Definicja pojemności
Oprócz oporu i indukcyjności, inną ważną właściwością w obwodach elektrycznych przemiennych jest pojemność elektryczna. Pojemność mierzy się w jednostkach. Jednostką pojemności jest farad. Podczas gdy indukcyjność reprezentuje się w obwodzie cewką, pojemność reprezentuje kondensator. W najprostszej formie, kondensator składa się z dwóch równoległych płyt oddzielonych nieprzewodnikiem, zwany dielektrykiem. W obwodzie elektrycznym, kondensator służy jako zbiornik lub magazyn elektryczności.
Definicja pojemności w prądzie stałym
Gdy kondensator jest podłączony do źródła prądu stałego, takiego jak akumulator w obwodzie pokazanym na rysunku 1A, a następnie zamknięty przełącznik, płyta oznaczona B staje się dodatnio naładowana, a płyta A ujemnie naładowana. Prąd płynie w zewnętrznym obwodzie, gdy elektrony przemieszczają się od B do A. Prąd w obwodzie jest maksymalny, gdy zamknięty jest przełącznik, ale ciągle maleje, aż osiągnie zero. Prąd staje się zerowy, gdy różnica napięć między A i B staje się taka sama jak napięcie zastosowane z akumulatora. Płyty pozostają naładowane, jeśli przełącznik zostanie otwarty, jak pokazano na rysunku 1B. Gdy kondensator zostanie krótkozamknięty, szybko się rozładowa, jak pokazano na rysunku 1C. Powinno być jasne, że podczas ładowania lub rozładowania kondensatora, istnieje prąd w obwodzie, nawet jeśli luka między płytami kondensatora przerwie obwód. Prąd występuje tylko przez czas ładowania i rozładowania, który jest zwykle krótki.
Rys. 1 - Definicja pojemności w prądzie stałym.
Stała czasowa RC Czas potrzebny do pełnego naładowania kondensatora jest proporcjonalny do pojemności i oporu obwodu. Opór obwodu wprowadza element czasu do ładowania i rozładowania kondensatora.
Gdy kondensator ładuje się lub rozładowuje poprzez opór, wymagany jest pewien czas na pełne naładowanie lub rozładowanie. Napięcie na kondensatorze nie zmienia się natychmiast. Szybkość ładowania lub rozładowania określa stała czasowa obwodu. Stała czasowa obwodu szeregowego RC (rezystor/kondensator) to przedział czasowy, który równy jest iloczynowi oporu w omach i pojemności w faradach i jest oznaczony grecką literą tau (τ).
τ = RC
Czas w formule jest potrzebny do naładowania do 63% napięcia źródła. Czas potrzebny, aby doprowadzić ładunek do około 99% napięcia źródła, wynosi około 5 τ. Rysunek 2 ilustruje tę relację charakterystyk stałych czasowych ładowania.
Rys. 2 - Krzywa rozładowania pojemności.
Gdy proszą mnie o definicję pojemności, często wyjaśniam, że pojemność to miara zdolności kondensatora do przechowywania ładunku elektrycznego. Symbol używany dla pojemności to litera C. Możesz zmierzyć potencjał elektryczny materiału dielektrycznego w komponentach elektronicznych, gdzie może on przechowywać energię.
Jak można zobaczyć z ilustracji stałej czasowej, nie może być ciągłego przepływu prądu stałego przez kondensator. Dobre kondensatory blokują prąd stały i przepuszczają efekty pulsującego prądu stałego lub prądu zmiennego.
Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły są warte udostępniania, w przypadku naruszenia praw autorskich skontaktuj się z autorem, aby usunąć.
