Kapacitansdefinition

En annan viktig egenskap i AC-elektroniska kretsar, förutom resistans och induktans, är kapacitans. Kapacitans mäts i enheter. Enheten för kapacitans är farad. Medan induktans representeras i en krets av en spole, representeras kapacitans av en kondensator. I sin mest grundläggande form är kondensatorn konstruerad av två parallella plattor som separeras av en ickeledare, kallad dieletrikum. I en elektrisk krets fungerar en kondensator som ett reservoar eller lagringsplats för elektricitet.

Kapacitansdefinition i likström

När en kondensator kopplas till en källa för likström, såsom en akkumulator i den krets som visas i figur 1A, och strömbrytaren sedan stängs, blir plattan markerad B positivt laddad, och plattan A negativt laddad. Ström flödar i den externa kretsen när elektroner rör sig från B till A. Strömmen i kretsen är maximal just när strömbrytaren stängs, men den fortsätter att minska tills den når noll. Strömmen blir noll så snart spänningskillnaden mellan A och B blir densamma som den tillämpade spänningen från akkumulatoren. Plattorna behåller sin laddning om strömbrytaren öppnas, som visas i figur 1B. När kondensatorn kortslutits kommer den att lossna snabbt, som visas i figur 1C. Det bör vara tydligt att det finns ström i kretsen när kondensatorn laddas eller lossas, även om gapet mellan kondensatorplatarna bryter kretsen. Ström finns endast under den korta tiden då kondensatorn laddas eller lossas.

Fig 1 - Kapacitansdefinition i likström.

RC-tidskonstant Tiden som krävs för att en kondensator ska nå full elektrisk laddning är proportionell mot kapacitansen och resistansen i kretsen. Resistansen i kretsen introducerar tidselementet i laddning och lossning av en kondensator.

När en kondensator laddas eller lossas genom en resistans krävs en viss tid för full laddning eller lossning. Spänningen över kondensatorn ändras inte omedelbart. Hastigheten för laddning eller lossning bestäms av kretsens tidskonstant. Tidskonstanten för en serie RC-krets (resistor/kondensator) är en tidsintervall som motsvarar produkten av resistansen i ohm och kapacitansen i farad och symboliseras av grekisk bokstav tau (τ).

τ = RC

Tiden i formeln krävs för att ladda upp till 63% av källspänningen. Tiden som behövs för att få laddningen till cirka 99% av källspänningen är ungefär 5 τ. Figur 2 illustrerar denna relation mellan tidskonstantens egenskaper vid laddning.

Fig 2 - Kapacitansdefinition lossningskurva.

När man frågar efter en kapacitansdefinition, förklarar jag ofta att kapacitans är ett mått på en kondensators förmåga att lagra elektrisk laddning. Symbolen som används för kapacitans är bokstaven C. Du kan mäta det elektriska potentialskillnaden av dieletrikumsmaterial i en elektronisk komponent där energi kan lagras.

Som kan ses från tidskonstantillustrationen, kan det inte finnas någon kontinuerlig rörelse av likström genom en kondensator. En bra kondensator blockerar
likström och låter effekterna av pulsformad likström eller växelström passera.

Statement: Respektera originaltexten, goda artiklar är värda att dela, om det finns upphovsrättsskydd kontakt för att ta bort.