計測複合施設の機能を実行します。極性および可変の両方の電解コンデンサの静電容量計として機能することができます。
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