ТКЕ конденсатора переменной ёмкости с плоскими пластинами. На рисунке 4.1 представлена схема плоского конденсатора, причём предлагается сделать пластины и втулки из материалов обладающих различными температурными коэффициентами линейного расширения (ТКЛР) и. Полагая также, что конструкция выполнена таким образом, что при изменении температуры имеют место свободные температурные деформации.
Температурную неустойчивость ёмкости отражает следующая формула: . Первое слагаемое представляет ТКПА диэлектрика, т.е. , второе – температурный коэффициент расширения площади пластин, очевидно: , третья – есть функция размеров d, k, D и ТКЛР и. Из рисунка 4.1 можно записать соотношения 2d + 2k =D, откуда. Проделав несложные математические преобразования, получим: (2) Если, то, то есть определяется только свойствами материала и среды. Если, то, т.е. ТКЕ переменного конденсатора, сделанного из однородного материала, будет равен ТКЛР этого материала. 4.3 Устройство термокомпенсации в конструкции переменного конденсатора с плоскими пластинами Формула (2) показывает, что компенсация температурной неустойчивости конденсатора возможна; для этого необходимо лишь выбрать также соотношения k, d, , , , чтобы. Если пренебречь, а в воздушных конденсаторах оно мало, то, условие, термокомпенсации, самой, конструкции будет: , откуда или (3). Эту форму можно использовать как соотношение для выбора параметров по заданным параметрам.
Если левая часть выражения (3) меньше нуля, ТКЕ конденсатора будет отрицательным и, при положительном ТКЕ – наоборот.
Рассмотрим влияние разбросов конструктивных параметров на величину ТКЕ, предполагая, что расчёт параметров ведётся с учётом полной компенсации, т.е. при ТКЕ переменной ёмкости конденсатора, равен нулю. Разброс параметров приведёт к невыполнению соотношения (3). Для обеспечения равенства в правую часть введём некоторый множитель (В+1). Тогда , В – характеризует результат отклонений всех величин, входящих в уравнение (3). После преобразования: . (алюминий) d=1мм h=2мм 5.