Kā kondensators strādā maiņstrāvas ķēdē?

Tehnoloģija
Notiek ielāde ...

Ja ir pievienots maiņstrāvas avotsuz rezistoru, tad strāvas un strāvas ķēde jebkurā laika diagrammas punktā būs proporcionālas viena otrai. Tas nozīmē, ka strāvas un sprieguma līknes vienlaicīgi sasniegs maksimālo vērtību. Tajā pašā laikā mēs sakām, ka pašreizējais un spriegums ir fāzē.

Ļaujiet mums tagad apsvērt, kā kondensators uzvedas maiņstrāvas ķēdē.

maiņstrāvas kondensators

Ja ir pievienots maiņstrāvas avotskondensators, sprieguma maksimālā vērtība tam būs proporcionāla ķēdes plūsmas maksimālajai vērtībai. Tomēr sprieguma sinusoidāla viļņu maksimums uzbruks vienlaicīgi ar maksimālo strāvu.

Šajā piemērā momentānā strāva sasniedztā maksimālā vērtība ceturtdaļai perioda (90 el.grad.) agrāk nekā tas rada spriegumu. Šajā gadījumā viņi saka, ka "strāva pārsniedz spriegumu par 90 °."

Atšķirībā no situācijas dc strāvas ķēdē,V / I vērtība šeit nav nemainīga. Tomēr attiecība V max / I max ir ļoti noderīga vērtība, un elektrotehnikā tiek saukta par komponenta kapacitatīvo pretestību (Xc). Tā kā šī vērtība joprojām atspoguļo sprieguma attiecību pret strāvu, t.i. fiziskā nozīmē ir pretestība, tā mērvienība ir Om. Kondensatora vērtība Xc ir atkarīga no tā kapacitātes (C) un maiņstrāvas (f) frekvences.

Tā kā maiņstrāvas ķēdes kondensatorstiek piemērota sprieguma vidējā kvadrātiskā vērtība, šajā ķēdei tiek izmantota tā pati maiņstrāvas plūsma, ko ierobežo kondensators. Šis ierobežojums ir saistīts ar kondensatora pretestību.

kondensatora strāva

Tāpēc strāvas ķēdē, kurā nav nekādu citu komponentu, izņemot kondensatoru, nosaka alternatīva Ohm likuma versija

EsRMS = URMS / XC

Kur URMS - vidējā sprieguma vērtība. Ņemiet vērā, ka Xar aizstā R vērtību ar Ohm likuma redakciju attiecībā uz strāvu.

Tagad mēs redzam, ka ķēdes kondensatorsAC darbojas diezgan savādāk nekā pastāvīgs rezistors, un situācija šeit, attiecīgi, ir sarežģītāka. Lai labāk izprastu procesus, kas notiek šādā ķēdē, ir lietderīgi ieviest šādu koncepciju kā vektoru.

pastāvīgs rezistors

Vektora galvenā ideja ir ideja, ka,ka laika mainīgā signāla sarežģīto vērtību var attēlot kā sarežģīta skaitļa (kas nav atkarīgs no laika) produktu un kādu sarežģītu signālu, kas ir laika funkcija.

Piemēram, mēs varam attēlot funkciju A cos (2πνt + θ) vienkārši kā sarežģītu konstantu A ∙ e .

Tā kā vektorus attēlo lielums (vai modulis) un leņķis, tos attēlo grafiski ar bultiņu (vai vektoru), kas rotē XY plaknē.

Ņemot vērā kondensatora spriegumu"Lags" attiecībā pret pašreizējo, kas pārstāv to vektorus atrodas kompleksā plaknē, kā parādīts attēlā iepriekš. Šajā attēlā strāvas un sprieguma vektori rotē virzienā, kas ir pretējs pulksteņa rādītāja virzienam.

Mūsu piemērā pašreizējais kondensators ir saistīts artās regulāra atjaunošana. Tā kā kondensators maiņstrāvas kontūrā spēj periodiski uzkrāties un izlādēt elektrisko lādiņu, pastāv pastāvīga enerģijas apmaiņa starp to un strāvas avotu, kas elektrotehnikā sauc par reaktīvu.

Notiek ielāde ...
Notiek ielāde ...