Определение емкости

Еще одним важным свойством в электрических цепях переменного тока, помимо сопротивления и индуктивности, является емкость. Емкость измеряется в единицах. Единицей измерения емкости является фарад. В то время как индуктивность в цепи представлена катушкой, емкость представлена конденсатором. В самом простом виде конденсатор состоит из двух параллельных пластин, разделенных диэлектриком, который не проводит электричество. В электрической цепи конденсатор служит резервуаром или хранилищем для электричества.

Определение емкости в постоянном токе

Когда конденсатор подключен к источнику постоянного тока, такому как аккумуляторная батарея в цепи, показанной на рисунке 1A, и переключатель закрыт, пластина, обозначенная B, становится положительно заряженной, а пластина A отрицательно заряженной. Ток течет во внешней цепи, когда электроны перемещаются от B к A. Сила тока в цепи максимальна, когда переключатель закрыт, но она постоянно уменьшается до нуля. Ток становится равным нулю, как только разница потенциалов между A и B становится такой же, как напряжение источника питания. Пластины остаются заряженными, если переключатель открыт, как показано на рисунке 1B. Как только конденсатор шунтируется, он быстро разряжается, как показано на рисунке 1C. Должно быть ясно, что при зарядке или разрядке конденсатора в цепи есть ток, даже если зазор между пластинами конденсатора разрывает цепь. Ток присутствует только во время зарядки и разрядки, что обычно занимает короткое время.

Рис. 1 - Определение емкости в постоянном токе.

Временная постоянная RC Время, необходимое для полного заряда конденсатора, пропорционально его емкости и сопротивлению цепи. Сопротивление цепи вводит элемент времени в процесс зарядки и разрядки конденсатора.

При зарядке или разрядке конденсатора через сопротивление требуется определенное время для полного заряда или разряда. Напряжение на конденсаторе не изменяется мгновенно. Скорость зарядки или разрядки определяется временной постоянной цепи. Временная постоянная последовательной RC-цепи (резистор/конденсатор) — это интервал времени, равный произведению сопротивления в омах и емкости в фарадах, и обозначается греческой буквой тау (τ).

τ = RC

Время в формуле необходимо для зарядки до 63% напряжения источника. Время, необходимое для зарядки до примерно 99% напряжения источника, составляет около 5 τ. Рисунок 2 иллюстрирует эту зависимость временной постоянной при зарядке.

Рис. 2 - Кривая разрядки емкости.

Когда меня просят дать определение емкости, я часто объясняю, что емкость — это мера способности конденсатора хранить электрический заряд. Символ, используемый для обозначения емкости, — это буква C. Вы можете измерить электрический потенциал диэлектрического материала в электронном компоненте, где он может хранить энергию.

Как видно из иллюстрации временной постоянной, непрерывного движения постоянного тока через конденсатор быть не может. Хороший конденсатор блокирует постоянный ток и пропускает эффекты пульсирующего DC или переменного тока.

Заявление: Уважайте оригинальные статьи, достойные обмена, если есть нарушение авторских прав, свяжитесь для удаления.