kondenzátorok Vs. ellenállások

kondenzátorok nem viselkednek ugyanúgy, mint az ellenállások. Mivel ellenállás lehetővé áramló elektronok rajtuk keresztül egyenesen arányos a feszültségesés, kondenzátorok ellenzik a változásokat, a feszültség, a rajz vagy a szállító jelenlegi ahogy díj vagy mentesítést az új feszültségszint.

az elektronok áramlása “egy kondenzátoron keresztül” közvetlenül arányos a kondenzátor feszültségváltozásának sebességével. Ez a feszültségváltozással szembeni ellenállás a reaktancia egy másik formája, de pontosan ellentétes az induktorok által mutatott típussal.

Kondenzátor Áramköri Jellemzők

matematikailag Kifejezve, a kapcsolat a jelenlegi “keresztül” a kondenzátor, majd értékelje a feszültség változás szerte a kondenzátor mint ilyen:

A kifejezést, de/dt egy a matematika, azt jelenti, hogy a változás mértéke a pillanatnyi feszültség (e) idővel, a volt másodpercenként. A kapacitás (C) Faradokban van, a pillanatnyi áram (i) természetesen erősítőben van.

néha megtalálja a pillanatnyi feszültségváltozás sebességét az idő múlásával Dv/dt-ként kifejezve a de/dt helyett: az “V” vagy “e” alsó betű használatával a feszültség megjelenítéséhez, de ez pontosan ugyanazt jelenti. Annak bemutatásához, hogy mi történik a váltakozó árammal, elemezzünk egy egyszerű kondenzátor áramkört:

tiszta kapacitív áramkör: kondenzátor feszültség elmarad kondenzátor áram 90°

Ha mi lenne, hogy a telek az áram és a feszültség ez nagyon egyszerű áramkör, akkor néz ki valami ilyesmi:

tiszta kapacitív áramköri hullámformák.

ne feledje,hogy a kondenzátoron keresztüli áram a feszültség változásával szembeni reakció.

Ezért a pillanatnyi áram nulla, ha a pillanatnyi feszültség a csúcs (nulla változás, vagy szinten lejtőn, a feszültség szinuszos), illetve a készenlétet a csúcs, ahol a pillanatnyi feszültség maximális változás (a pontok a legmeredekebb lejtőn a feszültség hullám, ahol keresztezi a nulla vonalat).

Ez azt eredményezi, hogy a feszültség hullám, amely -90° ki fázis az aktuális hullám. A grafikont tekintve úgy tűnik, hogy az aktuális hullámnak “kezdete” van a feszültséghullámon; az áram “vezeti” a feszültséget, a feszültség pedig “elmarad” az áram mögött.

feszültség elmarad áram 90° egy tiszta kapacitív áramkör.

ahogy talán kitaláltad, ugyanaz a szokatlan teljesítményhullám, amelyet az egyszerű induktor áramkörrel láttunk, az egyszerű kondenzátor áramkörben is jelen van:

tiszta kapacitív áramkörben a pillanatnyi teljesítmény pozitív vagy negatív lehet.

az egyszerű induktor áramkörhöz hasonlóan a feszültség és az áram közötti 90 fokos fáziseltolódás olyan energiahullámot eredményez, amely egyformán váltakozik pozitív és negatív között. Ez azt jelenti, hogy a kondenzátor nem oszlatja el az energiát, mivel reagál a feszültségváltozások ellen; csak elnyeli és felváltva bocsátja ki az energiát.

A kondenzátor Reaktanciája

a kondenzátor feszültségváltozással szembeni ellenállása általában a váltakozó feszültség ellenállását jelenti, ami definíció szerint mindig pillanatnyi nagyságban és irányban változik.

egy adott frekvencián adott AC feszültség nagyságára egy adott méretű kondenzátor “bizonyos mennyiségű AC áramot” hajt végre.

csakúgy, mint az ellenálláson keresztüli áram az ellenálláson keresztüli feszültség és az ellenállás által kínált ellenállás függvénye, a kondenzátoron keresztüli AC áram a váltakozó feszültség függvénye, valamint a kondenzátor által kínált reaktancia.

az induktorokhoz hasonlóan a kondenzátor reaktanciáját ohmban fejezzük ki, és az X betűvel (vagy az XC-vel, hogy pontosabb legyen) szimbolizáljuk.

Mivel a kondenzátorok “magatartás” jelenlegi arányában az arány a feszültség változás, akkor át több jelenlegi gyorsabban változó feszültség (mivel feltöltési / kisütési, hogy ugyanaz a feszültség csúcsok kevesebb idő), illetve kevésbé aktuális a lassabban változó feszültség.

Ez azt jelenti, hogy az Ohm-ek reaktanciája bármely kondenzátor esetében fordítottan arányos a váltakozó áram frekvenciájával.

egy 100 uF kondenzátor Reaktanciája:

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a kapcsolat a kapacitív reaktancia, hogy frekvencia pontosan szemben, hogy az induktív reaktancia.

kapacitív reaktancia (Ohm-ban) csökken az AC frekvencia növekedésével. Ezzel szemben az induktív reaktancia (ohmban) növekszik az AC frekvencia növekedésével. Az induktorok nagyobb feszültségcseppek előállításával ellenzik a gyorsabb áramváltást; a kondenzátorok a nagyobb áramok lehetővé tételével ellenzik a gyorsabb feszültségcsökkenést.

mint az induktorok esetében, a reaktancia egyenlet 2NF kifejezése helyettesíthető az Omega (ω) kisbetűvel, amelyet az AC áramkör szögsebességének neveznek. Így az XC = 1/(2nfC) egyenletet XC = 1/(wC) – ként is meg lehet írni, ω-val másodpercenként Radian egységekben.

Váltakozó áram egy egyszerű kapacitív áramkör egyenlő a feszültség (v) osztva a kapacitív reaktancia (ohm), ahogy vagy, váltó-vagy egyenáramú egy egyszerű rezisztív áramkör egyenlő a feszültség (v) osztva az ellenállás (ohm). A következő áramkör szemlélteti ezt a matematikai kapcsolatot példával:

kapacitív reaktancia.

azonban szem előtt kell tartanunk, hogy a feszültség és az áram itt nincs fázisban. Amint azt korábban bemutattuk, az áram fáziseltolódása +90° a feszültséghez képest. Ha matematikailag reprezentáljuk a feszültség és az áram fázisszögeit, akkor ki tudjuk számítani a kondenzátor árammal szembeni reaktív ellenállásának fázisszögét.

feszültség elmarad áram 90° egy kondenzátor.

matematikailag azt mondjuk, hogy a kondenzátor árammal szembeni ellenállásának fázisszöge -90°, ami azt jelenti, hogy a kondenzátor árammal szembeni ellenállása negatív képzeletbeli mennyiség. (Lásd a fenti ábrát.) Az árammal szembeni reaktív ellenállás e fázisszöge kritikusan fontos szerepet játszik az áramköri elemzésben, különösen olyan komplex AC áramkörök esetében, ahol a reaktancia és az ellenállás kölcsönhatásba lép.

hasznosnak bizonyul, hogy bármely komponens ellenállását a jelenlegi komplex számok, nem csak skaláris mennyiségű ellenállás és reaktancia.

áttekintés:

• kapacitív reaktancia az ellenzék, hogy a kondenzátor kínál váltakozó áram miatt a fáziseltolódott tárolás és felszabadulása energia az elektromos mező. A reaktanciát az “X” nagybetűk szimbolizálják, és ohmokban mérik, akárcsak az ellenállást (R).
• kapacitív reaktancia lehet kiszámítani ezt a képletet: XC = 1/(2nfC)
• kapacitív reaktancia csökken a növekvő frekvencia. Más szóval, minél magasabb a frekvencia, annál kevésbé ellenzi (annál inkább “vezeti”) az AC áramot.

kapcsolódó munkalapok:

• kondenzátorok munkalap