Nədir Sırf Kondensatorlu Şəbəkə?

Çist Kondensator Səkkizi

Yalnız çist kondensatorun (elektrik kapasitansi C ilə (farad cinsində ölçülür)) tərfindən təşkil edilən səkkiz Çist Kondensator Səkkizi adlanır. Kondensatorlar elektrik enerjini elektrik sahası daxilində saxlayırlar, bu xüsusiyyət kapasitans kimi (ya da "kondenser" kimi) tanınır. Strukturla baxıldığında, kondensator iki iletken plakadan ibarətdir və onlar dielektrik ortamla ayrılır - ümumi dielektrik materiallar arasında şüşə, kağız, mika və oksid qatları var. İdeal AC kondensator səkkizində, cərəyan voltajdan 90 dərəcəlik faz açısı ilə öndən gəlir.

Kondensatora voltaj tətbiq olunduqda, onun plakaları arasına elektrik saha yaradılır, lakin cərəyan dielektrikdən keçmir. Dəyişən AC voltaj mənbəsi ilə, kondensatorun davamlı zəngin şarj və boşalma prosesləri səbəbindən davamlı cərəyan axını baş verir.

Kondensator Səkkizin Təsviri və Mühazırəsi

Kondensator iki izolyasiya edilmiş plakadan və onların arasındakı dielektrik ortamdan ibarətdir və elektrik şarja enerji saxlama vasitəsidir. Bu, enerji mənbəsinə bağlandığında şarjlana və ayırıldığında boşalan bir qurğudur. DC mənbəyə bağlı olduğunda, tətbiq edilən potensiala bərabər olan voltaja şarjlana bilər, bu da onun voltaj dəyişikliklərinə qarşı olan pasiv elektrik komponenti rolunu göstərir.

Səkkizinə tətbiq edilən dəyişən voltaj aşağıdakı tənliklə verilir:

Hər hansı bir vaxtda kondensatorun şarju aşağıdakı kimi verilir:

Səkkizdən keçən cərəyan aşağıdakı tənliklə verilir:

(2) nömrəli tənlikdən q-nın dəyərini (3) nömrəli tənlikdə yerinə qoymaqdan sonra alacağımız nəticə:

İndi, (1) nömrəli tənlikdən v-nın dəyərini (3) nömrəli tənlikdə yerinə qoyduqda alacağımız nəticə:

Burada Xc = 1/ωC, çist kondensator tərfindən dəyişən cərəyan axınınına qarşı təsir edən, kapasitiv reaktivliy kimi tanınan mübarizəni ifadə edir. Cərəyan sin(ωt + π/2) = 1 olduqda maksimum dəyərini alır. Buna görə, maksimum cərəyan I_m aşağıdakı kimi ifadə olunur:

I_m-nin dəyərini (4) nömrəli tənlikdə yerinə qoyduqda alacağımız nəticə:

Fazor Diagramı və Güc Qrafiği

Çist kondensator səkkizində, kondensator aracılığıla keçən cərəyan voltajdan 90 dərəcəlik faz açısı ilə öndən gəlir. Fazor diagramı və voltaj, cərəyan və güc üçün dalğalı forması aşağıdakı kimi göstərilir:

Yuxarıdakı dalğalı forma, cərəyanı qırmızı xətt, voltajı mavi xətt, və gücu de fərəngi xətt təsvir edir. Voltaj artıqdakı halda, kondensator maksimum dəyərinə şarjlana və pozitiv yarı-dövr yaradılır; voltaj azaldıqda, kondensator boşalır və negativ yarı-dövr yaradılır. Xəttə diqqətlə baxdıqda, voltaj zirvəsində cərəyan sıfıra düşür, bu, həmin an cərəyanın akmadığını göstərir. Voltaj π və mənfi olaraq dəyişdikdə, cərəyan zirvəyə çatır və kondensator boşalır - və bu şarj-boşalma dövrü davam edir.

Voltaj və cərəyan 90° faz fərqindən dolayı eyni anda maksimum dəyərləri ala bilmirlər, bu, fazor diagramda cərəyanın (Im) voltajdan (Vm) π/2 ilə öndən gəldiyi kimi göstərilir. Bu çist kondensator səkkizində anlık güc p = vi tənliyi ilə təyin olunur.

Buna görə, yuxarıdakı tənliyənən, kapasitiv səkkizində ortalama gücün sıfır olduğu çıxış edilir. Dalğalı formasının simmetriyasından dolayı, yarı-dövr üzrə ortalama güc sıfırdır, burada müsbət və mənfi dövr sahələri eynidir.

Birinci dördüncü dövrdə, mənbə tərəfindən təmin edilən enerji kondensator plakaları arasındakı elektrik sahasında saxlanılır. Sonrakı dördüncü dövrdə, elektrik saha dağılır və saxlanmış enerji mənbəyə qayıdır. Bu enerjinin saxlanması və geri qaytarılması dövrü davamlı davam edir, bu da kondensator səkkizinin heç bir ədədi güc tələb etməsinə səbəb olur.