Лабораторная работа "Конденсаторы" 10 класс

Лабораторная работа № 23 Тема: Знакомство с конденсаторами Цель: изучить устройство, условные графические обозначения (УГО) и маркировку конденсаторов Оборудование:  макетная   плата,   набор   разных   конденсаторов:   постоянной   и   переменной   ёмкости   и   подстроечный, разобранные бумажный и оксидный (электролитический) конденсаторы, оксидный конденсатор ёмкостью 1000 мкФ, омметр, лабораторные амперметр и вольтметр, светодиод с ограничительным резистором, переключатель, источник питания на 4­6 В, соединительные провода Краткая теория Конденсаторы, как и резисторы, ­ наиболее распространённые электро­ и радиодетали. Простейший конденсатор (ри.1) состоит из двух металлических пластин (обкладок), разделённых тонким слоем диэлектрика (воздух,   слюда,   бумага,   керамика,   и   др.   материалы,   обладающие   достаточно   большим   сопротивлением.   Толщина диэлектрического слоя мала по сравнению с размерами пластин. Конденсатор – это своеобразный накопитель электрических зарядов (или электрической энергии); он собирает их на своих обкладках (рис.2) Основная   характеристика   конденсатора   –   его  электрическая   ёмкость.   Ёмкость   характеризует   способность   конденсатора накапливать заряд. С=q/U [ Ф] Фарад Первый элемент: постоянной ёмкости К переменной ёмкости КП подстроечеые КТ Маркировка конденсаторов Второй элемент (цифра) характеризует вид диэлектрика и некоторые особенности конструкции: 31 – слюдяные малой мощности 42 – бумажные металлизированные 50 – оксидно­электролитические алюминиевые 51 – оксидно­электролитические танталовые 52 – объёмно­пористые 53 – оксидно­полупроводниковые 73 – полиэтитентерефталатные 2 – подстроечные и переменные с воздушным диэлектриком 4 – подстроечные и переменные с твёрдым диэлектриком Третий элемент пишется через дефис и соответствует порядковому номеру разработки. Страя маркировка БМ – бумажный малогабаритный БМТ ­ бумажный малогабаритный теплостойкий КД – керамический дисковый КЛС – керамический литой секционный КМ – керемичекий монолитный КПК­М – подстроечный керамичекий малогабаритный КСО – слюдяной опрессованный КТ – керамический трубчатый МБГ – металлобумажный герметизированный МБГО – металлобумажный герметизированный малогабаритный ПО – плёночный открытый ПСО – плёночный стирофлексный открытый ПМ – полистироловый малогабаритный Обозначение ёмкости конденсатора на принципиальных схемах 1.для постоянной ёмкости рядом с графическим обозначением указывают значение ёмкости в пкФ (рис.3а) А)При ёмкости менее 0, 01 мкФ (10 000 пФ) ставят число пикофарад без обозначения размерности: 15, 220, 9100 (рис. 3а) Б)Для ёмкости 0,01 мкФ и более ставят число микрофарад с добавлением букв «мк»: 0,01 мк, 0,15 мк, 10 мк (рис.3б) В)У оксидных проставляют + около одной обкладки (и на корпусе около соответствующего вывода) – указывают номинальное напряжение: 5 мк10В, 100 мкÎ25В, 500 мкÎ50В (рис.3в)2.для переменной ёмкости и подстроечных указывают пределы изменения ёмкости при при крайних положениях ротора: 6… 30,  10…180,  6…470 (рис.3г) Рис 3 Кодирование ёмкости на корпусах конденсаторов Номинальные ёмкости кодируются двумя или тремя цифрами и буквами латинского алфавита: р – пикофарады n – нанофарады μ – микрофарады до 91 пФ – в пикофарадах, используя букву р от 100 до 9100 пФ – в долях нанофарады от 0,01 до 0,091 мкФ – в нанофарадах с буквой n от 0,1 мкФ и более – в микрофарадах с буквой  μ Обозначение единицы ёмкости ставят: А)Впереди числа, если ёмкость выражается десятичной дробью:  р91 (0,91 пФ) n15 (0,15 нФ=150 пФ) μ47 (0,47 мкФ) Б)Вместо запятой, если ёмкость составляет целое число с десятичной дробью:  1р6 (1,6 пФ) 5 n1 (5,1 нФ) 3 μ3 (3,3 мкФ) В)После числа, если ёмкость равна целому числу: 10р (10пФ) 22 n (22 нФ) 50 μ (50 мкФ) Допустимые отклонения ёмкости в процентах маркируются после номинального значения ёмкости буквенным кодом согласно таб.1 Проверка исправности конденсаторов Для этого можно воспользоваться омметром. Если конденсатор исправен, от касания щупами омметра его обкладок он сразу же начнёт заряжаться от источника питания прибора и вызовет отклонение стрелки от тока зарядки. Но последняя тотчас же возвратиться в положение очень большого сопротивления конденсатора. Первоначальное отклонение стрелки будет тем  значительнее,  чем больше ёмкость  конденсатора.  При испытании  конденсаторов  малой ёмкости отклонение стрелки незаметно, т.к. зарядный ток очень мал. Если при испытании омметр покажет нулевое сопротивление, значит, конденсатор (диэлектрик) пробит. Если же омметр покажет наличие некоторого сопротивления конденсатора, это будет означать, диэлектрик даёт утечку тока. Контрольные вопросы 1.Объясните, что означают следующие надписи на конденсаторах: К50­12 _____________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ К53­16 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ К73­9 ______________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ К31­11 _____________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ КТ4­21_____________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 2.Расшифруйте закодированную на корпусах конденсаторов информацию: μ47J _______________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 6n8К ______________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 4р3F ______________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 91рМ ______________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ Практическая работа Расшифруйте условные обозначения, нанесённые на корпусах данных вам конденсаторов Задание 1 1.Определите:    А)тип    Б)номинальную ёмкость    В)напряжение, на которое он рассчитан    Г)допустимое отклонение ёмкости от указанной ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 2.Проведите испытание конденсаторов омметром ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ Изучите способность конденсатора накапливать электрическую энергию Задание 2 1.Соберите схему по рис. 4 аб, состоящую из источника питания, переключателя SA на два положения (можно заменить  проводком), оксидно­электролитического конденсатора и светодиода НL с ограничительным резистором, включённых с  учётом полярностей. Светодиод с резистором можно заменить миниатюрной лампой накаливания на 2­3 В. 2.Зарядите оксидный конденсатор большой ёмкости (500­2000 мкФ). Касание выводов конденсатора к электродам источника  питания может быть кратковременным, т.к. зарядка происходит мгновенно. 3.Переключите заряженный конденсатор к светодиоду и следите за процессом его разрядки.Рис 4а                                                                                                                 Рис 4б Вывод: В результате проведённой работы я научился (лась) _______________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________