Miten kondensaattori AC piiri?

Jos AC virtalähde on kytketty vastus, virta ja jännite piirin missä tahansa kohdassa ajoituskaaviossa ovat verrannollisia toisiinsa. Tämä tarkoittaa sitä, että käyrät virran ja jännitteen saavuttaa "huippu" arvoja samanaikaisesti. Tällöin sanomme, että virta ja jännite ovat vaiheessa.

Tarkastellaan nyt, miten se käyttäytyy kondensaattorin AC piiri.

Jos muuttuva jännite lähde on kytketty kondensaattori, maksimiarvo jännite se on verrannollinen maksimiarvo kulkevan virran piirissä. Kuitenkin, huippu aalto siniaaltojännite ei etene samanaikaisesti kuin maksimivirta.

Tässä esimerkissä hetkellinen arvo virta saavuttaa maksimiarvonsa neljänneksen aikana (90 el.grad.) Ennen se tekee stressiä. Tällöin sanotaan, että "nykyinen johtaa jännitettä 90◦».

Toisin kuin piiri postoyanngo nykyinen arvo V / I ei ole vakio. Kuitenkin, suhde V max / I max-arvo on erittäin hyödyllinen Sähkö- kutsutaan kapasitiivinen impedanssi (Xc) komponentin. Koska tämä arvo näkyy edelleen suhde jännitteen virran, eli fyysinen mielessä vastustuskyky mittausyksikkö on sen ohmia. Arvo Xc kondensaattori riippuu kapasitanssi (C) ja AC taajuus (f).

Koska yhteys kondensaattorin AC käytetään RMS-jännite, kuten tapahtuu vaihtovirta piiri, joka on rajattu kondensaattorin. Tämä rajoitus johtuu reaktanssi kondensaattorin.

Näin ollen virta-arvon piiri, jossa ei ole muita komponentteja paitsi määrää kondensaattorin Ohmin lakia vaihtoehtoinen versio

I _RMS = U _RMS / X _C

Jossa U _RMS - tehollisarvo (rms) jännite. On huomattava, että X on korvattu _arvolla R versiossa Ohmin lain DC.

Nyt nähdään, että kondensaattori AC piiri käyttäytyy ei kiinteänä vastus, ja tilanne on siis monimutkaisempi. Jotta voidaan paremmin ymmärtää tapahtuvien prosessien tällaisen piirin, on hyödyllistä ottaa käyttöön käsite vektori.

Perusajatus vektorin - tämä esitys, että kompleksi arvo ajassa vaihteleva signaali voidaan esittää tuotteen kompleksiluvun (joka on riippumaton ajasta) ja kompleksisen signaalin, joka on ajan funktio.

Esimerkiksi voimme edustavat funktion cos (2πνt + θ) yhtä monimutkainen vakion a ∙ e ^jΘ.

Koska vektorit, jolla on määrä (tai moduuli) ja kulma, niin ne esitetään graafisesti nuolella (vektori tai) pyörii XY-tasossa.

Ottaen huomioon, että jännite kondensaattorin "jäljessä" suhteessa edustaessa niiden kärjet on järjestetty kompleksitasossa, kuten on esitetty oheisessa kuvassa. Tässä kuviossa, jännite ja virta vektorit pyöritetään vastakkaiseen suuntaan myötäpäivään.

Tässä esimerkissä nykyinen kondensaattorin koska sen määräajoin ylihinnan. Kun kondensaattori AC piiri on kyky tallentaa ja määräajoin palauttaa sähkövarauksen, sen ja virtalähde on vaihdettava jatkuvasti energiaa, joka on sähköisesti nimeltään reaktiivinen.