Hogyan működik a kondenzátor váltakozó áramú áramkörben?

Ha a hálózati tápegység csatlakoztatva van az ellenállás, feszültség és az áram az áramkörben bármely pontján idődiagramnak arányosak egymással. Ez azt jelenti, hogy a görbék áram és a feszültség eléri a „csúcs” értékek egyszerre. Ebben az esetben azt mondjuk, hogy az áram és a feszültség fázisban van.

Nézzük, hogyan fog viselkedni a kondenzátor váltakozó áramú áramkör.

Ha egy változó feszültségforrás csatlakozik a kondenzátor, a maximális érték a feszültség lesz arányos a maximális érték a folyó áram az áramkörben. Azonban a csúcs hullám szinuszos feszültség nem tud előre az időben, mint a maximális áram.

Ebben a példában, a pillanatnyi áram értéke eléri a maximális értéket egy negyed periódus (90 el.grad.) Mielőtt ez teszi a stressz. Ebben az esetben azt mondjuk, hogy „a jelenlegi vezet a feszültséget 90◦».

Ellentétben a helyzet egy áramkörben postoyanngo aktuális értéke V / I nem állandó. Azonban, az arány a V max / I max érték nagyon hasznos Elektromos nevezett kapacitív impedanciája (Xc) az alkatrész. Mivel ez az érték még mindig arányát mutatja feszültség-áram, azaz a fizikai értelemben ellenállás mérő egység az Ohm. Az érték Xc kondenzátor függ a kapacitás (C) és a hálózati frekvencia (f).

Mivel a kapcsolat a kondenzátor váltakozó áramú alkalmazzák rms feszültség, mint például előfordul a váltakozó áramú áramkör, amely korlátozódik egy kondenzátor. Ez a korlátozás annak köszönhető, hogy a reaktancia a kondenzátor.

Ezért az áram értéke egy kör, amely nem más alkatrészek, kivéve a kondenzátor határozza meg Ohm törvénye alternatív változata

I _RMS = U _RMS / X _C

Ahol U _RMS - négyzetes középérték (RMS) feszültségét. Megjegyezzük, hogy az X helyére _az R értékét a változata Ohm törvénye a DC.

Most azt látjuk, hogy a kondenzátor a váltakozó áramú viselkedik nem egy fix ellenállás, és a helyzet tehát bonyolultabb. Annak érdekében, hogy jobban megértsék a folyamatok játszódnak le, mint egy kör, akkor érdemes bevezetni a fogalmát vektor.

Az alapötlet a vektor - ez az ábrázolás, hogy a komplex értéke egy időben változó jel felírható a termék egy komplex szám (amely független az idő) és a komplex jelet, amely az idő függvényében.

Például, tudjuk képviseli a funkciót A cos (2πνt + θ) csak mint egy komplex állandó Egy ∙ e ^jΘ.

Mivel a vektorok által képviselt mennyiség (vagy modult) és a szög, majd azokat grafikusan ábrázolhatóak a nyíl (vektor vagy) körforgó XY síkban.

Tekintettel arra, hogy a kondenzátor feszültsége „leszakadó” tekintetében a jelenlegi képviselő azok csúcsok vannak elrendezve egy komplex síkban, amint az a fenti ábrán. Ezen az ábrán, a feszültség és áram vektorok forgatják az ellenkező irányba óramutató járásával megegyező irányban.

Ebben a példában az áram a kondenzátor miatt időszakos túltöltés. Mivel a kondenzátor váltakozó áramú áramkör képes tárolni, és időnként vissza az elektromos töltés, közte és az áramforrás állandó cseréjét az energia, ami a villamos úgynevezett reaktív.