Hvordan virker en kondensator i en AC kredsløb?

Hvis vekselstrømsforsyningen er tilsluttet modstanden, den strøm og spænding i kredsløbet på ethvert punkt i tidsdiagrammet er proportionale med hinanden. Det betyder, at kurverne for strøm og spænding vil nå "peak" værdier samtidigt. I dette tilfælde siger vi, at strøm og spænding er i fase.

Lad os nu overveje, hvordan den vil opføre sig i kondensatoren AC-kredsløb.

Hvis en variabel spændingskilde forbundet til kondensatoren, vil den maksimale værdi af spændingen over det være proportional med den maksimale værdi af den strøm, der løber i kredsløbet. Dog vil den maksimale bølge sinusspænding ikke videre på samme tid som den maksimale strøm.

I dette eksempel den øjeblikkelige værdi af de nuværende når sin maksimale værdi af en kvart periode (90 el.grad.) Før det vil gøre stress. I dette tilfælde siger vi, at "den nuværende leder spændingen ved 90◦».

Modsætning til situationen i et kredsløb postoyanngo aktuelle værdi af V / I ikke er konstant. Imidlertid er forholdet mellem Vmax / Imax værdi er meget nyttig i de elektriske kaldes kapacitiv impedans (Xc) af komponenten. Da denne værdi viser stadig forholdet mellem spænding til strøm, det vil sige, i fysisk forstand en modstand måleenhed er dens ohm. Værdien Xc kondensator afhænger af kapacitans (C) og AC-frekvensen (f).

Da forbindelsen til kondensatoren AC påføres rms spænding, såsom det forekommer i vekselstrøm kredsløb, som er begrænset til en kondensator. Denne begrænsning skyldes reaktansen af kondensatoren.

Derfor er værdien af strømmen i et kredsløb, der indeholder ikke andre bestanddele bortset fra kondensatoren bestemt ved Ohms lov alternativ version

Jeg _RMS = U _RMS / X _C

Hvor U _RMS - geometriske middelværdi (rms) spænding. Bemærk, at X erstattes _med værdien af R i den version af Ohms lov til DC.

Nu ser vi, at kondensatoren i AC kredsløb opfører sig ikke som en fast modstand, og situationen er derfor mere kompliceret. For bedre at forstå de processer, der forekommer i et sådant kredsløb, er det nyttigt at indføre begrebet vektoren.

Den grundlæggende ide med vektor - denne repræsentation, at den komplekse værdi af en tidsvarierende signal kan repræsenteres som produktet af et komplekst tal (som er uafhængig af tiden) og et komplekst signal, som er en funktion af tiden.

For eksempel kan vi repræsentere funktion A cos (2πνt + θ) lige som en kompleks konstant A ∙ e ^jΘ.

Da vektorerne repræsenteret ved mængden (eller modul) og vinkel, så de er repræsenteret grafisk ved pilen (vektor eller), der roterer i et XY-plan.

Eftersom spændingen over kondensatoren "lagging" med hensyn til strøm repræsenterer deres toppunkter er anbragt i et komplekst plan som vist i figuren ovenfor. I denne figur er den spænding og strømstyrke vektorer drejes i den modsatte retning med uret.

I dette eksempel er den nuværende på kondensatoren på grund af sin periodiske overprisen. Da kondensatoren AC kredsløb har evnen til at lagre og periodisk at nulstille en elektrisk ladning, mellem det og energikilden er en konstant udveksling af energi, der er i elektrisk kaldet reaktive.