Kondensatora uzlāde

Kadēr mēs savienojam neapliekto vai daļēji apliktu kondensatoru ar sprieguma avotu, kura spriegums ir lielāks par kondensatora spriegumu (daļēji apliktā kondensatora gadījumā), tas saņem ātrumu no avota, un spriegums uz kondensatora eksponenciāli pieaug līdz brīdim, kad tas kļūst vienāds un pretējs avota spriegumam.

Savienojiet vienu kondensatoru ar kapacitāciju C rindā ar prezistoru ar rezistanci R. Mēs arī savienojam šo kondensatora un prezistora rindas kombināciju ar akumulatoru ar spriegumu V, izmantojot nospiešanas sliekstu S.
Pieņemsim, ka kondensators sākumā ir neaplikti. Kad mēs nospiežam sliekstu, jo kondensators nav aplikts, uz kondensatora neveidojas spriegums, tādēļ kondensators rīkosies kā īsslēgums. Šajā mirklī sākas ātruma akumulācija kondensatorā. Tālāk strāva šķērsējoša ceļa būs ierobežota tikai ar rezistanci R.

Tātad, sākotnējā strāva ir V/R. Tagad palielinās spriegums uz kondensatora, un šis veidotais spriegums ir pretējs akumulatora polaritātei. Tādēļ šķērsējošā ceļa strāva samazinās. Kad spriegums uz kondensatora kļūst vienāds un pretējs akumulatora spriegumam, strāva kļūst nulle. Spriegums uz kondensatora palielinās laikā. Pieņemsim, ka sprieguma palielināšanās ātrums uz kondensatora ir dv/dt jebkurā mirklī t. Strāva caur kondensatoru šajā mirklī ir

Pielietojot, Kirhofa sprieguma likumu, šajā mirklī var rakstīt,

Integrējot abas puses, iegūstam,

Tagad, laikā, kad tiek iejungta šķērsējošā ceļa, uz kondensatora nebija sprieguma. Tas nozīmē, ka v = 0, kad t = 0.
Ievietojot šos vērtības iepriekšējā vienādojumā, iegūstam

Iegūstot A vērtību, mēs varam atkārtoti rakstīt iepriekšējo vienādojumu kā,



Tagad, mēs zinām, ka,

Šis ir apliešanas strāvas I izteiksme, apliešanas procesā.
Kondensatora strāva un spriegums apliešanas laikā ir parādīti zemāk.

Šajā augstāk minētajā attēlā, Io ir sākotnējā strāva kondensatorā, kad tas bija neaplikti laikā, kad tika iejungta šķērsējošā ceļa, un Vo ir galīgais spriegums, kad kondensators pilnībā ir aplikts.
Ievietojot t = RC apliešanas strāvas izteiksmē (kā iegūts augstāk), iegūstam,

Tātad, laikā t = RC, apliešanas strāvas vērtība kļūst 36,7% no sākotnējās apliešanas strāvas (V / R = Io), kad kondensators bija pilnībā neaplikti. Šis laiks ir zināms kā laika konstante kondensatora šķērsējošajā ceļā ar kapacitāciju C faradi kopā ar rezistanci R ohmi rindā ar kondensatoru. Uz šā kondensatora veidotā sprieguma vērtība laika konstantes laikā ir

Šeit Vo ir spriegums, kas beigu gājienā veidojas uz kondensatora, kad tas pilnībā ir aplikts, un tas ir tāds pats kā avota spriegums (V = Vo).

Avots: Electrical4u.

Paziņojums: Cienīsim originālu, labas raksti vērts dalīties, ja ir tiesību pārkāpumi, lūdzu, sazinieties, lai dzēst.