значение формулы заряда, принцип работы
Конденсаторы часто встречающийся элемент в электрических схемах.
Они нужны для накопления заряда, сглаживания пульсаций электрического тока, фильтрация отдельных видов частот,
создание фазовых сдвигов обеспечивающих работу электрических двигателей и для других технических решений.
Содержание
- Что такое конденсатор
- От чего зависит емкость и заряд конденсатора
- Как устроен конденсатор
- Виды конденсаторов
- Плоский
- Сферический
- Цилиндрический
- Полярные
- Танталовые
- Ионисторы
- Электролитические
- Неполярные
- Керамические
- Пленочные
- Smd
- Переменные
- Максимальное рабочее напряжение на конденсаторе
- Величина и значение потери у конденсатора
- Конденсатор в цепи электрического тока
- Постоянного
- Переменного
- Сопротивления конденсатора в зависимости от
- Частоты и сдвига фаз
- Номинала конденсатора
- Последовательное и параллельное соединение конденсаторов
- Формулы для вычисления
- Посредством математических выражений
- Как зависит емкость от среды диэлектрика
- Как измерить емкость
- Мультиметром
- Осциллографом
- Тестером не имеющим прямой функции
- Мостовыми измерителями
- Единицы расчета
- Математическое выражение фарада
- Диэлектрическая проницаемость
- Маркировка конденсаторов
- Способы обозначения конденсатора
- Код конденсаторов импортных
- Кодовая для конденсаторов поверхностного монтажа
Что такое конденсатор
Конденсаторы — это компоненты в электронике, которые могут накапливать электрические заряды.
Эти детали используются в любом электронном устройстве.
Свойство конденсатора – это накопление заряда и последующая его отдача.
От чего зависит емкость и заряд конденсатора
Емкость конденсатора это физическая величина по которой производится оценка его возможностей выполнять свои функциональные задачи.
Практическое значение емкости выражается в способности электрического устройства к накоплению заряда.
Величина напряжения на пластинах в прямой пропорции влияет на количественные характеристики заряда на обкладках.
Формула определения емкости выглядит как
C = q/U,
где С — емкость конденсатора,
q — означает количество заряда на одной из пластин,
U — разница потенциалов на обкладках.
Приведенная формула расчета имеет в большей степени теоретический характер.
Существует иное определение емкости, которое полезнее в практическом смысле.
В формуле C = єS/d обозначена ее связь с площадью S обкладок, расстоянием между пластинами d и свойствами диэлектрика є.
Из формулы следует, что чем больше площадь обкладок, тем больший заряд может на них разместиться и чем больше расстояние между пластинами,
тем слабее заряженные частицы будут притягиваться друг к другу, увеличивая их шансы покинуть обкладку.
Максимальная диэлектрическая проницаемость материала, расположенного между пластинами, увеличивает емкость конденсатора без изменения габаритных характеристик.
Как устроен конденсатор
Конденсатор состоит из двух или нескольких металлических пластин, между которыми располагается диэлектрический материал.
Электроны начинают двигаться, но не в состоянии преодолеть диэлектрик, из-за этого между пластинами накапливается электрический заряд.
Хорошими диэлектрическими свойствами обладают бумага покрытая оксидом алюминия, слюда, электролит, керамика и подобные материалы.
Заряды на разных обкладках одинаковые по величине, но противоположные по знаку.
Виды конденсаторов
Конденсаторы различаются по целому ряду параметров: по конфигурации, по типу диэлектрика,
по материалу обкладок, по виду изменения емкости (постоянные, переменные, подстрочные),
по рабочему напряжению.
Ниже на рисунке рассмотрим основные виды электрических устройств различной конфигурации.
Плоский
Плоский вид устройства, – это две пластины, которые располагаются параллельно друг против друга.
Они отличаются компактностью, сохраняя при этом большую емкость.
Емкость плоского конденсатора возрастает по мере увеличения площади пластин и при уменьшении расстояния между ними.
Для расчета емкости плоского конденсатора следует пользоваться формулой C = ε0 εS / d
Сферический
Сферический конденсатор это две концентрично расположенные сферы с находящимся между ними тонким диэлектриком.
Наружную поверхность внешней обкладки заземляют для создания электрического поля непосредственно между обкладками.
С учетом геометрии обкладок расчет емкости сферического конденсатора производится по формуле
C = 4πεε0 Rr/ R — r, где R — радиус наружной обкладки, r — радиус внутренней.
Цилиндрический
Цилиндрический конденсатор выполнен из двух полых цилиндров с разными радиусами образующих их окружностей с общей осью.
Между наружной поверхностью малого цилиндра и внутренней поверхностью большого находится диэлектрик.
Для расчета емкости цилиндрического конденсатора можно воспользоваться формулой
C = 2πєє0L/ ln (R2/R1),
где L — длина цилиндрических обкладок,
R2 — радиус наружного цилиндра,
R1 — радиус внутреннего цилиндра,
ln — обозначение логарифмического действия.
Полярные
Полярные конденсаторы – это приборы, имеющие полярность, а именно плюс и минус.
Важно чтобы плюсовой контакт был соединен с «плюсом» источника питания, а минусовой с его «минусом».
Нарушение полярности может привести даже к взрыву конденсатора.
К полярным принадлежат танталовые, ионисторы, конденсаторы с электролитическим диэлектриком.
Танталовые
В танталовых конденсаторах, относящихся к электролитическому типу, в качестве диэлектрика используется спеченный танталовый порошок оксид тантала, отсюда происходит их название.
Такой диэлектрик сводит практически к нулю ток утечки.
Недостаток заключается в невозможности работать в электрических цепях с высоким напряжением.
Танталовый конденсатор включает в себя 4 элемента – анод, диэлектрик, электролит и катод.
В отличие от электролитических танталовые имеют меньшую собственную индуктивность, благодаря чему их можно применять на высоких частотах.
Компактность танталовых устройств позволяет их использовать в качестве составляющих монтажных схем.
Ионисторы
Ионисторы принадлежат к разряду электрохимических конденсаторов.
Особенность конструкции заключается в сочетании свойств обычного конденсатора и аккумуляторной батареи.
Пространство между электродами заполняется твердым электролитом на основе рубидия и аналогичных материалов.
Такая конструкция исключает самопроизвольный разряд ионистора.
Быстрая разрядка и зарядка делают возможным его использование в некоторых видах электрических схем вместо аккумулятора.
Аккумулятор, в отличие от ионистора, потребует значительное время для своей зарядки.
Емкость ионистора отличается повышенным значением среди всех электролитических устройств.
Работает ионистор только с источником постоянного напряжения.
Электролитические
Большое распространение получили электролитические конденсаторы, у которых одна из обкладок выполнена в виде алюминиевой фольги.
Другой обкладкой служит твердый или жидкий электролит обеспечивающий движение заряженных частиц для сохранения оксидной пленки.
Емкость электролитического конденсатора на сегодняшний день является наибольшей при соотношении емкости и объема элемента.
Электролитические элементы устанавливаются в фильтрах, но важно соблюдение полярности.
По сравнению с танталовыми конденсаторами в электролитических идут значительный ток утечки.
Процессы переноса заряженных частиц происходят медленно, что увеличивает количество выделяемого тепла.
Отсюда перегрев и низкий срок службы.
Неполярные
Неполярные конденсаторы корректно работают при любых вариантах подключения их в электрическую схему.
Это связано с похожей структурой материалов образующих границу между обкладкой и диэлектриком.
Стороны одинаковы. Все это приводит к тому, что во время установки конденсатора нет необходимости соблюдать полярность.
В качестве неполярных электрических устройств в основном используются сухие, реже электролитические, изготовленные по измененной технологии.
Керамические
Керамические конденсаторы имеют высокие электрические показатели, маленькие габариты и приемлемую стоимость.
Устанавливаются элементы в контурах радиоаппаратуры.
Керамические конденсаторы подразделяются на
- с постоянной емкостью
- подстроечные.
Элементы с постоянной емкостью – устанавливают в контурах генераторов и гетеродинов.
Подстроечные – используются для подгонки параметров колебательных контуров.
Широкое распространение получили благодаря разнообразию емкостей, широкому диапазону рабочих напряжений,
стандартными типоразмерами аналогичными керамическим устройствам разных производителей.
Пленочные
Особенностью таких устройств будет диэлектрик в виде пленки.
Пленка изготавливается из фторопласта, металлизированной бумаги, полипропилена, поликарбоната и подобных материалов.
Металлическая пленка или фольга напыляются или напрессовываются на диэлектрик.
Благодаря большому количества слоев – получается увеличение площади, соответственно, существенно увеличивается емкость.
Из достоинств пленочного конденсатора следует отметить сравнительно высокую надежность, стабильность теплового состояния при действии нагрузок вызванных переменным током.
К недостаткам можно отнести невысокое значение диэлектрической проходимости.
Пленочные конденсаторы используются в цепях постоянного тока, всевозможных фильтрах и резонансных схемах.
Smd
В цепях управления некоторых видов плат используются небольшие по размерам Smd конденсаторы, имеющие форму маленьких кирпичиков.
На плату радиоэлемент устанавливается посредством правила поверхностного монтажа.
Smd устройства бывают следующих видов:
- электролитические
- керамические;
- танталовые.
Керамические SMD конденсаторы, имеющие диэлектрик с высокой проницаемостью, маркируются тремя буквами.
Первыми двумя буквами обозначается нижняя и верхняя предельно допустимая граница рабочего диапазона температур,
третья буква используется при обозначении отклонений изменения емкости для измеряемых диапазонов.
Маленькие размеры Smd конденсаторов не всегда позволяют нанести маркировку на корпус или она будет очень мелкая.
В таких случаях без специального измерительного прибора, например, мультиметра не обойтись.
Переменные
Конденсаторы переменной емкости (КПЕ) состоят из части секций металлических пластин.
Одна из них двигается плавно по отношению ко второй.
Во время передвижения получается, что подвижные пластины (ротора), попадают в зазоры неподвижной пластины (статора).
Благодаря процессу площадь перекрытия одних пластин другими изменяется, в результате чего изменяется у конденсатора емкость.
Слоем диэлектрика в этом случае является воздух.
В конденсаторах, установленных в небольших устройствах, используется твердый диэлектрик, например, фторопласт или полиэтилен.
В старых радиоприемниках устройство применялось для настройки на определенную частоту колебательного контура работающей радиостанции.
Максимальное рабочее напряжение на конденсаторе
Напряжение, подаваемое на конденсатор, не должно превышать максимальное, так как может произойти пробой диэлектрика и выход элемента из строя.
Для анализа работы конденсатора в цепи переменного тока, критерием для сравнения следует брать максимальную амплитудную величину напряжения.
Это значит, что если на нем обозначено какое то максимальное напряжение DC WV , то в действительности при включении в сеть оно должно быть на 1,4 меньше.
Величина и значение потери у конденсатора
Ток утечки конденсатора – критический фактор для использования, особенно если его применяют для силовой электроники.
Потеря напрямую завязана со свойствами диэлектрика.
Никакой диэлектрик не способен гарантировать на 100% изоляцию металлических обкладок.
Через изолятор всегда будет проходить ток, меньший или больший в зависимости от свойств диэлектрика и теряться энергия.
Кроме изолирующих способностей диэлектрика на ток утечки влияют факторы:
- температура окружающего пространства;
- срок годности конденсатора без напряжения, температура;
- величина тока утечки прямо пропорциональна приложенному к обкладкам напряжению.
Восстановить работоспособность конденсатора после длительного хранения можно, приложив к нему рабочее напряжение с выдержкой в течение нескольких минут.
При этом этапе окислительный слой заново накапливается и восстанавливает работоспособность конденсатора.
Конденсатор в цепи электрического тока
Принцип работы конденсатора простой – подается напряжение и накапливается заряд.
Накопитель по-разному ведет себя в двух вариантах электрической цепи.
Постоянного
Если в цепь с присоединенным к ней конденсатором подать ток, то стрелка на амперметре придет в движение и быстро вернется в предыдущее положение.
Это связано с тем, что прибор быстро заряжается и ток исчез.
Через обкладки разделенные диэлектриком постоянный ток проходить не может.
Практическое применение конденсатора в такой цепи вызывает много вопросов.
В условиях постоянного тока конденсатор функционирует, но непродолжительное время.
Переходные процессы в виде зарядки и разрядки снимают все сомнения.
В электронных схемах на постоянном токе конденсаторы один из самых распространенных компонентов.
Переменного
При подключении переменного напряжения полюса конденсатора меняют плюс на минус с частотой подачи напряжения.
В данном случае электроны передвигаются сначала в одну, а потом в другую.
На обкладках при такой смене остаются излишки заряда, которые собственно и создают ток во внешней цепи.
Конденсатор в цепи переменного тога выступает в качестве резистора.
Сопротивления конденсатора в зависимости от
Сопротивление конденсатора зависит от частоты подаваемого на него напряжения и показателя емкости.
Частоты и сдвига фаз
Устройство накопления зарядов одинаковой емкости на разных частотах оказывает различный уровень сопротивления.
Оно растет или уменьшается.
При повышении частоты входного напряжения сопротивление, называемое емкостным уменьшается.
На низких частотах имеется сдвиг по фазе входного напряжения и напряжения на нагрузке.
С увеличением частоты сдвиг по фазе уменьшается.
При достижении частоты определенного уровня фазовый сдвиг стремиться к нулю.
Хс = 1/ωС,
где ω — круговая частота, равная произведению 2πf,
С—емкость цепи в фарадах.
Номинала конденсатора
Емкость конденсатора влияет на процесс зарядки и разрядки при прохождении через него переменного тока.
Устройство с меньшей емкостью будет быстрее отдавать заряд и вновь заряжаться.
Сопротивление переменному току будет выше, чем при медленной зарядке и разрядке.
Отсюда вывод: емкостное сопротивление находится в обратной зависимости от номинала конденсатора.
Последовательное и параллельное соединение конденсаторов
Наиболее популярным типом соединения конденсаторов является параллельное.
При этом подключении электроемкость повышается, а напряжение остается исходным.
К одной точке может подключаться несколько конденсаторов.
Так как электрическая емкость конденсаторов равна площади обкладок, общая емкость при таком виде соединения пропорциональна сумме емкостей всех конденсаторов в цепи.
Собщ.= C1+C2.
При последовательном соединении конденсаторов общая емкость снижается, а напряжение работы конденсатора возрастает.
Конденсаторы подключены так, что только первый и последний имеют доступ к источнику ЭДС/тока одной из своих пластин.
Заряд одинаковый на всех пластинах, но наружные получают заряд от источника, а внутренние образуются благодаря разделению зарядов ранее нейтрализовавших друг друга.
Емкость последовательного соединения двух конденсаторов мы можем вычислить по формуле
Собщ.= С1*С2/ C1+C2.
Формулы для вычисления
Измерения емкости осуществляется по специально выведенной формуле.
Электрическая емкость (С) — это отношение сообщенного заряда (Q) к образующему в результате этого потенциалу (U).
Формулу, которую используют, чтобы измерить емкость, выглядит следующим образом:
C=Q/V .
Единицей измерения служит фарада, которая обозначается буквой Ф.
Емкость величиной 1 фарада будет хранить заряд q = 1 кулон при напряжении на обкладках U =1 Вольт.
Так как конденсаторы имеют разные виды, формулы также используются разные.
Посредством математических выражений
Математическое выражение для определения емкости конденсатора С = q*U в единицах измерения в системе СИ каждой из входящих в формулу
физических величин определяет значение 1 фарады.
Как зависит емкость от среды диэлектрика
Влияние изолятора на емкость конденсатора зависит от проводящих свойств вещества внутри этой прокладки.
Способность межпластинного проводника на изоляцию называют диэлектрической проницаемостью.
С учетом характеристик диэлектрика формула емкости плоского устройства станет:
С = є0є S/d,
где под буквой є стоит значение диэлектрической проницаемости изолятора,
а є0 — постоянная величина равная диэлектрической проницаемости вакуума (воздуха).
На практике применяется коэффициент, обозначающий во сколько раз применяемый диэлектрик уменьшает электрическое поле по сравнению с воздухом.
Таблица:
Как измерить емкость
Существует некоторое количество способов измерения емкости конденсатора с помощью приборов и различных методик.
В статье описывается использование мультиметра, осциллографа, тестера и мостовых измерителей.
Мультиметром
В начале, прежде чем начать измерение емкости конденсатора, его необходимо разрядить до полного исчезновения тока.
Как пример: сделать это с путем замыкания выводов отверткой.
Если пренебречь этим нюансом, то мультиметр может поломаться.
Измерить емкость с помощью мультиметра можно следующим образом:
активируйте режим «Сх» и установите предел замера 2000 пФ, если он есть.
На стандартном устройстве он равный 20 мкФ;
Установите конденсатор в соответствующие гнезда в мультиметре или используйте щупы для подключения конденсатора.
На экране прибора будет отображено значение емкости.
Осциллографом
Для измерения понадобиться кроме осциллографа собрать схему из тестируемого конденсатора, резистора и генератора синусоидальных колебаний.
Точки подключения осциллографа к схеме находятся до резистора и после конденсатора.
Частота колебаний генератора изменяется до получения на экране осциллографа одинаковых по амплитуде синусоидальных кривых.
Это делается для точности измерений.
Представьте как рассчитать емкость конденсатора с помощью амплитудных значений напряжений?
Для этого требуется воспользоваться формулой UR/UC*2πfR подставив в нее измеренные значения.
С его помощью также рассчитывается ток утечки конденсатора косвенным способом – через снижение напряжения на предварительно известном сопротивлении.
Осциллограф способен вычислить емкость конденсаторов от 20 pF до 200 mkF.
Тестером не имеющим прямой функции
Для нахождения варианта определения емкости с помощью тестера, но без функции замера емкости,
обратите внимание на формулу мгновенного значения тока во время его зарядки или разрядки i = С dU/dt.
Здесь дело в том, что кроме тестера, секундомера следует собрать схему с источником питания,
конденсатором и резистором с большим сопротивлением для увеличения времени процесса зарядки или разрядки.
После снятия всех показаний с тестера и секундомера можно, достаточно приближенно вычислить и узнать емкость.
Зная, как определить емкость конденсатора современными приборами, будет несложно разобраться и с устройством со времен СССР.
На экране происходит вывод не цифр, а отклонения стрелки, за которой важно внимательно следить.
Измерение емкости осуществляется только на разряженном конденсаторе.
Щупы выведите к контактам конденсатора, если он рабочий, то стрелка изначально отклонится и по мере заряда займет исходную позицию.
Скорость передвижения стрелки зависит от объема емкости.
Если стрелка тестера не сдвинулась с места, либо эта величина минимальная или отклонилась и зависла в одном положении – это показатель неисправности конденсатора.
Мостовыми измерителями
Емкость конденсатора измеряется методом сравнения с эталонной емкостью.
Для чего выполняется мостовая схема, где одно плечо работает с образцовым электрическим устройством, другое с тестируемым.
Показания моста могут быть реализованы на цифровых носителях.
Единицы расчета
Математическое выражение фарада
C=Q/V, где С – электрическая емкость, Q – сообщенный заряд, V – приложенное напряжение.
Диэлектрическая проницаемость
D = εF, где D – электрическая индукция в среде, ε — диэлектрическая проницаемость среды, F — сила взаимодействия между зарядами в вакууме.
Маркировка конденсаторов
На корпусе каждого конденсатора имеется специальная маркировка – буква и цифра.
По сравнению с резисторами, маркировка конденсатора, обозначающая емкость и код отклонения емкости, довольно-таки сложная и разнообразная.
Иногда обозначения наносятся прописными буквами – MF (микрофарады), fd – фарады.
Также на корпусе указаны положительные и отрицательные символы, помогающие определить полярность конденсатора.
Способы обозначения конденсатора
Единицей измерения емкости конденсатора является фарад, поэтому на корпусе элемента обязательно присутствует буква Ф или F:
- 1 миллифарад = 10-3 фарад = 1мФ;
- 1 микрофарад = 10-6 фарад = 1 мкФ;
- 1 нанофарад = 10-9 фарад = 1 нФ;
- 1 пикофарад = 10-12 фарад = 1 пФ.
Если на элементе не обозначен номинал, то целое значение свидетельствует о том, что емкость указана в пикофарадах.
На корпусе емкость указывается с отклонением, если указана буква J – то диапазон отклонения менее 5%, буква М – 20%.
Код конденсаторов импортных
Устройства зарубежного производства, так же как и российские, имеют маркировку согласно международных стандартов.
Данный нормативный документ предполагает нанесение кода из трех цифр. Первые две цифры обозначают емкость в пикофарадах.
Третья цифра говорит о количестве нулей, например, если емкость будет меньше 1 пикофарады, цифра будет выглядеть как «0».
Кодовая для конденсаторов поверхностного монтажа
Маркировка электролитических SMD конденсаторов состоит из емкости и рабочего напряжения.
Например,108V, где закодирована электроемкость 10 пф и рабочее напряжение 8 Вольт.
Знак плюс находится рядом с полоской.
Есть три основных способа кодировки:
код из двух или трех знаков (буквы или цифры), которые указывают на рабочее напряжение и номинальную емкость.
Показатели указываются буквой, а цифра является множителем;
четыре знака, обозначающие напряжение и номинальную емкость.
Первая буква – это рабочее напряжение, следующие символы – емкость в пикофарадах, последняя цифра – количество нулей;
если площадь корпуса большая, кода располагают на две строки.
Верхняя строка – номинал емкости, нижняя – рабочее напряжение.
Страница не найдена — РОО «Ассоциация победителей олимпиад»
Ваши ФИО*
Ваш email*
Ваш номер телефона*
Какой предмет вы хотели бы преподавать?*
Расскажите кратко о своих олимпиадных достижениях*
Приложите резюме*
Объём файлов не должен превышать 20 Мбайт / Доступные форматы: doc / docx / rtf / pdf / html / txt
Please leave this field empty.
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных.
Ваша электронная почта*
Из какого вы региона?*
Расскажите, как мы могли бы сотрудничать*
Please leave this field empty.
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных.
ФИО*
Ваша электронная почта*
Ваш номер телефона*
Образовательное учреждение*
Расскажите кратко, какая у вас сложилась ситуация с олимпиадным движением в школе и какого результата вы ожидаете от сотрудничества с АПО*
Please leave this field empty.
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных.
Ваш email
Каким предметом вы интересуетесь
Выберите наиболее подходящий статус Статус не выбранУченикРодительПредставитель школыПедагог
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных.
ФИО ученика
Дата рождения ученика
Класс
Образовательное учреждение
Город образовательного учреждения
ФИО родителя
Телефон родителя
Email родителя
Выберите группу Группа не выбрана
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных.
ФИО ученика
Дата рождения ученика
Класс
Образовательное учреждение
Город образовательного учреждения
ФИО родителя
Телефон родителя
Email родителя
Выберите группу Группа не выбрана
Мотивационное письмо Объём файла не должен превышать 2 Мбайт / Доступные форматы: doc / docx / rtf / pdf / html / txt
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных.
ФИО
Телефон
Образовательное учреждение
Город образовательного учреждения
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных.
ФИО
Телефон
Проект / отдел
Должность
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных.
ФИО ребенка
Название образовательного учреждения
Город образовательного учреждения
ФИО родителя
Телефон родителя
Email родителя
Нажимая на кнопку, вы принимаете положение и согласие на обработку персональных данных.
Войти
Родитель
Буду покупать курсы для своего ребёнка ЗарегистрироватьсяОбучающийся
Сам буду проходить курсы ЗарегистрироватьсяПредставитель школы
Буду заказывать услуги для своего образовательного учреждения и контролировать их исполнение ЗарегистрироватьсяСлушатель КПК
Буду проходить курсы повышения квалификации для учителей ЗарегистрироватьсяКак рассчитать производственную мощность
Шейкер Абдель Рахман
Шейкер Абдель Рахман
Директор по системам, соответствию и корпоративной социальной ответственности в KAZAREEN Textile
Опубликовано 1 мая 2020 г.
+ Подписаться
Как рассчитать производственную мощность для выбора поставщика по покупатели. Потому что; время изготовления заказа прямо пропорционально производственной мощности поставщика. Поэтому очень важно, чтобы персонал по маркетингу и планированию знал о производственных мощностях своих производственных подразделений.
Понимание производственных мощностей позволяет предприятию оценить будущие финансовые показатели и составить график поставки продукции. Он определяется как максимальный результат, который организация может произвести с доступными ресурсами за определенный период. Производственная мощность может быть рассчитана на основе одного типа продукта или набора продуктов.
Что такое емкость?
Производительность может быть определена как: максимальная продукция, которую предприятие может произвести за определенный период при имеющихся ресурсах
Производительность обычно измеряется в производственных единицах (например, 1 000 автомобилей в месяц или 50 000 обедов в день).
Производственная мощность может измениться, напр. когда машина находится на техническом обслуживании, производительность снижается
Мощность завода в первую очередь выражается с точки зрения общего количества машин, которыми располагает завод. Во-вторых, сколько штук фабрика производит ежедневно для конкретных продуктов? В целом, общее количество машин на заводе остается неизменным в течение определенного периода времени. Но фабрика может выпускать различные виды продукции в течение сезона. В зависимости от категории продукта (стиля) требования к машине могут меняться, а среднесуточная производительность каждого стиля может различаться. Таким образом, чтобы быть точным при резервировании заказов, планировщик должен точно знать, сколько мощностей ему или ей необходимо для обеспечения заказа в данный период времени.
Формула производственной мощности
Производительность завода выражается в минутах или часах или в штуках (производство в день).
1. Заводская производственная мощность в часах разделить на
2. SAM продукта (сколько времени требуется для производства одной единицы продукта)
3. Эффективность линии (средняя)
1. Расчет машино-часовой мощности
Первым шагом в понимании производственных мощностей является расчет машино-часовой производительности завода. Например:
Общее количество станков = 200
Количество рабочих смен в день = 10 часов
Таким образом, общая производственная мощность (в часах) = 200*10 часов = 2000 часов
Составьте список категории продуктов, которые вы производите, и получите стандартные минуты (SAM) для всех продуктов, которые вы производите, от инженеров, работающих в учебном заведении. Предположим, вы производите рубашку, и ее SAM составляет 25 минут.
3. Средняя эффективность завода:
Эти данные собираются у инженера-технолога.
Или рассчитать его с историческими данными. Предположим, что средняя эффективность линии составляет 50%.
Уравнение для производственной мощности (в штуках):
Получив приведенную выше информацию, используйте следующую формулу для расчета производственной мощности.
Пример:
Предположим, что на фабрике имеется 8 швейных линий, каждая из которых имеет 25 машин, а рабочая смена составляет 10 часов в день. Если фабрика производит только один стиль (рубашку) SAM 25 минут и использует все 200 машин в день на 50% производственной мощности
Всего 200 станков Общая производительность завода в день составляет 2000 часов (200 станков * 10 часов).
— Общее машино-час в день = 8 * 25 * 10 = 2000 часов
— Общее машинно-минут в день 2000*60 = 120000 часов Штук
— Всего дневная производительность с учетом эффективности = 4800 * 0,5 = 2400 штук .
Формула коэффициента использования мощности | Калькулятор (шаблон Excel)
Формула коэффициента использования мощностей (оглавление)
- Формула коэффициента использования мощностей
- Калькулятор коэффициента использования емкости
- Формула коэффициента использования емкости в Excel (с шаблоном Excel)
Инвесторы и руководство всегда хотят сделать свою компанию финансово сильным институтом. Чтобы сделать учреждение финансово сильным, необходимо повысить операционную эффективность, чтобы сократить расходы и увеличить доходы и прибыль. Таким образом, аналитику, менеджменту или инвестору становится необходимо изучить эффективность работы компании.
Коэффициент использования производственных мощностей является одним из таких показателей, который позволяет оценить операционную эффективность компании. Как правило, коэффициент использования производственных мощностей используется в обрабатывающей промышленности.
Вот формула коэффициента использования емкости —
Коэффициент использования емкости представлен в процентных пунктах.
Вышеупомянутое соотношение требует двух отдельных рабочих компонентов.
- Фактический выпуск, произведенный фирмой за период.
- И максимально возможный объем выпуска, который фирма может произвести за данный период времени.
Коэффициент использования мощности — это коэффициент, который используется для расчета скорости, с которой производятся или используются максимальные уровни мощности или выхода. Коэффициент использования мощности отображается в виде процентного показателя, и он может дать правильное представление о возможностях оценки руководства и общей небрежности в отношении увеличения мощности со стороны организации в определенный момент времени. Коэффициент использования производственных мощностей иногда также называют коэффициентом использования завода или предприятия.
Коэффициент использования производственных мощностей также помогает определить экономический эффект от масштаба или отрицательный эффект от масштаба.
Он также помогает определить безубыточность компании и уровень, на котором повысятся удельные затраты на единицу продукции. Использование производственных мощностей обычно используется в производственных компаниях, которые производят физические продукты вместо предоставления услуг, поскольку физические товары легко поддаются количественной оценке.
Например, если мы посмотрим на производственную фирму за финансовый год, мы сможем найти, сколько фирма произвела в течение финансового года; и тогда мы можем проверить, сколько фирма действительно может произвести. Сравнение этих двух компонентов даст нам представление о том, сколько мощностей фирма использовала в течение финансового года.
Примеры и объяснение формулы коэффициента использования производственных мощностей
Компания XYZ может производить 80 000 игрушек в течение финансового года. В течение последнего финансового 2016 года они смогли произвести только 60 000 игрушек из-за отсутствия рабочей силы.
Узнайте загрузку мощностей компании XYZ.
Вы можете скачать этот шаблон коэффициента использования производственных мощностей здесь – Шаблон коэффициента использования производственных мощностей
Как мы уже знаем, фактический объем производства компании XYZ за последний финансовый 2016 год, то есть 60 000 игрушек. Потенциальный объем производства составляет 80 000 игрушек.
Используя формулу коэффициента использования производственных мощностей, мы можем рассчитать –
- Коэффициент использования производственных мощностей = (Фактическая выработка/Максимально возможная выработка)*100
- Коэффициент использования емкости = 60 000/80 000
- Коэффициент использования мощности = 75 %
Из вышеизложенного мы также можем узнать резерв компании XYZ за последний финансовый год 2016.
- Резерв = (100 % – 75 %)
- Резерв = 25 %
Если коэффициент использования производственных мощностей фирмы меньше 100 %, то фирма может увеличивать производство с текущего уровня производства до тех пор, пока точечная мощность не достигнет 100 %.
Если мы посмотрим на это с другой точки зрения, мы обнаружим, что этот коэффициент использования показывает, насколько простаивает производство в фирме в конкретный период времени.
Например, если мы увидим, что коэффициент использования производственных мощностей компании составляет 75% в данном финансовом году, мы также сможем определить, сколько фирма не могла использовать в течение этого конкретного финансового года. Процент мощностей, которые фирма не могла использовать в течение периода, называется «незадействованными». В приведенном выше примере резерв фирмы в течение финансового года равен = (100 % – 75 %) = 25 %.
Значение и использование формулы коэффициента использования мощностей
Чтобы понять применение коэффициента использования мощностей, нам нужно взять пример.
- Из вышеприведенного примера видно, что использование производственных мощностей дает четкое представление об операционной эффективности фирмы. Чем выше коэффициент использования, тем выше будет операционная эффективность фирмы.
- Равномерность загрузки мощностей оказывает большое влияние на экономическую политику компании. Когда политики разрабатывают экономическую политику, они смотрят на использование производственных мощностей, чтобы выяснить, как стимулировать использование производственных мощностей в экономике в целом.
Калькулятор коэффициента использования емкости
Вы можете использовать следующий калькулятор коэффициента использования емкости
| Фактическая прибыль | |
| Максимально возможная производительность | |
| Формула коэффициента использования мощностей | 7 |
| 234 | |
| Формула коэффициента использования мощностей | = |
| ||||||||
| = |
|
Формула коэффициента использования емкости в Excel (с шаблоном Excel)
Здесь мы сделаем тот же пример формулы коэффициента использования емкости в Excel.