Большая Советская энциклопедия - конденсатор электрический

система из двух или более электродов (обкладок), разделённых диэлектриком (См. Диэлектрики), толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок; такая система электродов обладает взаимной электрической ёмкостью (См. Электрическая ёмкость). К. э. в виде готового изделия применяется в электрических цепях там, где необходима сосредоточенная ёмкость. Диэлектриком в К. э. служат газы, жидкости и твёрдые электроизоляционные вещества, а также полупроводники. Обкладками К. э. с газообразным и жидким диэлектриком служит система металлических пластин с постоянным зазором между ними. В К. э. с твёрдым диэлектриком обкладки делают из тонкой металлической фольги или наносят слои металла непосредственно на диэлектрик. Для некоторых типов К. э. на поверхность металлической фольги (1-я обкладка) наносится тонкий слой диэлектрика; 2-й обкладкой является металлическая или полупроводниковая плёнка, нанесённая на слой диэлектрика с другой стороны, или электролит, в который погружается оксидированная фольга. В интегральных схемах (См. Интегральная схема) применяются два принципиально новых вида К. э.: диффузионные и металл-окисел-полупроводниковые (МОП). В диффузионных К. э. используется ёмкость созданного методом диффузии р — n-перехода, которая зависит от приложенного напряжения. В К. э. типа МОП в качестве диэлектрика используется слой двуокиси кремния, выращенный на поверхности кремниевой пластины. Обкладками служат подложка с малым удельным сопротивлением (кремний) и тонкая плёнка алюминия.

При подключении К. э. к источнику постоянного тока на его обкладках накапливается электрический заряд Q = C ․ U; выражая Q в кулонах и U (напряжение на обкладках К. э.) в вольтах, получим С — ёмкость К. э. в фарадах. Ёмкость К. э. с обкладками в виде двух параллельных плоских пластин равна:

(пф),

где ε0 — диэлектрическая проницаемость вакуума, ε0 = 8,85․10^-3 пф/мм; ε — относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика (ε ≥1), S — площадь плоской обкладки в мм², b — расстояние между обкладками в мм.

Ёмкость цилиндрического К. э. (два коаксиальных полых цилиндра разделенных диэлектриком) равна:

(пф),

где l — длина цилиндра в мм; D2 — внутренний диаметр внешнего цилиндра в мм; D1 — внешний диаметр внутреннего цилиндра в мм. При этом не учитываются искажения однородности электрического поля у краев обкладок (краевой эффект), и потому эти расчёты дают несколько заниженные значения ёмкости C; точность расчёта возрастает при уменьшении отношения