Quina és la relació entre la capacitància i la corrent, el voltatge, la resistència i l'impedància? Per què existeix aquesta relació?
La capacitància, la corrent, el voltatge i la resistència són els paràmetres elèctrics bàsics en un circuit, i la relació entre ells es pot entendre mitjançant la llei d'Ohm i les característiques dels condensadors. Aquí tens les principals relacions entre ells:
La relació entre el voltatge i la corrent
Llei d'Ohm: En un circuit de pura resistència, la relació entre el voltatge (V) i la corrent (I) segueix la llei d'Ohm, és a dir, I = V/R, on R és la resistència (Ω), indicant que la corrent és proporcional al voltatge i inversament proporcional a la resistència.
Efecte de la capacitància: En circuits CA, l'efecte de la capacitància sobre la corrent és diferent. Els condensadors impedeixen que passi la corrent contínua, però permeten que passi la corrent alternada. El procés de càrrega i descàrrega del condensador provoca que la corrent canviï durant el període de la senyal CA, el que es reflecteix en la impedància de la capacitància (reactància capacitiva).
La relació entre la capacitància i el voltatge
Característiques de voltatge-corrent del condensador: En el circuit CC, la corrent del condensador és proporcional a la velocitat de canvi del voltatge als dos extrems, és a dir, I = C * dV/dt, on C és la capacitància (F), indicant que la capacitat del condensador per emmagatzemar càrrega està relacionada amb la velocitat de canvi del voltatge.
Relació entre la impedància del condensador i la freqüència: En circuits CA, la impedància (reactància capacitiva) del condensador és inversament proporcional a la freqüència, és a dir, Zc = 1 / (2 * π * f * C), el que significa que més alta sigui la freqüència, menys obstrueixi el condensador la corrent.
La relació entre la capacitància i la resistència
Equivalència en paral·lel de condensadors i resistors: En aplicacions pràctiques, els condensadors i resistors sovint es fan servir en paral·lel, i els condensadors poden compensar l'influència dels resistors en les senyals CA, formant una equivalència en paral·lel de condensadors i resistors. Aquesta combinació en paral·lel té un paper en la divisió de voltatges i en la filtració en el disseny de circuits.
Relació entre la impedància de la capacitància i la impedància
Impedància capacitiva: En un circuit CA, el condensador apareix com una impedància complexa, és a dir, la reactància capacitiva, que està relacionada amb la capacitància del condensador i la freqüència de la senyal CA. En alguns anàlisis de circuits, la impedància d'un condensador es pot entendre com una "resistència especial".
L'existència d'aquestes relacions prové de les propietats fonamentals dels condensadors i resistors com a elements de circuit. La capacitat dels condensadors per emmagatzemar càrrega i la seva resposta a les senyals CA els fan jugar un paper diferent als resistors en els circuits, especialment en el tractament de les senyals CA. Entendre aquestes relacions és essencial per al disseny i anàlisi de circuits.
