Что такое конденсатор?
Прибор, который накапливает электроэнергию в виде электрических зарядов, называется конденсатором. Количество электричества или электрический заряд в физике измеряют в кулонах (Кл). Электрическую ёмкость считают в фарадах (Ф).
Уединенный проводник электроёмкостью в 1 фараду — металлический шар с радиусом, равным 13 радиусам Солнца. Поэтому конденсатор включает в себя минимум 2 проводника, которые разделяет диэлектрик. В простых конструкциях прибора — бумага.
Работа конденсатора в цепи постоянного тока осуществляется при включении и выключении питания.Только в переходные моменты меняется потенциал на обкладках.
Конденсатор в цепи переменного тока перезаряжается с частотой, равной частоте напряжения источника питания. В результате непрерывных зарядов и разрядов ток проходит через элемент. Выше частота — быстрее перезаряжается прибор.
Сопротивление цепи с конденсатором зависит от частоты тока. При нулевой частоте постоянного тока величина сопротивления стремится к бесконечности. С увеличением частоты переменного тока сопротивление уменьшается.
Маркировка отечественных конденсаторов
Для всех постсоветских предприятий характерна достаточно полная маркировка радиоэлементов, допускающая незначительные отличия в обозначениях.
Ёмкость
Первым и самым важным параметром конденсатора является емкость. В связи с этим значение данной характеристики располагается на первом месте и кодируется буквенно-цифровым обозначением. Так как единицей измерения емкости является фарада, то в буквенном обозначении присутствует либо символ кириллического алфавита «Ф», либо символ латинского алфавита «F».
Так как фарад – большая величина, а используемые в промышленности элементы имеют намного меньшие номиналы, то и единицы измерения имеют разнообразные уменьшительные префиксы (мили-, микро-, нано- и пико). Для их обозначения используют также буквы греческого алфавита.
- 1 миллифарад равен 10-3 фарад и обозначается 1мФ или 1mF.
- 1 микрофарад равен 10-6 фарад и обозначается 1мкФ или 1F.
- 1 нанофарад равен 10-9 фарад и обозначается 1нФ или 1nF.
- 1 пикофарад равен 10-12 фарад и обозначается 1пФ или 1pF.
Советуем к прочтению: Как работают полевые транзисторы упрощенное объяснение схем электронных ключей, регуляторов тока, усилителей в
Правила расшифровки маркировки
Сначала разберемся с цифровой маркировкой конденсаторов. Ели устройство имеет маленькие размеры, то для указания емкости используется стандарт EIA. При наличии в коде только двух цифр, после которых следует буква, их значение соответствует номинальной емкости. Третья цифра в коде представляет собой множитель нуля. Если она находится в диапазоне от 0 до 6, то к первым двум цифрам необходимо добавить соответствующее количество нулей. Скажем, обозначение «463» равно 46*10 3 .
Единицы измерения зависят от размеров устройства, и для маленьких это — пикофарады. В остальных случаях принято использовать микрофарады. Когда цифровое обозначение будет расшифровано, необходимо переходить к буквам. Когда они расположены в составе первых двух символов, то используется один из 2 способов:
- Буква «R» заменяет запятую — надпись 3R2 соответствует емкости в 3,2 пикофарады.
- Буква «р» используется в качестве десятичной запятой — р60 соответствует 0,6 пикофарадам. Буквы «n» и «m» выполняют аналогичную задачу, но соответствуют нано- и микрофараде.
Конденсаторы и резисторы
Как и микросхемы, содержание драгметаллов в конденсаторах выше в том случае, если они изготовлены в Советском Союзе. Кроме серебра и золота, из таких элементов можно добыть платину и палладий. Но в последнее время количество ценных веществ снижается из-за дороговизны производства. Требования, которые сегодня предъявляются к современным изделиям, иногда исключают использование традиционных материалов.
Читать также: Инструменты для нарезания внутренней и наружной резьбы
Если интересно то, какие конденсаторы содержат драгметаллы, то все детали делят на несколько категорий в зависимости от объёма золота, серебра и платины:
- керамические с маркой КМ;
- с жёлтым корпусом;
- танталовые;
- с серебряным покрытием.
Получить золото и серебро можно из вычислительных машин, АТС и электронных устройств, которые произвели в СССР. К примеру, в конденсаторе К 22 5 содержание драгметаллов следующее — 34,2 г золота и 52,3 г серебра. Ламповые телевизоры, магнитофоны и другая бытовая техника того времени также может быть полезной.
Не только конденсаторы и микросхемы содержат ценные элементы. Их добывают и из резисторов. Но в них много серебра, а золота и платины практически нет
Особое внимание специалисты уделяют советским потенциометрам серий ПТП, 5К, ППМЛ и ППБЛ. Подходят модели, выпущенные до 1982 года
Желательно, чтобы на них была пометка «Ромб».
Из этих деталей извлекают драгметаллы с помощью химического способа. Понадобится подготовить растворы азотной и соляной кислоты. Конденсатор, микросхему или резистор на 30−40 минут помещают в смесь и ждут отделения веществ. Осадок, который появится на дне ёмкости, может иметь красный или коричневый оттенок — это и есть золото. Его собирают и промывают, затем переплавляют в украшение или другое изделие.
Зачем нужна маркировка?
Цель маркировки электронных компонентов – возможность их точной идентификации. Маркировка конденсаторов включает в себя:
- данные о ёмкости конденсатора – главной характеристике элемента;
- сведения о номинальном напряжении, при котором прибор сохраняет свою работоспособность;
- данные о температурном коэффициенте емкости, характеризующем процесс изменения емкости конденсатора в зависимости от изменения температуры окружающей среды;
- процент допустимого отклонения емкости от номинального значения, указанного на корпусе прибора;
- дату выпуска.
Для конденсаторов, при подключении которых требуется соблюдать полярность, в обязательном порядке указывается информация, позволяющая правильно ориентировать элемент в электронной схеме.
Система маркировки конденсаторов, выпускавшихся на предприятиях, входивших в состав СССР, имела принципиальные отличия от системы маркировки, применяемой на тот момент иностранными компаниями.
Физические величины, используемые в маркировке емкости керамических конденсаторов
Для определения величины емкости в международной системе единиц (СИ) используется Фарад (Ф, F). Для стандартной электрической схемы это слишком большая величина, поэтому в маркировке бытовых конденсаторов используются более мелкие единицы.
Таблица единиц емкости, применяемых для бытовых керамических конденсаторов
| Наименование единицы | Варианты обозначений | Степень по отношению к Фараду | |
| Микрофарад | Microfarad | мкФ, µF, uF, mF | 10-6F |
| Нанофарад | Nanofarad | нФ, nF | 10-9F |
| Пикофарад | Picofarad | пФ, pF, mmF, uuF | 10-12F |
Редко применяется внемаркировочная единица миллифарад – 1 мФ (10-3Ф).
КМ 5Н30 68Н (зелёные)
Следующая группа КМ керамических конденсаторов зеленого цвета это КМ 5Н30 68Н (зелёные)
Внизу после Н30 находится маркировка 68Н и еще ниже в основном месяц и год выпуска данного конденсатора. в прошлом году была цена S1,594 за один грамм. Квадратные в основном, но смотрите на маркировку, зеленые и светло-зеленые КМ конденсаторы этой группы.
Конденсаторы КМ 5Н30 68Н (зелёные) широко применяются в различных радиоэлектронных цепях для разделения переменной и постоянной составляющей полезных сигналов между каскадами, а также для эффективного подавления пульсаций выпрямленного напряжения. Благодаря своим свойствам, представленные элементы используются в системах связи, в измерительном, научном, промышленном оборудовании.
Характеристики и свойства
К параметрам конденсатора, которые используют для создания и ремонта электронных устройств, относят:
- Ёмкость — С. Определяет количество заряда, которое удерживает прибор. На корпусе указывается значение номинальной ёмкости. Для создания требуемых значений элементы включают в цепь параллельно или последовательно. Эксплуатационные величины не совпадают с расчетными.
- Резонансная частота — fр. Если частота тока больше резонансной, то проявляются индуктивные свойства элемента. Это затрудняет работу. Чтобы обеспечить расчетную мощность в цепи, конденсатор разумно использовать на частотах меньше резонансных значений.
- Номинальное напряжение — Uн. Для предупреждения пробоя элемента рабочее напряжение устанавливают меньше номинального. Параметр указывается на корпусе конденсатора.
- Полярность. При неверном подключении произойдет пробой и выход из строя.
- Электрическое сопротивление изоляции — Rd. Определяет ток утечки прибора. В устройствах детали располагаются близко друг к другу. При высоком токе утечки возможны паразитные связи в цепях. Это приводит к неисправностям. Ток утечки ухудшает емкостные свойства элемента.
- Температурный коэффициент — TKE. Значение определяет, как ёмкость прибора меняется при колебаниях температуры среды. Параметр используют, когда разрабатывают устройства для эксплуатации в тяжелых климатических условиях.
- Паразитный пьезоэффект. Некоторые типы конденсаторов при деформации создают шумы в устройствах.
КМ 5V (зелёные)
Следующая группа приемные керамические КМ конденсаторы зеленого цвета, через две дроби; 5V/39k/X3. 5V/4n7J/W9. 5V/3n9k/X3. 5V/4n7J/WO.. 5V/4n7J/WN чисто квадратные или прямоугольные размеры, выводы пайки в одну сторону припой с разных сторон. Эта группа КМ керамических конденсаторов зеленого цвета самая дорогая из всех зеленых, группа 5V
В маркировке вначале стоит именно 5V и дальше можно не расшифровывать, это не важно и не имеет значения, их принимают по по верхнему значению 5V и все. Цена в 2021 году S3,015 за 1 грамм КМ конденсаторов 5V
Высокостабильные конденсаторы КМ 5V используются в медицинском оборудовании, в измерительных приборах и в технике военного назначения. Процесс изготовления элементов данного типа заключается в опрессовывании тонких металлизированных керамических пластин под высоким давлением, что позволяет добиться большой емкости электрической емкости конденсаторов при достаточно малых габаритах.
КМ К10-26 (зелёные)
КМ конденсаторы К10-26-это следующая группа КМ керамических зеленых конденсаторов цена в прошлом году S0,756 за один грамм. Это редкие квадратные и прямоугольные КМ конденсаторы и одни из самых дешевых радиодеталей КМ этой группы. Нижний регистр маркировки нужны только для радиолюбителей, скупке эти данные не нужны
Есть К10-26 и остальное не важно!!! Встречаются очень редко и мало вообще их кто видел из собирателей на сдачу в драгметаллы. Ножки этих Км с одной стороны
адиоэлектронные компоненты КМ К10-26 (зелёные) необходимы для накапливания электрической энергии и быстрой ее передачи в подключенные контуры (цепи). Применяются такие керамические конденсаторы в устройствах с повышенными требованиями (военное, медицинское, измерительное оборудование). Корпус элемента К10-26 выполнен в виде прямоугольной или квадратной пластины небольшой толщины и окрашен в зеленый цвет, с нанесением соответствующей маркировки.
Технические параметры
Номинальная емкость конденсаторов может варьироваться от нескольких пикофарад до двух микрофарад.В зависимости от марки приборов, рабочее напряжение в цепях с постоянным, импульсным или переменным током может составлять 50-250 вольт.Эффективное подавление пульсаций с частотой 1МГц и выше.При изготовлении конденсаторов использовались драгоценные и редкоземельные металлы (серебро, палладий, платина).
У этой группы одно отличие выводы ножек для паек с одной стороны, но не однонаправленные и очень мелкие по сравнению с обычными КМ конденсаторами керамическими зеленого цвета из групп примерно в четыре раза меньше…Цена на них в 2020 году была S1,27 за грамм. (сравнение с КМ 5V)
КМ D (зелёные)
Теперь следующая группа КМ зеленых керамических конденсаторов-это группа D, в самом начале маркировки стоит 4D/47n, 5D/47n и так далее, вообщем самое главное что бы стояла латинская буква D, так же прямоугольные выводы с разных сторон, однонаправленные. На этих уже видим серый цвет у конденсатора с ободранной краской в ней есть содержание платины и палладия. В 2021 году они принимались по S1,66 доллара за один грамм.
Радиодетали КМ D (зелёные), являясь малогабаритными и стойкими к внешним воздействиям окружающей среды конденсаторами, предназначены для накопления электрической энергии в схемах, где полезные сигналы меняют свою полярность и требуется высокая стабильность работы каждого электронного элемента в отдельности. Одним из первых предприятий, начавших выпуск конденсаторов данного типа в 1970-х годах, является Производственное Объединение «Монолит», которое метило свои изделия знаком в виде ромба со стрелками по бокам.
Принцип работы конденсаторов
При подсоединении цепи к источнику электрического тока через конденсатор начинает течь электрический ток. В начале прохождения тока через конденсатор его сила имеет максимальное значение, а напряжение – минимальное. По мере накопления устройством заряда сила тока падает до полного исчезновения, а напряжение увеличивается.
В процессе накопления заряда электроны скапливаются на одной пластинке, а положительные ионы – на другой. Между пластинами заряд не перетекает из-за присутствия диэлектрика. Так устройство накапливает заряд. Это явление называется накоплением электрических зарядов, а конденсатор –накопителем электрического поля.
Резистор СН1-2-1
Справочник содержания драгоценных металлов в радиодеталях, создан на основе справочных данных организаций занимающихся переработкой лома радиодеталей, паспортах устройств, формулярах, этикетках и других открытых источников. Стоит отметить, что реальное содержание может отличатся на 20-30% в меньшую сторону.
Содержание драгоценных металлов в резисторе: СН1-2-1
Золото: 0 Серебро: 0.0136 Платина: 0 МПГ: 0 По данным: Справочник по драгоценным металлам ПРИКАЗ №70
В постоянных резисторах содержится только серебро, которое нанесено на выводы. С переменными резисторами все лучше, в них может содержатся золото, серебро, платина и сплавы палладия. Особо богаты на драгметаллы претензионные переменные резисторы.
Сопротивление резистора — его основная характеристика. Основной единицей электрического сопротивления является ом (Ом). На практике используются также производные единицы — килоом (кОм), мегаом (МОм), гигаом (ГОм). Драгоценные металлы в основном содержатся в переменных и построечных резисторах, в них часто используется палладий в виде бегунков или проволоки реохорды.
Типы резисторов
Существует три основных типа резисторов: Переменный резистор — это резистор, у которого электрическое сопротивление между подвижным контактом и выводами резистивного элемента можно изменять механическим способом. Постоянные резисторы, сопротивление у данного резистора не изменить. Как правило имеют только два вывода. В данных резисторах может содержаться только серебро, в виде посеребренных выводов. Нелинейные. Сопротивление компонентов этого типа изменяется под воздействием температуры (терморезисторы), светового излучения (фоторезисторы), напряжения (варисторы) и других величин.
Основные характеристики резисторов
Номинальное сопротивление (Ом, кОм, мОм). Максимальная рассеиваемая мощность (0,25 Вт, 0,5 Вт, 1 Вт, и т.д.) Допуск или класс точности (от этого значения зависит допустимый разброс параметров резистора).
Примеры буквенно-цифрового обозначения резистора
Примеры буквенно-цифрового обозначения для сопротивления, выраженного целым числом: 47 Ом – 47 R; 47 кОм – 47 K; 47 МОм – 47 M. Если для выражения величины сопротивления используется десятичная дробь, то порядок расположения цифр и букв будет иным, например: 0,47 Ом – R 47; 0,47 кОм – K 47; 0,47 МОм – M 47. Если сопротивление выражается числом, отличным от нуля и с десятичной дробью, то буква в обозначении играет роль запятой, например: 4,7 Ом – 4R7; 4,7 кОм – 4K7; 4,7 МОм – 4M7. Допустимая погрешность обозначается в % и проставляется после номинального значения, например ±7%, ±10%, ±40%. Класс точности может определяться буквой, в зависимости от производителя, – русской или латинской.
Способы маркировки емкости конденсатора
На деталях советского производства, чаще всего имеющих довольно большую площадь поверхности, наносились числовые значения емкости, ее единица измерения и номинальное напряжение в вольтах. Например, 23 пФ, то есть 23 пикофарада.
Расшифровка маркировки обозначений современных керамических конденсаторов отечественного и зарубежного производства – мероприятие более сложное.
Немного о параметрах
Про два последних параметра (мощность и допуск) стоит сказать пару слов. Допуск в характеристиках конденсаторов — это допустимое/возможное отклонение ёмкости от указанного номинала. Есть виды с малым допуском — в несколько процентов, есть с больши́м — до 20%. Заменить конденсатор с малым допуском на аналог по ёмкости и напряжению, но более высоким допуском можно далеко не всегда. Такое допустимо только в бытовой технике. И то, только там, где величина заряда не слишком критична. Но лучше искать замену с аналогичным допуском.
| Кодировка допустимого отклонения емкости | Допуск % |
| E | 0.005 |
| L | 0.01 |
| P | 0.002 |
| W | 0.005 |
| B | 0.1 |
| C | 0.25 |
| D | 0.5 |
| F | 1 |
| G | 2 |
| H | 2.5 |
| J | 5 |
| K | 10 |
| M | 20 |
| N | 30 |
| Q | -10 … +30 |
| T | -10…+50 |
| S | -20…+50 |
| Z | -20…+80 |
Часто бывает так, что периодически «вылетает» конденсатор на одном и том же месте. По нашей логике хочется заменить его на элемент с больши́м напряжением. Но здесь может быть 2 варианта. Во-первых: в цепи имеют место скачки напряжения превышающие номинальное напряжение детали. Во-вторых, не учтена реактивная мощность конденсатора, если он работает в высокочастотных цепях.
Советуем к прочтению: Как управлять шаговым двигателем без контроллера
По большей части параметр мощности не указывают и найти его можно в спецификации на деталь. Им обычно пользуются узкие специалисты.
Ещё может быть указан температурный коэффициент — ТКЕ, но он ставится далеко не во всех случаях. Он отображает изменение ёмкости в зависимости от температуры элемента. Обычно проставляется, если есть значительная зависимость. Если изменения незначительны, их просто опускают. Многие параметры легко узнавать имея тестер радиоэлементов.
Драгметаллы в микросхемах
Первое, на что необходимо обращать внимание — это микросхемы электронной бытовой техники. Материалы, которые содержатся в них, необходимы для проводимости электрического тока, образования достаточного сопротивления и нормального функционирования чипов
Для того чтобы добыть такое количество золота, за которое можно выручить сумму, покрывающую расходы на обработку деталей, нужно запастись большим числом микросхем.
В керамических конденсаторах советского изготовления есть танталовые и серебряные элементы, в транзисторах и светодиодах содержится золото, как и в переключателях, разъёмах, реле и потенциометрах. В металлических деталях содержатся много сплавом, в том числе:
Добытчики драгметаллов часто испытывают трудности при скупке микросхем. Ведь основная часть подобных приборов советского производства уже продана. И для того, чтобы добыть 5 г серебра и 1 г золота нужно перебрать не менее одной тысячи деталей. В некоторых случаях реальное количество драгоценных веществ отличается от того, которое указано в справочнике. Содержание золота и серебра в определённых микросхемах:
- К537РФ — 40,1 и 71,2 г;
- 1200ЦЛ1 — 43,3 и 115,1 г;
- 2ФВ2000 — 41,7 г жёлтого металла, серебра нет;
- 530ИД7 — 28,5 и 26,7 г;
- КМ132РУ2 — 34,7 и 52,6 г.
Маркировка конденсаторов импортного производства
На сегодняшний день стандарты, которые были приняты от IEC, относятся не только к иностранным видам оборудования, а и к отечественным. Данная система предполагает нанесение на корпус продукции маркировки кодового типа, которая состоит из трех непосредственных цифр.
Две цифры, которые расположены с самого начала, обозначают емкость предмета и в таких единицах, как пикофарадах. Цифра, которая расположена третьей по порядку – это число нулей. Рассмотрим это на примере 555 – это 5500000 пикофарад. В том случае, если емкость изделия является меньше, чем один пикофарад, то с самого начала обозначается цифра ноль.
Есть также и трехзначный вид кодировки. Такой тип нанесения применяется исключительно к деталям, которые являются высокоточными.
Цветовая маркировка импортных конденсаторов
Обозначение наименований на таком предмете, как конденсатор, имеет такой же принцип производства, что и на резисторах. Первые полосы на двух рядах обозначают емкость данного устройства в тех же измерительных единицах. Третья полоса имеет обозначение о количестве непосредственных нулей. Но при этом полностью отсутствуют синий окрас, вместо него применяют голубой.
Важно знать, что если цвета идут одинаковые подряд, то между ними целесообразно осуществить промежутки, чтобы было четко понятно. Ведь в другом случае эти полосы будут сливаться в одну
