Определение на капацитет

Освен съпротивлението и индуктивността, друго важна характеристика в алтернативните електрически цепи е капацитивността. Капацитивността се измерва в единици. Единицата за капацитивност е фарад. Докато индуктивността се представя в цепта чрез катушка, капацитивността се представя чрез кондензатор. В най-базовата си форма, кондензаторът е построен от две успоредни пластини, разделени от непроводник, наречен диелектрик. В електрическа цепът, кондензаторът служи като резервоар или склад за електричество.

Определение на капацитивността при постоянен ток

Когато кондензатор е свързан към източник на постоянен ток, например акумулятор в цепта, както е показано на Фигура 1А, и ключът е затворен, пластината, обозначена с B, става положително заредена, а пластината A - отрицателно заредена. Токът протича в външната цеп, когато електроните се движат от B към A. Токът в цепта е максимален, когато ключът е затворен, но постоянно намалява, докато достигне нула. Токът станава нула, щом разликата в напрежението между A и B стане равна на приложено напрежението на батерията. Пластините остават заредени, ако ключът е отворен, както е показано на Фигура 1B. Ако кондензаторът е краткосвързан, той ще се разтовари бързо, както е показано на Фигура 1C. Трябва да е ясно, че когато кондензаторът се зарежда или разтоварва, има ток в цепта, въпреки че празнината между пластините на кондензатора прекъсва цепта. Токът е присъщ само по време на зареждане и разтоварване, което обикновено е кратко.

Фигура 1 - Определение на капацитивността при постоянен ток.

RC времевата константа Времето, необходимо за кондензатор, за да получи пълен електрически заряд, е пропорционално на капацитивността и съпротивлението на цепта. Съпротивлението на цепта включва елемента време в зареждането и разтоварването на кондензатора.

Когато кондензатор се зарежда или разтоварва през съпротивление, е необходимо определено количество време за пълно зареждане или разтоварване. Напрежението върху кондензатора няма да се промени моментално. Скоростта на зареждане или разтоварване се определя от времевата константа на цепта. Времевата константа на RC (съпротивление/кондензатор) цеп е временен интервал, който е равен на произведението от съпротивлението в омове и капацитивността в фаради и е символизирана от гръцката буква тау (τ).

τ = RC

Времето в формулата е необходимо, за да се зареди до 63% от напрежението на източника. Времето, необходимо, за да се доведе количеството заряд до около 99% от напрежението на източника, е приблизително 5 τ. Фигура 2 илюстрира това отношение на характеристиките на времевата константа при зареждане.

Фигура 2 - Крива на разтоварване на капацитивността.

Когато ме питат за определение на капацитивността, често обяснявам, че капацитивността е мярка за способността на кондензатора да съхранява електрически заряд. Символът, използван за капацитивността, е буквата C. Можете да измерите електрическия потенциал на диелектричния материал в електронен компонент, където може да се съхранява енергия.

Както може да се види от илюстрацията на времевата константа, не може да има непрекъснато движение на постоянен ток през кондензатор. Добър кондензатор ще блокира
постоянен ток и ще пропусне ефектите на пулсиращ DC или променлив ток.

Заявление: Почитайте оригинала, добрият статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата, моля се обърнете за изтриване.