Hur fungerar en kondensator i AC krets?

click fraud protection

Om strömförsörjningen är ansluten till motståndet, kommer strömmen och spänningen i kretsen vid varje punkt i vågformen vara proportionell mot varandra.Detta innebär att ström- och spänningskurvorna kommer att nå de "peak" värden samtidigt.Samtidigt säger vi att strömmen och spänningen är i fas.

Betrakta nu hur ska bete kondensator växelströmskrets.

Om en växelspänningskälla ansluten till kondensatorn, kommer det maximala värdet av spänningen över den att vara proportionell mot det maximala värdet hos strömmen som flyter i kretsen.Dock kommer topp våg sinusvågspänning inte avancera samtidigt som den nuvarande maximum.

I detta exempel det momentana värdet på strömmen når sitt maximala värde genom fjärdedel period (90 el.grad.) Innan det kommer att göra spänningen.I detta fall säger vi att "den nuvarande leder spänningen genom 90◦».

Till skillnad från situationen i en krets postoyanngo aktuellt värde på V / I är inte konstant.Men / I maxvärdet är förhållandet mellan Vmax mycket användbar inom elektroteknik som kapacitiva impedansen (Xc) av komponenten.Eftersom detta värde indikerar fortfarande förhållandet av spänning till ström, d.v.s.i en fysisk mening är impedans, är det en enhet för mätning av ohm.Värdet Xc kondensatorn beror på kapacitansen (C) och AC-frekvensen (f).

Som till kondensatorn i AC Kretsen matas rms spänning i denna krets flyter samma växelströmmen, som är begränsad till en kondensator.Denna begränsning beror på reaktansen hos kondensatorn.

Därför värdet av strömmen i kretsen, inte innehålla några andra än kondensatorn komponenter bestäms av en alternativ version av Ohms lag

IRMS = URMS / XC

Om URMS - root mean square (rms) spänning.Observera som ersätter R-värdet Xc version av Ohms lag för DC.

Nu ser vi att kondensatorn i AC-kretsen uppför sig inte som en fast motstånd, och situationen här, följaktligen, är mer komplicerat.För att bättre förstå de processer som sker i en sådan krets, är det användbart att införa begreppet vektorn.

grundidé vektor - är tanken att värdet av den komplexa tidsvarierande signalen kan representeras som produkten av ett komplext tal (som är oberoende av tiden) och en del av den komplexa signalen är en funktion av tiden.

Till exempel kan vi representera funktions A cos (2πνt + ö) precis som en komplex konstant A ∙ ejΘ.

Sedan vektor representerade värde (eller modul) och vinkeln, de grafiskt representeras av en pil (eller vektorn), roterar i planet XY.

Med tanke på att spänningen över kondensatorn "släpar" i förhållande till de nuvarande vektorerna som företräder dem är belägna i det komplexa planet som visas i bilden ovan.I denna figur, är spännings- och strömvektorerna roteras i motsatt riktning till medurs.

I vårt exempel, strömmen i kondensatorn till följd av sin periodiska ladda.Som kondensatorn i AC-kretsen har förmågan att samla och regelbundet återställa den elektriska laddningen mellan honom och strömförsörjningen är ett ständigt utbyte av energi, som kallas den elektriska reaktiva.