Параметры и эквивалентные схемы конденсаторов

При низких частотах конденсаторы можно рассматривать как емкостные элементы. При высоких частотах играют существенную роль потери энергии в изоляции. Эти потери растут с увеличением частоты тока и зависят от материала изоляции. Например, бумажная изоляция, которая применяется для конденсаторов, устанавливаемых в цепях низких и звуковых частот, оказывается непригодной при высоких частотах, так как потери энергии в ней приводят к недопустимому нагреву.

Энергия, преобразуемая в тепло в изоляции конденсаторов, подводится от источника питания, поэтому ток в конденсаторе опережает по фазе напряжение на его выводах на угол |j|, меньший p/2 (рис. 3.25). Угол, дополняющий|j| до p/2, обозначают буквой d и называют углом потерь.

Для конденсатора, как и для любого двухполюсника, можно составить две схемы замещения (рис. 3.26), в которых g и r учитывают потери энергии в диэлектрике.

Обычно угол потерь d очень мал. Величина для различных частот и диэлектриков лежит в пределах от . При таких условиях Поэтому практически можно считать

и так как yz = 1, то С = С1 т. е. емкости С и С1 обеих схем практически одинаковы.

Связь между r и g найдем из общих соотношений между сопротивлениями и проводимостями ( 3.36):

На практике конденсатор характеризуют параметрами С и tgd. Для параллельной эквивалентной схемы (рис. 3.26, а)

Для последовательной эквивалентной схемы (рис. 3.26, б)

Величину, обратную tgd, называют добротностью конденсатора:

Дополнительно по теме