Kapasitansdefinisjon

Et annet viktig egenskap i AC-elektroniske kretser, ved siden av motstand og induktans, er kapasitans. Kapasitans måles i enheter. Enheten for kapasitans er farad. Mens induktans representeres i en krets med en spole, representeres kapasitans med en kondensator. I sin mest grunnleggende form er kondensatoren konstruert av to parallelle plater som er separert av en ikkeleder, kalt dielektrikum. I en elektrisk krets fungerer en kondensator som et reservoar eller lager for elektrisitet.

Kapasitans definisjon i likestrøm

Når en kondensator kobles til en kilde for likestrøm, som en lagringsbatteri i kretsen vist i figur 1A, og skruen deretter lukkes, blir platen merket B positivt ladet, og A-platen negativt ladet. Strøm flyter i den eksterne kretsen når elektroner beveger seg fra B til A. Strømflyten i kretsen er maksimal når skruen lukkes, men den fortsetter å synke til den når null. Strømmen blir null så snart forskjellen i spenning på A og B blir den samme som den påførte spenningen fra batteriet. Platen forbli ladet hvis skruen åpnes, som vist i figur 1B. Når kondensatoren kortsluttes, vil den løse strøm raskt, som vist i figur 1C. Det bør være klart at det er strøm i kretsen når kondensatoren lastes eller løses, selv om gabene mellom kondensatorplaten bryter kretsen. Strøm er til stede bare under tiden for lasting og løsning, som vanligvis er kort.

Figur 1 - Kapasitans definisjon i likestrøm.

RC-tidskonstant Tiden som kreves for at en kondensator skal oppnå full elektrisk lading, er proporsjonal med kapasitansen og motstanden i kretsen. Motstanden i kretsen introduserer tidselementet i lasting og løsning av en kondensator.

Når en kondensator lastes eller løses gjennom en motstand, kreves en vis tid for full lasting eller løsning. Spenningen over kondensatoren vil ikke endre seg øyeblikkelig. Raten for lasting eller løsning bestemmes av kretsens tidskonstant. Tidskonstanten for en serie RC (motstand/kondensator) krets er en tidsperiode som er lik produktet av motstanden i ohm og kapasitansen i farad, og symboliseres med gresk bokstaven tau (τ).

τ = RC

Tiden i formelen er nødvendig for å laste til 63% av kildespenningsvoltage. Tiden som trengs for å bringe ladningen til omtrent 99% av kildespenningsvoltage, er omtrent 5 τ. Figur 2 illustrerer denne relasjonen mellom tidskonstantegenskapene for lasting.

Figur 2 - Kapasitans definisjon løsningskurve.

Når jeg blir bedt om en kapasitansdefinisjon, forklarer jeg ofte at kapasitans er målet på en kondensators evne til å lagre elektrisk ladning. Symbolet brukt for kapasitans er bokstaven C. Du kan måle elektrisk potensial i dielektrisk materiale i et elektronisk komponent der det kan lagre energi.

Som kan sees fra tidskonstantillustrasjonen, kan det ikke være kontinuerlig bevegelse av likestrøm gjennom en kondensator. En god kondensator vil blokkere likestrøm og vil passere effekten av pulslike DC eller vekselspenning.

Erklæring: Respekt for original, god artikler verdt å dele, hvis det er krænking kontakt slett.