Kapacitás definíciója
Az ellenállás és induktancia mellett az AC elektronikus áramkörökben egy másik fontos tulajdonság a kapacitancia. A kapacitancia mértékegysége a farad. Míg az induktancia egy tekercs segítségével van ábrázolva, a kapacitancia pedig egy kondenzátorral. Az alapvető formájában a kondenzátor két párhuzamos lemez alkotja, amelyeket egy nemvezető anyag, a dielektrikum választ el. Az elektromos áramkörben a kondenzátor szolgál mint villamos energia tár.
A Kapacitancia Definíciója Irányított Áramban
Amikor egy kondenzátort egy irányított áram forrása, például egy tároló akkumulátorhoz kötünk, ahogy az ábra 1A-ban látható, és bekapcsoljuk a kapcsolót, a B jelölésű lemez pozitívan töltődik fel, míg az A jelölésű lemez negatívan. Amikor az elektronok B-től A-ig mozognak, áram folyik a külső áramkörben. Az áram folyása legnagyobb, amikor a kapcsolót bekapcsoljuk, de folyamatosan csökken, amíg nullára nem esik. Az áram nulla lesz, amint A és B feszültsége megegyezik az akkumulátoron lévő feszültséggel. Ha a kapcsolót kinyitjuk, ahogy az 1B ábrán látható, a lemezek továbbra is töltve maradnak. Ha a kondenzátort rövidítjük, gyorsan letölti magát, ahogy az 1C ábrán látható. Világos, hogy a kondenzátor töltése vagy letöltése során áram van az áramkörben, még ha a kondenzátorlemezek közötti rész is törli az áramköri hurokot. Az áram csak a töltés és a letöltés rövid idejű folyamatának során jelenik meg.
Ábra 1 - A kapacitancia definíciója irányított áramban.
Az RC Időállandó A kondenzátor teljes elektrikus töltésének elérésehez szükséges idő arányos a kapacitanciával és az áramkör ellenállásával. Az ellenállás bevezeti az idő elemét a kondenzátor töltésébe és letöltésébe.
Amikor egy kondenzátor töltődik vagy letöltődik ellenálláson keresztül, bizonyos időre van szükség a teljes töltéshez vagy letöltéshez. A kondenzátoron lévő feszültség nem változik azonnal. A töltés vagy letöltés sebessége az áramkör időállandójának hatására alakul ki. Egy soros RC (ellenállás/kondenzátor) áramkör időállandója olyan idő intervallum, ami az ellenállás ohmos értékének és a kapacitancia farad-os értékének szorzata, és a görög betű tau (τ) jelöli.
τ = RC
A képletben szereplő idő a forráson lévő feszültség 63%-ához való töltéshez szükséges. A forráson lévő feszültség 99%-ához való töltéshez szükséges idő körülbelül 5 τ. Az 2. ábra illusztrálja ezt az időállandó jellegű töltési viszonyt.
Ábra 2 - A kapacitancia definíciója letöltési görbe.
Amikor a kapacitancia definícióját kérdezik, gyakran azt magyarázom, hogy a kapacitancia a kondenzátor képességének mérőszáma arra, hogy villamos töltést tároljon. A kapacitancia jelölése a C betű. A dielektrikus anyag elektromos potenciálját mérheti egy elektronikai komponensben, ahol energia tárolódhat.
Ahogy az időállandó illusztrációból látható, nincs folyamatos irányított áram mozgása egy kondenzáton keresztül. Egy jó kondenzátor blokkolja
az irányított áramot, és átengedheti a pulzáló DC vagy alternatív áram hatásait.
Kijelentés: Tisztelet az eredetihez, a jó cikkek megosztásra méltóak, ha sértés esetén kérjük forduljanak a törlésért.
