Bagaimana sebuah kapasitor dalam rangkaian AC?

Jika power supply AC terhubung ke resistor, arus dan tegangan di sirkuit pada setiap titik dalam bentuk gelombang akan sebanding dengan satu sama lain.Ini berarti bahwa kurva arus dan tegangan akan mencapai "puncak" nilai-nilai secara bersamaan.Pada saat yang sama kita mengatakan bahwa arus dan tegangan berada dalam fase.

Pertimbangkan sekarang bagaimana akan berperilaku kapasitor sirkuit AC.

Jika sumber tegangan AC dihubungkan ke kapasitor, nilai maksimum tegangan akan sebanding dengan nilai maksimum arus yang mengalir dalam rangkaian.Namun, gelombang puncak tegangan gelombang sinus tidak akan maju pada saat yang sama sebagai arus maksimum.

Dalam contoh ini, nilai sesaat dari arus mencapai nilai maksimum dengan periode kuartal (90 el.grad.) Sebelum itu akan membuat tegangan.Dalam hal ini kita mengatakan bahwa "saat ini memimpin tegangan dengan 90◦».

Berbeda dengan situasi di sirkuit postoyanngo nilai saat ini dari V / I tidak konstan.Namun, rasio V max / I nilai max sangat berguna di bidang kelistrikan kapasitif impedansi (Xc) dari komponen.Sejak nilai ini masih menunjukkan rasio tegangan arus, yaitudalam arti fisik impedansi, itu adalah satuan pengukuran Ohm.Nilai Xc kapasitor tergantung pada kapasitansi (C) dan frekuensi AC (f).

Seperti kapasitor dalam rangkaian AC dipasok rms tegangan dalam rangkaian ini mengalir arus bolak-balik yang sama, yang terbatas pada kapasitor.Keterbatasan ini disebabkan oleh reaktansi kapasitor.

Oleh karena itu, nilai saat ini di sirkuit, tidak mengandung komponen lain dari kapasitor ditentukan oleh versi alternatif dari Ohm Hukum

IRMS = URMS / XC

Dimana URMS - root mean square (rms) tegangan.Harap dicatat bahwa menggantikan versi Xc nilai R Hukum Ohm untuk DC.

Sekarang kita melihat bahwa kapasitor dalam rangkaian AC berperilaku bukan sebagai resistor tetap, dan situasi di sini, sesuai, lebih rumit.Dalam rangka untuk lebih memahami proses yang terjadi di sirkuit tersebut, hal ini berguna untuk memperkenalkan gagasan vektor.

ide dasar vektor - adalah gagasan bahwa nilai dari sinyal waktu bervariasi kompleks dapat direpresentasikan sebagai produk dari sejumlah kompleks (yang independen dari waktu) dan beberapa sinyal kompleks adalah fungsi dari waktu.

Sebagai contoh, kita dapat mewakili cos fungsi A (2πνt + θ) hanya sebagai konstan Sebuah kompleks ∙ ejΘ.

Sejak vektor mewakili nilai (atau modul) dan sudut, mereka grafis diwakili oleh panah (atau vektor), berputar pada bidang XY.

Mengingat bahwa tegangan kapasitor "tertinggal" dalam kaitannya dengan vektor saat ini mewakili mereka berada di kompleks pesawat seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.Dalam gambar ini, tegangan dan vektor saat ini diputar dalam arah yang berlawanan untuk searah jarum jam itu.

Dalam contoh kita, arus dalam kapasitor karena mengisi ulang periodik.Sebagai kapasitor dalam rangkaian AC memiliki kemampuan untuk mengakumulasi dan berkala ulang muatan listrik, antara dia dan power supply adalah pertukaran konstan energi, yang disebut listrik reaktif.