Comment déterminer facilement la capacité d'un condensateur

Parfois quand condensateur il n'y a pas de marquage ou de confiance dans les paramètres indiqués sur son boîtier, il faut en quelque sorte connaître la capacité réelle. Mais comment le faire sans équipement spécial?

Bien sûr, si à portée de main il y a un multimètre avec la capacité de mesurer la capacité ou un C-mètre avec une gamme appropriée de mesures de capacité, alors le problème cesse d'être tel. Mais que faire si seulement multimètre domestique simple et une certaine alimentation, mais est-il nécessaire de mesurer la capacité d'un condensateur ici et maintenant? Dans ce cas, les lois bien connues de la physique viendront à la rescousse, ce qui permettra de mesurer la capacité avec un degré de précision suffisant.

Premièrement, nous considérons un moyen simple de mesurer la capacité d'un condensateur électrolytique à l'aide des outils disponibles. Comme vous le savez, lors de la charge d'un condensateur à partir d'une source de tension constante à travers une résistance, il existe un schéma selon lequel la tension sur le condensateur approchera de façon exponentielle de la tension de la source, et dans la limite, un jour, il l'atteindra finalement.

Mais pour ne pas attendre longtemps, vous pouvez simplifier votre tâche. Il est connu que pendant un temps égal à 3 * RC, la tension sur le condensateur pendant la charge atteindra 95% de la tension appliquée au circuit RC. Ainsi, connaissant la tension de l'alimentation, la résistance nominale et armé d'un chronomètre, vous pouvez facilement mesurer la constante de temps, ou plutôt trois fois la constante de temps pour une plus grande précision, puis calculer la capacité du condensateur selon la formule bien connue.

Par exemple, considérez l'expérience ci-dessous. Disons que nous avons condensateur électrolytique, sur lequel il y a une sorte de marquage, mais nous ne lui faisons pas particulièrement confiance, car le condensateur est resté longtemps dans les bacs, et vous ne savez jamais s'il a séché, en général, vous devez mesurer sa capacité. Par exemple, le condensateur indique 6800uf 50v, mais vous devez le savoir avec certitude.

Étape numéro 1. Nous prenons une résistance de 10kΩ, mesurons sa résistance avec un multimètre, car nous ferons d'abord confiance à notre multimètre dans cette expérience. Par exemple, nous avons obtenu une résistance de 9840 Ohms.

Étape numéro 2. Allumez l'alimentation. Puisque nous faisons plus confiance au multimètre qu'à l'étalonnage (le cas échéant) de l'échelle de l'alimentation, mettez le multimètre en mode de mesure de la tension continue et connectez-le aux bornes de l'alimentation. Nous réglons la tension de l'alimentation sur 12 volts, de sorte que le multimètre affiche avec précision 12,00 V. Si la tension de l'alimentation n'est pas régulée, il suffit de la mesurer et de l'enregistrer.

Étape numéro 3. Nous assemblons une chaîne RC d'une résistance et d'un condensateur, dont la capacité doit être mesurée. Nous court-circuitons le condensateur afin qu'il puisse être facilement retourné.

Étape numéro 4. Nous connectons la chaîne RC à l'alimentation. Le condensateur est toujours en court-circuit. Nous mesurons à nouveau la tension fournie à la chaîne RC avec un multimètre et fixons cette valeur de fidélité sur papier. Par exemple, il est resté à 12,00 V, soit le même qu'au début.

Étape numéro 5. Nous calculons 95% de cette tension, par exemple, si 12 volts, alors 95% est de 11,4 volts. Maintenant, nous savons que dans un temps égal à 3 * RC, le condensateur se chargera jusqu'à 11,4 V.

Étape numéro 6. Nous prenons un chronomètre entre nos mains, et déplions le condensateur, nous commençons le compte à rebours en même temps. Nous fixons le temps pendant lequel la tension aux bornes du condensateur atteint 11,4 V, ce sera 3 * RC.

Étape numéro 7. Nous faisons des calculs. Le temps résultant en secondes est divisé par la résistance de la résistance en ohms et par 3. On obtient la valeur de la capacité du condensateur en farads.

Par exemple: le temps s'est avéré 220 secondes (3 minutes et 40 secondes). Divisez 220 par 3 et par 9840, nous obtenons la capacité en farads. Dans notre exemple, il s'est avéré que 0,007452 F, c'est-à-dire que 7452 microfarads et 6800 microfarads sont écrits sur le condensateur.Ainsi, l'écart acceptable de 20% se situait dans l'écart de capacité, car il s'élevait à environ 9,6%.

Mais qu'en est-il condensateurs non polaires petites capacités? Si le condensateur est en céramique ou en polypropylène, le courant alternatif et la connaissance de la capacité aideront ici.

Par exemple, il y a un condensateur, sa capacité est censée être de plusieurs nanofarads, et on sait qu'il peut fonctionner dans un circuit alternatif. Pour effectuer les mesures, un transformateur de réseau avec un enroulement secondaire, disons 12 volts, un multimètre et tout de même une résistance de 10 kΩ seront nécessaires.

Étape numéro 1. Nous assemblons le circuit RC et le connectons à l'enroulement secondaire du transformateur. Ensuite, nous allumons le transformateur dans le réseau.

Étape numéro 2. Nous mesurons la tension alternative sur le condensateur avec un multimètre, puis sur la résistance.

Étape numéro 3. Nous faisons des calculs. Tout d'abord, nous calculons le courant à travers la résistance, - divisons la tension aux bornes de celle-ci par la valeur de sa résistance. Le circuit étant série, le courant alternatif traversant le condensateur a exactement la même valeur. Divisez la tension aux bornes du condensateur par le courant à travers la résistance (le courant à travers le condensateur est le même), nous obtenons la valeur de la capacité Xc. Connaissant la capacité et la fréquence du courant (50 Hz), nous calculons la capacité de notre condensateur.

Par exemple: sur la résistance 7 volts, et sur le condensateur 5 volts. Nous avons calculé que le courant à travers la résistance dans ce cas est de 700 μA, et donc à travers le condensateur, est le même. Ainsi, la capacité du condensateur à une fréquence de 50 Hz est de 5 / 0,0007 = 7142,8 Ohms. Capacité Xc = 1 / 6,28fC, donc C = 445 nF, soit 470 nF nominal.

Les méthodes décrites ici sont très grossières, vous ne pouvez donc les utiliser qu'en l'absence d'autres options. Dans d'autres cas, il est préférable d'utiliser des instruments de mesure spéciaux.

Voir aussi: Comment utiliser un multimètre