Визначення ємності
Окрім опору та індуктивності, важливою властивістю в електричних колах змінного струму є ємність. Ємність вимірюється в одиницях. Одиницею ємності є фарад. Тоді як індуктивність у схемі представляється котушкою, ємність представляється конденсатором. У найпростішій формі конденсатор складається з двох паралельних пластин, розділених непровідником, який називається діелектриком. У електричній схемі конденсатор виконує функцію резервуару або сховища для електрики.
Визначення ємності в постійному струмі
Коли конденсатор підключений до джерела постійного струму, наприклад, до аккумуляторної батареї, як показано на малюнку 1А, і ключ замкнутий, плата B заряджується позитивно, а плата A — негативно. Струм протікає в зовнішньому контурі, коли електрони переміщуються з B на A. Струм у контурі максимальний, коли ключ замкнутий, але поступово зменшується до нуля. Струм стає нульовим, як тільки різниця напруг між A і B стає такою ж, як напруга джерела. Плати залишаються зарядженими, якщо ключ відкритий, як показано на малюнку 1B. Коли конденсатор короткозамкнений, він швидко розряджується, як показано на малюнку 1C. Очевидно, що коли конденсатор заряджається або розряджається, у контурі присутній струм, хоча перерва між платами конденсатора перериває контур. Струм присутній лише під час зарядки та розрядки, що, зазвичай, триває недовго.
Рис. 1 - Визначення ємності в постійному струмі.
Часова стала RC Час, необхідний для повного зарядження конденсатора, пропорційний ємності та опору контуру. Опора контуру вводить елемент часу в процес зарядки та розрядки конденсатора.
При зарядці або розрядці конденсатора через опір, потрібна певна кількість часу для повного зарядження або розрядження. Напруга на конденсаторі не змінюється моментально. Швидкість зарядки або розрядки визначається часовим спадом контуру. Часова стала серійного RC (резистор/конденсатор) контуру — це часовий інтервал, який дорівнює добутку опору в омах та ємності в фарадах і позначається грецькою літерою тау (τ).
τ = RC
Час у формулі необхідний для зарядження до 63% напруги джерела. Час, необхідний для зарядження до приблизно 99% напруги джерела, становить приблизно 5 τ. Рисунок 2 ілюструє цю залежність характеристик часової сталої зарядки.
Рис. 2 - Крива розрядки ємності.
Коли мене просять надати визначення ємності, я часто пояснюю, що ємність — це міра здатності конденсатора зберігати електричний заряд. Символ, використовуваний для ємності, — це літера C. Ви можете виміряти електричний потенціал діелектричного матеріалу в електронній компоненті, де може зберігатися енергія.
Як видно з ілюстрації часової сталої, неможливо безперервне рухання постійного струму через конденсатор. Хороший конденсатор заблокує постійний струм і пропустить ефекти пульсуючого постійного струму або змінного струму.
Заява: Поважайте оригінал, хороші статті варто поширювати, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.
