Definicija kapacitance

Še ena pomembna lastnost v električnih krogih z izmeničnim tokom, poleg upora in induktivnosti, je kapacitivnost. Kapacitivnost se meri v enotah. Enota za kapacitivnost je farad. Dokler induktivnost v krogu predstavlja bobin, kapacitivnost pa predstavlja kondenzator. V njegovi najosnovnejši obliki je kondenzator sestavljen iz dveh vzporednih plošč, ločenih z nevodenjem, imenovanim dielektrik. V električnem krogu služi kondenzator kot skladišče ali hramba za električno energijo.

Definicija kapacitivnosti v neprekinjenem toku

Ko je kondenzator priključen na vir neprekinjenega toka, kot je baterija v krogu, prikazanem na Sliki 1A, in ko je preklopnik zaprt, postane plošča označena z B pozitivno nabita, plošča A pa negativno nabita. Tok teče v zunanjem krogu, ko se elektroni premikajo od B do A. Tok v krogu je največji, ko je preklopnik zaprt, vendar se nenehno zmanjšuje, dokler ne doseže nič. Tok postane nič, ko razlika v napetosti med A in B postane enaka kot pripravljena napetost baterije. Plošči ostanejo nabite, če je preklopnik odprt, kot je prikazano na Sliki 1B. Ko je kondenzator kračen, se hitro raznabije, kot je prikazano na Sliki 1C. Bi moralo biti jasno, da, ko se kondenzator nabija ali raznabija, je v krogu tok, čeprav praznina med ploščami kondenzatorja prekine krog. Tok je prisoten le ob času nabiranja in raznabiranja, kar je običajno kratko.

Slika 1 - Definicija kapacitivnosti v neprekinjenem toku.

Časovni konstanta RC Čas, ki ga potrebuje kondenzator, da doseže poln električni naboj, je sorazmeren s kapacitivnostjo in upornostjo kroga. Upornost kroga uvede element časa v nabiranje in raznabiranje kondenzatorja.

Ko se kondenzator nabija ali raznabija skozi upornost, je za poln naboj ali raznabijanje potreben določen čas. Napetost na kondenzatorju se ne spremeni takoj. Hitrost nabiranja ali raznabiranja določa časovna konstanta kroga. Časovna konstanta zaporednega RC (upornik/kondenzator) kroga je časovni interval, ki je enak produktu upornosti v ohmih in kapacitivnosti v faradu in je označen grško črko tau (τ).

τ = RC

Čas v formuli je potreben za nabiranje do 63 % napetosti vira. Čas, potreben za povečanje naboja do približno 99 % napetosti vira, je približno 5 τ. Slika 2 ilustrira to odnos časovne konstante nabiranja.

Slika 2 - Krivulja raznabiranja kapacitivnosti.

Ko me prosijo za definicijo kapacitivnosti, pogosto razložim, da je kapacitivnost merilo sposobnosti kondenzatorja za shranjevanje električnega naboja. Simbol, uporabljen za kapacitivnost, je črka C. Električni potencial dielektričnega materiala v elektronskem komponentu lahko meri, kjer lahko shranjuje energijo.

Kot je videti iz ilustracije časovne konstante, ni možen zvezni pretok neprekinjenega toka skozi kondenzator. Dobri kondenzator bo blokiral
neprekinjeni tok in bo prepuščal učinke pulzirajočega DC ali izmeničnega toka.

Izjava: Spoštujte izvirnik, dobra članek zasluži deljenje, če je kršenje avtorskih pravic prosim kontaktirajte z zahtevanimi odstranitvijo.