X'huwa tkenn Circuit ta' Kondensatur Puri?

Ċirku ta' Kondensatur Ġeneru

Ċirku li jikkonsisti biss minn kondensatur ġeneru b'kapasità C (misurat fil-faradi) jiġi skonosci bħala Ċirku ta' Kondensatur Ġeneru. Il-kondensaturi jistokkjaw l-enerġija elettrika f'daqs elettriku, karattristika li tiswa kapasità (alternativament riferita bħal "konddensur"). Strutturalment, il-kondensatur konsisti minn żewġ plakji konduttri separati mill-midja dielettrika – midji dielettrici komuni inklużu Żgħad, xart, mika, u strati ta' ossid. Fiċ-ċirku ideali tal-kondensatur AC, il-kurrent is-silġa l-volttaġġ bi għajnuna ta' faz ta' 90 gradi.

Meta ttapplikaw l-volttaġġ fuq il-kondensatur, jintwera daqs elettriku bejn is-silġ, imma ma jkunx hemm kurrent li jpassa permezz tal-midja dielettrika. Meta jkun hemm sors tal-volttaġġ AC fluttwan, ikkożi kurrent kontinwu għall-proċess cikliċi tal-karigatura u diskarigatura tal-kondensatur.

Spjegazzjoni u Derivazzjoni tal-Ċirku tal-Kondensatur

Il-kondensatur konsisti minn żewġ plakji isolati separati mill-midja dielettrika, servizzan bħala dispositiv ta' stokkjar tal-enerġija elettrika. Jikkariga meta jiġi kkonektat ma' sors tal-enerġija u jidiskariga meta jiġi dikkonektat. Meta jiġi kkonektat ma' sors DC, jikkariga sa volttaġġ equivalenti mal-potenzjal applikat, esemplifikanti ruħu bħala komponent elettriku passiv li resista għal modifiki fi l-volttaġġ.

Ħalli nassummu li l-volttaġġ alternativ applikat lil-ċirku huwa magħmul bl-equazzjoni:

Il-każ tas-silġa tal-kondensatur fl-aħħar punt ta' żmien huwa magħmul bl-equazzjoni:

Il-kurrent li jipassa permezz tal-ċirku huwa magħmul bl-equazzjoni:

Bħalissa qiegħed nagħmlu sustituzzjoni tal-valur ta' q mill-equazzjoni (2) fis-equazzjoni (3) se nistgħu niktob:

Issa, bħalissa qiegħed nagħmlu sustituzzjoni tal-valur ta' v mill-equazzjoni (1) fis-equazzjoni (3) se nistgħu niktob:

Fejn Xc = 1/ωC tindika l-oppozzizzjoni għal kurrent alternativ permezz tal-kondensatur, magħruf bħala reaktanza kapasittiva. Il-kurrent irriċċieħel għal valur massimu meta sin(ωt + π/2) = 1. Flimkien, il-kurrent massimu I_m jissemma:

Bħalissa qiegħed nagħmlu sustituzzjoni tal-valur ta' I_m fis-equazzjoni (4) se nistgħu niktob:

Diagramma Phasor u Kurva tal-Power

Fiċ-ċirku ta' kondensatur ġeneru, il-kurrent permezz tal-kondensatur is-silġa l-volttaġġ bi għajnuna ta' faz ta' 90 gradi. Id-diagramma phasor u l-formi tal-onda għal volttaġġ, kurrent, u power huma illustrati hawn taħt:

Fil-forma tal-onda hawn fuq, il-kurva ħamra tirrappreżenta l-kurrent, il-kurva blu tindika l-volttaġġ, u l-kurva pink tindika l-power. Meta l-volttaġġ jżid, il-kondensatur jikkariga sa valur massimu, formand anna mezza ċiklu pożitiva; meta l-volttaġġ jidderġa, il-kondensatur jidiskariga, formand anna mezza ċiklu negattiva. Esame attenti tal-kurva jirriċċieħel li meta l-volttaġġ jirriċċieħel għal valur massimu, il-kurrent jidderġa sa zero, li ifisser li ma jkunx hemm kurrent fl-aħħar punt. Meta l-volttaġġ jidderġa sa π u jibdel f'negattiv, il-kurrent jirriċċieħel għal valur massimu, it-tiggera l-kondensatur li jidiskariga - u dan il-proċess ta' karigatura u diskarigatura jisseġwi.

L-volttaġġ u l-kurrent ma jirriċċieħelu għal valur massimu waqt l-istess minħabba l-għajnuna ta' faz ta' 90°, kif misji fid-diagramma phasor fejn il-kurrent (Im) is-silġa l-volttaġġ (Vm) bi π/2. Il-power instantanju fiċ-ċirku ta' kondensatur ġeneru huwa definit b'means ta' p = vi.

Flimkien, jistgħu ninqisu mill-equazzjoni hawn fuq li l-power medju fiċ-ċirku kapasittiv huwa zero. Il-power medju għal mezza ċiklu huwa zero minħabba simmetrija tal-forma tal-onda, fejn l-arejiet tal-loop pożitivi u negattivi huma identiċi.

Fl-aħħar quarter-ċiklu, l-enerġija ssotta mill-sors hi tistokkja fid-daqs elettriku stabilit bejn is-silġ tal-kondensatur. Fil-quarter-ċiklu li jmiss, meta l-daqs elettriku jdissipa, l-enerġija stokkata tintibu lill-sors. Dan il-proċess cikliċi ta' stokkjar u ritornar tal-enerġija jikkontinwa waqt il-kuljum, reżultant b'ebda konsum nettu ta' power mill-ċirku tal-kondensatur.