Занимательные эксперименты
Чтобы ближе познакомиться с «профессиями» конденсатора, советуем провести предлагаемые эксперименты. Ведь конденсатор — не просто радиодеталь, обладающая емкостью. Для него характерно еще и емкостное сопротивление, т. е. сопротивление переменному току, зависящее от емкости конденсатора и частоты протекающего через него тока. Эти свойства открывают интересные возможности применения конденсатора в разнообразных электронных и электрических устройствах.
Конденсатор — накопитель электрической энергии. Если конденсатор подключить на время к источнику постоянного тока, он зарядится, т. е. накопит электрическую энергию и будет сохранять ее. Продолжительность хранения энергии зависит от тока утечки конденсатора и может быть весьма большой.
Непосредственно для указанной цели конденсатор практически не используется. Чаще бывает, что конденсатор заряжают до какого-то напряжения, а затем разряжают на ту или иную цепь. Продолжительность разрядки определяется емкостью конденсатора и сопротивлением цепи, иначе говоря, сопротивлением нагрузки. Причем ток разрядки может быть значительным — на «здоровье» конденсатора это не отразится.
В подтверждение сказанного проведем первый эксперимент (рис. 1). Оксидный конденсатор С1 емкостью 800…1000 мкФ на напряжение 10 В подключите через кнопочный переключатель SВ1 к зарядной цепи, состоящей из ограничительного резистора R1 н батареи GВ1 напряжением 9 В («Крона»). Резистор ограничивает ток зарядки, что, в свою очередь, полезно для «маломощной» батареи. Правда, возрастает продолжительность зарядки по сравнению с вариантом зарядки конденсатора непосредственно от батареи, но это время невелико — менее секунды. При желании продолжительность зарядки можно примерно подсчитать по формуле:
Т=2RС,
где Т — продолжительность зарядки, с; R — сопротивление резистора, Ом; С — емкость конденсатора, Ф (Ф — фараде, 1 Ф= 1000 000 мкФ).
Стоит теперь нажать кнопку переключателя, как конденсатор окажется подключенным к разрядной цепи — лампе накаливания EL1, рассчитанной на напряжение 3,5 В и ток 0,15 A. Лампа вспыхнет. Несмотря на то, что лампа взята на напряжение 3,5 В, а конденсатор заряжен до 9 В, нить лампы не успеет перегореть — слишком кратковременна продолжительность разрядки (ее можно подсчитать по вышеприведенной формуле).
Журнал “Радио” № 11-91г.