Pagsasakarga ng Capacitor
Kapag naka-ugnay ang isang uncharged o partly charged capacitor sa isang voltage source na may mas mataas na voltage kaysa sa voltage ng capacitor (sa kaso ng partly charged capacitor), ito ay tumatanggap ng charge mula sa source at ang voltage sa pamamagitan ng capacitor ay tumaas nang exponential hanggang ito ay naging kapareho at kabaligtaran sa voltage ng source.
Iugnay natin ang isang capacitor na may kapasidad C sa serye kasama ang isang resistor na may resistensya R. Iugnay din natin ang serye ng kombinasyon ng capacitor at resistor sa isang battery na may voltage V gamit ang isang push switch S.
Ipagpalagay nating ang capacitor ay hindi pa nag-charge. Kapag ipinindot natin ang switch, dahil ang capacitor ay walang charge, walang voltage na nabuo sa capacitor, kaya ang capacitor ay magiging short circuit. Sa iyon mismong oras, ang charge ay nagsisimulang lumobo sa capacitor. Ang kuryente sa circuit ay limitado lamang ng resistensya R.
Kaya, ang initial na kuryente ay V/R. Ngayon, paulit-ulit na lumilikha ng voltage sa capacitor, at ang nabuong voltage na ito ay kabaligtaran sa polarity ng battery. Bilang resulta, ang kuryente sa circuit ay paulit-ulit na bumababa. Kapag ang voltage sa capacitor ay naging kapareho at kabaligtaran sa voltage ng battery, ang kuryente ay naging zero. Ang voltage ay paulit-ulit na tumaas sa capacitor habang nag-charge. Ipagpalagay nating ang rate ng pagtaas ng voltage sa capacitor ay dv/dt sa anumang oras t. Ang kuryente sa capacitor sa iyon mismong oras ay
Pag-apply, Kirchhoff’s Voltage Law, sa circuit sa iyon mismong oras, maaari nating isulat,
Integrating both side we get,
Ngayon, sa oras ng pagswitch-on ng circuit, ang voltage sa capacitor ay zero. Ito ibig sabihin, v = 0 sa t = 0.
Pagtatakda nito sa itaas na ekwasyon, maaari nating isulat
Pagkatapos makakuha ng halaga ng A, maaari nating baguhin ang itaas na ekwasyon bilang,
Ngayon, alam natin na,
Ito ang ekspresyon ng charging current I, sa proseso ng pag-charge.
Ang kuryente at voltage ng capacitor sa panahon ng pag-charge ay ipinakita sa ibaba.
Dito sa itaas na larawan, Io ang initial na kuryente ng capacitor nang ito ay hindi pa nag-charge sa oras ng pagswitch-on ng circuit at Vo ang final na voltage pagkatapos ng full charge ng capacitor.
Pagtatakda ng t = RC sa ekspresyon ng charging current (bilang inilarawan sa itaas), maaari nating isulat,
Kaya, sa oras na t = RC, ang halaga ng charging current ay naging 36.7% ng initial na charging current (V / R = Io) nang ang capacitor ay fully uncharged. Ang oras na ito ay kilala bilang ang time constant ng capacitive circuit na may kapasidad na C farad kasama ang resistensya R ohms sa serye ng capacitor. Ang halaga ng voltage na nabuo sa capacitor sa oras ng time constant ay
Dito Vo ang voltage na finally nabuo sa capacitor pagkatapos ng full charge at ito ay pareho sa source voltage (V = Vo).
Source: Electrical4u.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
