Jak kondensator w obwodzie prądu zmiennego?

Jeśli zasilanie AC jest połączony z rezystorem, prądu i napięcia w obwodzie w dowolnym momencie przebiegu będą proporcjonalne do siebie.Oznacza to, że krzywe prądu i napięcia osiągnie wartości "szczytowe" jednocześnie.W tym samym czasie, to znaczy, że wartości prądu i napięcia są w fazie.

Zastanów się teraz, w jaki sposób zachowują się kondensatorów obwodu sieciowego.

Jeśli źródłem napięcia AC połączony z kondensatorem, że maksymalna wartość napięcia na nim będzie proporcjonalny do maksymalnej wartości prądu płynącego w obwodzie.Jednak szczyt fali napięcia sinusoida nie awansuje w tym samym czasie, co obecne pułapy.

W tym przykładzie, wartość chwilowa prądu osiągnie maksymalną wartość przez okres czwarta (90 el.grad.), Zanim uczyni to napięcie.W tym przypadku możemy powiedzieć, że "obecny prowadzi napięcia przez 90◦».

W przeciwieństwie do sytuacji w obwodzie postoyanngo bieżącą wartość V / I nie jest stała.Jednak stosunek V max / I wartość max jest bardzo przydatna w elektrotechnice jako impedancji pojemnościowej (XC) składnika.Ponieważ wartość ta nadal wskazuje stosunek napięcia do prądu, to znaczyw sensie fizycznym jest impedancja, że ​​jest to jednostka miary omów.Kondensator wartość Xc zależy od pojemności (C) i częstotliwości prądu zmiennego (f).Napięcie

odniesieniu do kondensatora w obwodzie prądu przemiennego jest dostarczany rms w tym obwodzie płynie ten sam prąd zmienny, który jest ograniczony do kondensatora.Ograniczenie to wynika z reaktancji kondensatora.

Dlatego wartość prądu w obwodzie, nie zawiera żadnych elementów innych niż kondensatora jest określone przez alternatywnej wersji Ohma Prawo

IRMS = URMS / XC

Gdzie URMS - średnia kwadratowa (RMS) napięcia.Należy pamiętać, że wartość R zastępuje wersję Xc z prawa Ohma dla DC.

Teraz zauważyć, że kondensator w obwodzie prądu przemiennego nie zachowuje jako stałą rezystora, a sytuacja tu zatem jest bardziej skomplikowane.W celu lepszego zrozumienia, procesy zachodzące w takim układzie, że przydatne jest wprowadzenie pojęcia wektora.

podstawowa idea vector - jest przekonanie, że wartość sygnału złożonego zmiennej w czasie może być reprezentowana jako iloczyn liczby zespolonej (który jest niezależny od czasu) i część złożonego sygnału jest funkcją czasu.

Na przykład, możemy reprezentować cos funkcja A (2πνt + θ) tylko jako kompleks stałej A ∙ ejΘ.

Ponieważ wektory reprezentowane wartość (lub modułu) i kąt, że graficznie strzałką (lub wektor), obraca się w płaszczyźnie XY.

Biorąc pod uwagę, że napięcie na kondensatorze "pozostaje" w odniesieniu do obecnych wektorów reprezentujących nich znajduje się w złożonej płaszczyźnie, jak pokazano na rysunku powyżej.Na tym rysunku, napięcia i prądu wektory są obracane w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.

W naszym przykładzie, obecne w kondensatorze ze względu na okresowe odnawianie.Jak kondensator w obwodzie prądu przemiennego ma zdolność do gromadzenia i okresowo zresetować ładunek elektryczny, między nim a zasilacz jest stała wymiana energii, który nazywany jest elektryczna bierna.